TEE监测非骨水泥型半髋关节置换对老年患者右心房微栓及循环系统的影响

许晴琴， 王晓， 杜耘， 曹宇， 乔欣， 贾小林

(1.四川大学华西医院 麻醉科， 四川 成都 610041； 2.重庆市人民医院 麻醉科， 重庆 400013； 3.重庆市人民医院 骨科， 重庆 400013)

髋关节置换术是通过仿生人造髋关节替换所有或部分病损的髋关节以解除疼痛、重建关节运动功能的一种修复手术，其中半髋关节置换术是治疗老年有移位的股骨颈骨折的常见方式[1]。在临床上，置换的髋关节通常分为骨水泥型和非骨水泥型，有研究显示前者常会引起低血压、低氧血症、肺动脉压增高、心律失常和心输出量下降等骨水泥植入综合征(bone cement implantation syndrom,BCIS)[2]。早期认为BCIS与骨水泥甲基丙烯酸甲酯单体(methyl methacrylate monomer,MMM)的心脏毒性密切相关[3-4]，但后期研究发现患者体内血浆MMM浓度不足以引起血流动力学变化[5]；也有研究认为骨水泥引起髓内压增高致脂肪、骨碎片、空气挤入静脉系统形成栓子，从而引起血流动力学紊乱、心律失常甚至心跳骤停等严重事件[6-10]。但是，临床发现老年患者在非骨水泥型髋关节置换术中也会出现类似BCIS的症状[11]，甚至有严重心血管事件发生的个别病例[12]。经食道超声(transesophageal echocardiography，TEE)是一种将超声探头经咽部放至食道，不受肺气及胸壁干扰，可以近距离对心脏进行多角度观察评估的超声检查，监测到心内栓子的敏感性达90%～98%[13]。因此，本研究通过TEE监测行非骨水泥型半髋关节置换术老年患者在手术开始、股骨锉髓、股骨假体植入、关节复位、手术结束各时段右心房微栓影像分级及其对循环系统的影响，现报道如下。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取2015年6月-2016年6月择期行全麻下非骨水泥型半髋关节置换手术老年患者。符合：(1)年龄≥60岁，(2)美国麻醉医生协会(american society of anesthesiologists,ASA)麻醉分级Ⅱ～Ⅲ级，(3)股骨颈骨折或股骨粗隆间骨折需行非骨水泥型半髋关节置换术，(4)伴有心肺肝脑肾的合并症经控制治疗后处于稳定状态，(5)获得患者及家属知情同意 。排除标准：(1)近3个月有房颤史，(2)近1年内有深静脉血栓或肺栓塞病史，(3)有胃食道疾病。共纳入患者50例，男25例、女25例，年龄60～92岁、平均(74.8±7.44)岁，体质量指数(body mass index，BMI)22.06～27.97 kg/m2、平均(24.52±1.90)kg/m2，ASA Ⅱ级15例，Ⅲ级35例。

1.2 主要药品及仪器

咪达唑仑(国药准字H19990027)和依托咪酯(国药准字H2000511)购自江苏恩华药业股份有限公司，顺式阿曲库铵(国药准字H20060927)购自上海医药东英药业公司，舒芬太尼(国药准字H20054171)和瑞芬太尼(国药准字H20030197)购自宜昌人福药业有限公司，丙泊酚(国药准字H20040079)购自四川国瑞药业有限公司，七氟烷(进口药品注册号H20150020)购自丸石制药株式会社，氟比洛芬酯(国药准字H20041508)购自北京泰德制药股份有限公司；Micromax TEE经食道超声仪器购自美国SonoSite公司。

1.3 方法

患者入室后行心电监护，监测无创血压(non-invasive blood pressure，NIBP) 、心率(hear rate，HR)、脉氧饱和度(pulse oxygen saturation，SPO2)，并建立18 G外周静脉通道输注晶体液6 mL/(kg·h)，静脉推注咪达唑仑1 mg，同时面罩吸氧(氧流量为5 L/min)后行左手桡动脉穿刺，监测有创动脉收缩压(invasive arterial systolic blood pressure，IASBP)和有创动脉舒张压(invasive arterial diastolic blood pressure，IADBP)，再行全麻诱导(咪达唑仑0.03 mg/kg、依托咪酯0.2 mg/kg、顺式阿曲库铵0.15 mg/kg、舒芬太尼0.4 ug/kg静脉注射)，5 min后气管插管行正压机械通气，吸入纯氧，调整患者呼吸频率为10～12次/min、潮气量6～8 mL/kg、呼气末二氧化碳分压(end-expiratory carbon dioxide partial pressure ，ETCO2)35～40 mmHg；气管插管完毕后将超声多平面TEE成人探头插入食管，调整探头位置与扫描角度，通常距门齿30～40 cm食道中段显示标准心脏4腔心切面，并在股骨锉髓、股骨假体植入、关节复位时段采用TEE持续观察心腔情况。麻醉维持：丙泊酚3～6 mg/(kg·h)、瑞芬太尼0.1～0.15 μg/(kg·min)静脉泵注，七氟烷1%～2%吸入维持，在手术开始、股骨锉髓、关节复位等时段间断静注舒芬太尼5 μg和顺式阿曲库铵0.06 mg/kg，手术结束前15 min予氟比洛芬酯50 mg缓慢静脉注射、停七氟烷，缝皮时停瑞芬太尼和丙泊酚。待患者呼之睁眼，自主呼吸达到潮气量6 mL /kg、呼吸频率10～18次/min、保护性反射恢复后行气管拔管。

1.4 观察指标

于手术开始、股骨锉髓、股骨假体植入、关节复位及手术结束各时点TEE记录患者右心房内微栓影像分级情况。微栓影像分级标准：0级为无栓子，1级为存在少量微栓，2级为大量微栓或者存在直径<5 mm块状微栓，3级为伴有直径>5 mm块状栓子[14]；记录患者手术开始(T1)、股骨锉髓开始(T2)、股骨锉髓2 min后(T3)、股骨假体植入2 min后(T4)、关节复位2 min后(T5)、手术结束时点(T6)的SPO2、ETCO2、HR、IASBP、IADBP的变化。

1.5 统计学方法

2 结果

2.1 微栓影像分级

TEE监测结果显示，50例患者全程未见微栓影像3级和反常性栓子，手术开始和结束时均未见微栓影像1级及以上，在股骨锉髓、股骨假体植入、关节复位时点部分患者右心房出现微栓(“雪花样”)影像，1级和2级合计发生率分别为34%(17/50)、54%(27/50)和50%(25/50)，出现微栓影像0级分别为33例(66%)、23例(46%)和25例(50%)，不同时点的微栓分级比较，差异有统计学意义(χ2=132.13，P<0.001)。见图1。

0级 1级 2级图1 患者心房内微栓的分级Fig.1 Grading of intracardiac microembolism

2.2 SPO2、ETCO2、HR、IASBP及IADBP

T2与T1时点比较，患者HR、IASBP、IADBP均有明显升高，差异均有统计学意义(P<0.01)；T3、T4、T5时点与T1比较，患者IASBP、IADBP、ETCO2均有明显降低，差异均有统计学意义(P<0.01)；患者各个时点SPO2差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

2.3 微栓影像0级、1级和2级患者的IASBP、IADBP

比较股骨锉髓、股骨假体植入时段微栓影像0级、1级和2级患者的IASBP及IADBP，结果显示，这两个时段发生2级微栓影像时IASBP、IADBP分别较0级、1级微栓影像时降低，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表1 患者手术各时间点SPO2、ETCO2、HR、IASBP及Tab.1 Comparison of SPO2, ETCO2, HR, IASBP and IADBP at different time points

注：(1)与T1同指标比较，P<0.01。

表2 股骨锉髓、股骨假体植入时段微栓影像0级、1级和2级患者的IASBP、IADBP比较Tab.2 Comparison of invasive blood pressure between stage 1 and stage 2 of microembolic image

注：(1)与2级同时段比较，P<0.05。

3 讨论

本研究借助TEE监测手段，可以观察到非骨水泥型髋关节置换术中老年患者右心房内存在微栓，且“雪花样”的微栓影像发生在股骨锉髓、植入股骨假体、关节复位操作时段，这与其他研究一致[15-17]。原因可能是在股骨锉髓和植入假体时段，由于股骨髓腔狭小，顺应性差，髓腔静脉窦壁薄等特性，当不断用力敲打髓腔，破坏静脉窦，髓腔不断有含脂血液溢出，髓腔内压力急剧升高致使骨髓腔内的空气、骨碎粒和脂肪滴容易进入血管[6]；一旦髓内压超过200 mmHg时，右心房会出现“雪花样”的影像，类似在静脉内注射空气或盐水的效应[18]。因此这两个时段TEE监测下发现“雪花样”微栓影像1、2级，以2级较多，与股骨髓腔内操作有关。然而关节复位时，虽然没有髓腔内压急剧升高的手术操作，但是内收屈膝的下肢改变为伸直体位，迂曲的静脉重新恢复血流，暂时被遏制在下肢血管内残留的部分栓子再次释放进入循环[17]，故TEE监测下出现了微栓影像1级。有研究显示，非骨水泥型关节置换所产生髓内压远远低于骨水泥型[14]，这可能是本研究中TEE未发现微栓影像3级的重要原因之一。尽管本研究中发生微栓影像2级频率与其他研究不一致[11,16-17]，除了与是否使用骨水泥有关外，也与手术中是否采取脉冲式灌洗、松质骨处放置引流管等即刻降低髓内压措施有关。因此，在股骨锉髓、植入假体操作时段，更应有效地降低髓内压，避免将空气、骨碎粒和脂肪滴挤入静脉系统，从而降低髋关节置换术中栓塞事件的发生频率[19-21]。

本研究结果显示，T2时点手术刺激大，故血压和心率有短暂上升，但在随后T3、T4、T5这3个微栓频发的时间段发生血压下降，考虑微栓可能是引起血流动力学不稳定的重要原因，一旦微栓入侵肺循环时会快速激活凝血系统形成血栓，引起肺血管机械性阻塞，减少了与肺泡有效交换[7，22]。本研究中T3、T4、T5时点ETCO2较T1时点稍偏低，可能是少数远端肺小血管微栓栓塞所导致，在临床上通常调整呼吸参数予以处理。根据目前研究，对于栓子成分尚无定论，TEE也很难明确心腔内回声的性质，因此有理由认为微栓中的骨碎粒、脂肪滴、血栓等成份可能会通过体液调节等途径，如释放组胺、前列腺素等多种血管活性物质进入体循环，引起外周血管阻力下降、血压降低，在临床上主要使用抗组胺、血管活性药物来处理[17，23-24]。然而，本研究未发现患者出现>5 mm的微栓，推测小微栓滞留在肺小血管，不足以引起明显的通气血流比例改变[25]，故本研究中各时点的SPO2无明显变化。本研究结果显示T3、T4时点血压下降，考虑可能为微栓因素所致，因为患者发生微栓影像2级时段的有创血压明显低于0级、1级。所以，当股骨髓腔内操作时血压降低，除了考虑麻醉相关因素外，更需警惕微栓栓塞形成，尤其老年患者本身脂肪含量高，骨髓腔内操作时容易脂肪栓塞，而且老年患者伴有心肺功能储备降低，更容易加重低血压程度类似发生BCIS[26]。因此，基于不同程度的BCIS，发生血压下降时，应采取加快输液速度，同时立即使用血管活性药物防治血压下降[26-27]。

综上所述，使用TEE可以观察到非骨水泥型半髋置换的老年患者右心房在股骨锉髓、股骨假体植入和关节复位时段可能存在不同程度的微栓，并伴有血流动力学明显变化，尤其患者发生微栓影像2级时血压下降更为明显，需引起麻醉医生的重视。