TEE監測非骨水泥型半髖關節置換對老年患者右心房微栓及循環系統的影響

許晴琴， 王曉， 杜耘， 曹宇， 喬欣， 賈小林

(1.四川大學華西醫院 麻醉科， 四川 成都 610041； 2.重慶市人民醫院 麻醉科， 重慶 400013； 3.重慶市人民醫院 骨科， 重慶 400013)

髖關節置換術是通過仿生人造髖關節替換所有或部分病損的髖關節以解除疼痛、重建關節運動功能的一種修復手術，其中半髖關節置換術是治療老年有移位的股骨頸骨折的常見方式[1]。在臨床上，置換的髖關節通常分為骨水泥型和非骨水泥型，有研究顯示前者常會引起低血壓、低氧血癥、肺動脈壓增高、心律失常和心輸出量下降等骨水泥植入綜合征(bone cement implantation syndrom,BCIS)[2]。早期認為BCIS與骨水泥甲基丙烯酸甲酯單體(methyl methacrylate monomer,MMM)的心臟毒性密切相關[3-4]，但后期研究發現患者體內血漿MMM濃度不足以引起血流動力學變化[5]；也有研究認為骨水泥引起髓內壓增高致脂肪、骨碎片、空氣擠入靜脈系統形成栓子，從而引起血流動力學紊亂、心律失常甚至心跳驟停等嚴重事件[6-10]。但是，臨床發現老年患者在非骨水泥型髖關節置換術中也會出現類似BCIS的癥狀[11]，甚至有嚴重心血管事件發生的個別病例[12]。經食道超聲(transesophageal echocardiography，TEE)是一種將超聲探頭經咽部放至食道，不受肺氣及胸壁干擾，可以近距離對心臟進行多角度觀察評估的超聲檢查，監測到心內栓子的敏感性達90%～98%[13]。因此，本研究通過TEE監測行非骨水泥型半髖關節置換術老年患者在手術開始、股骨銼髓、股骨假體植入、關節復位、手術結束各時段右心房微栓影像分級及其對循環系統的影響，現報道如下。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選取2015年6月-2016年6月擇期行全麻下非骨水泥型半髖關節置換手術老年患者。符合：(1)年齡≥60歲，(2)美國麻醉醫生協會(american society of anesthesiologists,ASA)麻醉分級Ⅱ～Ⅲ級，(3)股骨頸骨折或股骨粗隆間骨折需行非骨水泥型半髖關節置換術，(4)伴有心肺肝腦腎的合并癥經控制治療后處于穩定狀態，(5)獲得患者及家屬知情同意 。排除標準：(1)近3個月有房顫史，(2)近1年內有深靜脈血栓或肺栓塞病史，(3)有胃食道疾病。共納入患者50例，男25例、女25例，年齡60～92歲、平均(74.8±7.44)歲，體質量指數(body mass index，BMI)22.06～27.97 kg/m2、平均(24.52±1.90)kg/m2，ASA Ⅱ級15例，Ⅲ級35例。

1.2 主要藥品及儀器

咪達唑侖(國藥準字H19990027)和依托咪酯(國藥準字H2000511)購自江蘇恩華藥業股份有限公司，順式阿曲庫銨(國藥準字H20060927)購自上海醫藥東英藥業公司，舒芬太尼(國藥準字H20054171)和瑞芬太尼(國藥準字H20030197)購自宜昌人福藥業有限公司，丙泊酚(國藥準字H20040079)購自四川國瑞藥業有限公司，七氟烷(進口藥品注冊號H20150020)購自丸石制藥株式會社，氟比洛芬酯(國藥準字H20041508)購自北京泰德制藥股份有限公司；Micromax TEE經食道超聲儀器購自美國SonoSite公司。

1.3 方法

患者入室后行心電監護，監測無創血壓(non-invasive blood pressure，NIBP) 、心率(hear rate，HR)、脈氧飽和度(pulse oxygen saturation，SPO2)，并建立18 G外周靜脈通道輸注晶體液6 mL/(kg·h)，靜脈推注咪達唑侖1 mg，同時面罩吸氧(氧流量為5 L/min)后行左手橈動脈穿刺，監測有創動脈收縮壓(invasive arterial systolic blood pressure，IASBP)和有創動脈舒張壓(invasive arterial diastolic blood pressure，IADBP)，再行全麻誘導(咪達唑侖0.03 mg/kg、依托咪酯0.2 mg/kg、順式阿曲庫銨0.15 mg/kg、舒芬太尼0.4 ug/kg靜脈注射)，5 min后氣管插管行正壓機械通氣，吸入純氧，調整患者呼吸頻率為10～12次/min、潮氣量6～8 mL/kg、呼氣末二氧化碳分壓(end-expiratory carbon dioxide partial pressure ，ETCO2)35～40 mmHg；氣管插管完畢后將超聲多平面TEE成人探頭插入食管，調整探頭位置與掃描角度，通常距門齒30～40 cm食道中段顯示標準心臟4腔心切面，并在股骨銼髓、股骨假體植入、關節復位時段采用TEE持續觀察心腔情況。麻醉維持：丙泊酚3～6 mg/(kg·h)、瑞芬太尼0.1～0.15 μg/(kg·min)靜脈泵注，七氟烷1%～2%吸入維持，在手術開始、股骨銼髓、關節復位等時段間斷靜注舒芬太尼5 μg和順式阿曲庫銨0.06 mg/kg，手術結束前15 min予氟比洛芬酯50 mg緩慢靜脈注射、停七氟烷，縫皮時停瑞芬太尼和丙泊酚。待患者呼之睜眼，自主呼吸達到潮氣量6 mL /kg、呼吸頻率10～18次/min、保護性反射恢復后行氣管拔管。

1.4 觀察指標

于手術開始、股骨銼髓、股骨假體植入、關節復位及手術結束各時點TEE記錄患者右心房內微栓影像分級情況。微栓影像分級標準：0級為無栓子，1級為存在少量微栓，2級為大量微栓或者存在直徑<5 mm塊狀微栓，3級為伴有直徑>5 mm塊狀栓子[14]；記錄患者手術開始(T1)、股骨銼髓開始(T2)、股骨銼髓2 min后(T3)、股骨假體植入2 min后(T4)、關節復位2 min后(T5)、手術結束時點(T6)的SPO2、ETCO2、HR、IASBP、IADBP的變化。

1.5 統計學方法

2 結果

2.1 微栓影像分級

TEE監測結果顯示，50例患者全程未見微栓影像3級和反常性栓子，手術開始和結束時均未見微栓影像1級及以上，在股骨銼髓、股骨假體植入、關節復位時點部分患者右心房出現微栓(“雪花樣”)影像，1級和2級合計發生率分別為34%(17/50)、54%(27/50)和50%(25/50)，出現微栓影像0級分別為33例(66%)、23例(46%)和25例(50%)，不同時點的微栓分級比較，差異有統計學意義(χ2=132.13，P<0.001)。見圖1。

0級 1級 2級圖1 患者心房內微栓的分級Fig.1 Grading of intracardiac microembolism

2.2 SPO2、ETCO2、HR、IASBP及IADBP

T2與T1時點比較，患者HR、IASBP、IADBP均有明顯升高，差異均有統計學意義(P<0.01)；T3、T4、T5時點與T1比較，患者IASBP、IADBP、ETCO2均有明顯降低，差異均有統計學意義(P<0.01)；患者各個時點SPO2差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。

2.3 微栓影像0級、1級和2級患者的IASBP、IADBP

比較股骨銼髓、股骨假體植入時段微栓影像0級、1級和2級患者的IASBP及IADBP，結果顯示，這兩個時段發生2級微栓影像時IASBP、IADBP分別較0級、1級微栓影像時降低，差異均有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表1 患者手術各時間點SPO2、ETCO2、HR、IASBP及Tab.1 Comparison of SPO2, ETCO2, HR, IASBP and IADBP at different time points

注：(1)與T1同指標比較，P<0.01。

表2 股骨銼髓、股骨假體植入時段微栓影像0級、1級和2級患者的IASBP、IADBP比較Tab.2 Comparison of invasive blood pressure between stage 1 and stage 2 of microembolic image

注：(1)與2級同時段比較，P<0.05。

3 討論

本研究借助TEE監測手段，可以觀察到非骨水泥型髖關節置換術中老年患者右心房內存在微栓，且“雪花樣”的微栓影像發生在股骨銼髓、植入股骨假體、關節復位操作時段，這與其他研究一致[15-17]。原因可能是在股骨銼髓和植入假體時段，由于股骨髓腔狹小，順應性差，髓腔靜脈竇壁薄等特性，當不斷用力敲打髓腔，破壞靜脈竇，髓腔不斷有含脂血液溢出，髓腔內壓力急劇升高致使骨髓腔內的空氣、骨碎粒和脂肪滴容易進入血管[6]；一旦髓內壓超過200 mmHg時，右心房會出現“雪花樣”的影像，類似在靜脈內注射空氣或鹽水的效應[18]。因此這兩個時段TEE監測下發現“雪花樣”微栓影像1、2級，以2級較多，與股骨髓腔內操作有關。然而關節復位時，雖然沒有髓腔內壓急劇升高的手術操作，但是內收屈膝的下肢改變為伸直體位，迂曲的靜脈重新恢復血流，暫時被遏制在下肢血管內殘留的部分栓子再次釋放進入循環[17]，故TEE監測下出現了微栓影像1級。有研究顯示，非骨水泥型關節置換所產生髓內壓遠遠低于骨水泥型[14]，這可能是本研究中TEE未發現微栓影像3級的重要原因之一。盡管本研究中發生微栓影像2級頻率與其他研究不一致[11,16-17]，除了與是否使用骨水泥有關外，也與手術中是否采取脈沖式灌洗、松質骨處放置引流管等即刻降低髓內壓措施有關。因此，在股骨銼髓、植入假體操作時段，更應有效地降低髓內壓，避免將空氣、骨碎粒和脂肪滴擠入靜脈系統，從而降低髖關節置換術中栓塞事件的發生頻率[19-21]。

本研究結果顯示，T2時點手術刺激大，故血壓和心率有短暫上升，但在隨后T3、T4、T5這3個微栓頻發的時間段發生血壓下降，考慮微栓可能是引起血流動力學不穩定的重要原因，一旦微栓入侵肺循環時會快速激活凝血系統形成血栓，引起肺血管機械性阻塞，減少了與肺泡有效交換[7，22]。本研究中T3、T4、T5時點ETCO2較T1時點稍偏低，可能是少數遠端肺小血管微栓栓塞所導致，在臨床上通常調整呼吸參數予以處理。根據目前研究，對于栓子成分尚無定論，TEE也很難明確心腔內回聲的性質，因此有理由認為微栓中的骨碎粒、脂肪滴、血栓等成份可能會通過體液調節等途徑，如釋放組胺、前列腺素等多種血管活性物質進入體循環，引起外周血管阻力下降、血壓降低，在臨床上主要使用抗組胺、血管活性藥物來處理[17，23-24]。然而，本研究未發現患者出現>5 mm的微栓，推測小微栓滯留在肺小血管，不足以引起明顯的通氣血流比例改變[25]，故本研究中各時點的SPO2無明顯變化。本研究結果顯示T3、T4時點血壓下降，考慮可能為微栓因素所致，因為患者發生微栓影像2級時段的有創血壓明顯低于0級、1級。所以，當股骨髓腔內操作時血壓降低，除了考慮麻醉相關因素外，更需警惕微栓栓塞形成，尤其老年患者本身脂肪含量高，骨髓腔內操作時容易脂肪栓塞，而且老年患者伴有心肺功能儲備降低，更容易加重低血壓程度類似發生BCIS[26]。因此，基于不同程度的BCIS，發生血壓下降時，應采取加快輸液速度，同時立即使用血管活性藥物防治血壓下降[26-27]。

綜上所述，使用TEE可以觀察到非骨水泥型半髖置換的老年患者右心房在股骨銼髓、股骨假體植入和關節復位時段可能存在不同程度的微栓，并伴有血流動力學明顯變化，尤其患者發生微栓影像2級時血壓下降更為明顯，需引起麻醉醫生的重視。