骨水泥植入综合征

骨水泥植入综合征
（Bone Cement implantation syndrome,BCIS）
麻醉科龙浩
BCIS是骨水泥髋关节置换术（Cemented hip arthroplasty）病人术中死亡和术后低氧血症、认知功能障碍（Confusion）的重要原因。

目前人们对BCIS的认识还较少。

定义（definision）尚无标准的定义。

BCIS的特征：
①低氧血症（hypoxia）
②低血压（hypotension）
③心律失常（cardiac arrhythmias ）
④PVR↑( incrensed pulmonary vascular resistence)
⑤心跳骤停（Cardiac arrest）
BCIS常与髋关节成形术有关，往往发生在以下手术步骤期间：
①股骨骨髓腔扩钻孔期（femoral reaming）
②髋臼和股骨髓腔内水泥植入期
③股骨假体植入期
④假人工股骨头关节复位时
提议的定义（proposed definifion of bone cement implantation syndrome ）
骨水泥手术病人在水泥植入、假体插入、关节复位、偶而在松止血带时发生低氧血症或/和低血压，或/和没有预期到的神志消失。

提议的BCIS严重程度分级
Grade 1：modrate hypoxia （SpO2＜94%）or hypotension [fall in systolic
bood pressure (SBP)＞20%].
Grade 2：Severe hypoxia （SpO2＜88%）or hypotensim（fall in SBP ＞40% ）o r unespected loss of consciousness.
Grade 3：Cardiovascalar collapse requiring CPR.
发生率目前也尚无确切的发病率和死亡率数据
48例全髋置换术（toll hip Replacement ,THR）
28例发生BCIS（BP↓，SpO2↓）
长干股骨假体的使用似乎与更高的BCIS发生率有关。

长干股骨假体应用的指证：
①转移性骨癌
②髋关节第二次翻修（revision）
55例使用长干股骨假体骨水泥髋关节置换术病人，38%病人发生与水泥有关的低血压，25%病人发生低氧血症。

心跳骤停发生率The true iucidence of cardiac arrest secondry to BCIS is unknown 1969—1997年收治29430例患者38488例骨水泥THR，23例猝死，死亡率0.078%，而同期12551例患者15411例非骨水泥型人工髋关节置换术，术中无1例死亡。

推测骨水泥的作用是导致死亡的重要原因。

使用骨水泥的病人术中有较高的死亡率，死亡原因与骨水泥引起的心肺问题有关，而非骨水泥关节成形术病人，术中无1例死亡。

死亡大部分发生在骨
水泥粘固期（Cementation）。

BCIS常发生在髋关节置换术病人，也可见于膝关节置换（knee arthroplasty）和椎体成形术（vertebroplasty）病人。

临床特点
BCIS轻重程度不同，大部分病人在围骨水泥期经历了轻微的低血压和低氧血症，少部分病人发生了暴发性BCIS：严重低血压，心律失常或心跳骤停。

心血管的改变是多样的：
MAP↓SV ↓，CO ↓PVR↑，PAP ↑REF（右室射血分数）↓SVR ↓or ↑PVR↑→REF↓→右心室扩张→室间隔突入左心室→LV充盈↓→CO↓
股骨髓腔内容物可以通过卵园孔（Patent foramen ovale）、房缺或短暂通过肺循环后进入体循环→脑→术后谵妄（delirium）或术中神志消失。

1、骨水泥单体的毒性作用：是最早被考虑的一个机制
PMMA是在术中临时调制即由液态单体（LMMA）在聚合酶粉剂催化下聚合而成，聚合反应过程分为粥状期、粘丝期、面团期和固化期，其中面团期大部分单体被聚合，是临床上进行假体固定的最佳时期。

LMMA可渗透入血，高浓度的LMMA具有心肌抑制的毒副作用，可破坏血中粒细胞，单核细胞和内皮细胞，使之释放出大量蛋白水解酶，发生细胞和组织溶解。

LMMA还可扩张血管，血压↓。

2、骨髓腔内高压所致的肺栓塞
目前被认为是最主要的一个机制。

栓塞的依据：
①经食道超声心动图（Transoesophygeal echocardiography, TEE）
髋关节手术期间心脏内有栓子出现，栓子大小不一（＞10mm，5-10mm，＜75μm）。

有人报道48例骨水泥手术病人，47例被证明心脏内有栓子，作者描述多个栓子象”Snow flurry—雪花闪现“。

TEE证明：与非骨水泥髋关节成形术比较，骨水泥关节成形术病人的栓子量更多。

7个接受骨水泥THR病人，从骨髓腔扩钻孔开始直至手术结束，TEE上显示“Snow flurry”间断性出现（说明一直有栓子间断性进入血循环），且在以下手术步骤时栓子明显：股骨、髋臼扩钻孔、股骨假体插入和关节复位时。

在这些病人，虽然心脏内有栓子，其循环改变均较轻微。

②尸体解剖找到肺血管内栓子
在骨水泥和非骨水泥手术狗肺微血管内找到脂肪和骨髓内容物，骨水泥组栓子的数量是非骨水泥组的10倍多。

骨水泥关节成形术术中死亡病人的尸检发现：其肺内有脂肪、骨髓内容物、骨屑和骨水泥颗粒存在。

股骨假体插入期间心跳骤停病人，尸检发现其大脑内、肾和心肌内均有脂肪。

栓子来源：
骨水泥植入、假体插入均可引起骨髓腔内压力↑→栓子进入血循环。

骨水泥注入骨髓腔后在凝固过程中产生大量热量，并在骨内壁和假体之间膨胀，使空气、骨髓内容物被压入血循环。

在骨水泥混合后6min，其温度可达96℃，特别是假体插入骨髓
腔里时，髓腔内压力↑↑（可达5000mmHg）
3、组胺释放BCIS与过敏反应及其相似（血内组胺↑）外科医师也有过敏的
4、补体激活病人易发生BCIS的危险因素
老年，生理贮备力差，心肺功能受损，术前并存肺高压，转移性骨肿瘤，骨质疏松伴发股骨骨折的病人。

特别是病理性或转子间骨折的病人（增加的或异常的血管通道）。

卵园孔未闭或有房缺的病人，栓子容易进入左心房→脑内。

外科致BCIS的危险因素
①骨水泥植入前未彻底冲洗和清理骨髓腔
②长干股骨假体的使用（a long-stem femoral componemt increase the likelood of developing BCIS）
麻醉
1、术前准备
髋关节置换术的大部分病人ASA为ⅢorⅣ，多数病人并存内科疾病。

麻醉医师术前要了解这些疾病，并使术前准备达到最佳化。

尤其要重视有心肺疾病、恶性肿瘤、需要使用长干假体植入的病人。

对于高危病人，术前麻醉科骨科会诊，以选择最好的手术方式和麻醉技术，最好选择非骨水泥技术。

2、麻醉药物
高剂量芬太尼、安定、吸入麻醉剂（特别是Isoflurane）在BCIS时对循环影响大避免使用N2O（使空气栓子体积↑）骨水泥应用期，增加吸入氧浓度避免血容量不足（减轻BCIS时血流动力学变化的幅度）
3、监测
iBP
CVP—使容量最佳化，在BCIS时不能反映PAP
在高危病人：
肺动脉导管—PAP，CO，SVR
TEE—SV，CO
在BCIS时，BP↓可由CO ↓，SVR ↓或SVR↑引起，因此要据CO，SVR的变化来选择合适的血管活性药。

降低BCIS的外科因素
①骨髓腔内冲洗，充分清除髓腔内脂肪。

②减短假体长度
③使用非骨水泥技术
④面团期植入水泥（面团期单体充分粘合，不易吸收入血）在部分真空下调制骨水泥（BCIS 发生率2.8%，大气压下调制骨水泥BCIS发生率达13.8%）除去骨水泥中挥发性血管扩张成分
术中处理
①外科医师与麻醉医师密切交流。

②除注意骨水泥植入、假体插入期易发生BCIS外，假股骨头复位时也易发BCIS（因原先闭合髋臼的血管已重新开放，髋臼内积聚的碎屑被压迫进入血管）。

膝关节置换术病人在松止血带时，也可有大量的下肢静脉栓子进入全身循环。

③PetCO2↓是BCIS发生的第1个临床指证。

④TEE能更早探测到BCIS的发生（比血流动力学早）
⑤局麻下神志清醒病人发生BCIS时，早期症状是呼吸困难和神志改变。

治疗目前尚无标准的BCIS治疗指南，凭经验和病理生理处理。

①当怀疑BCIS时，↑吸入氧浓度至100%，辅助氧治疗至术后。

②当出现循环衰竭时，按右心衰处理，交感α1激动剂是右心衰和血管扩张的第一级用药。

③适当增加补液量（因PAP高）。

④使用紧上腺素能激动剂，α、β肾上腺素能激动剂（特别强调α受体激动剂的应用）。

⑤血流动力学的紊乱据潜在的病因学处理。