骨科手术不明原因的低血压和低氧，警惕骨水泥植入综合征！

骨水泥植入综合征（BCIS）是指在关节置换术中骨水泥灌注、假体植入或关节复位期间发生的低氧血症、低血压、突发意识丧失或心脏骤停等并发症。关节成形术中骨水泥植入期间发生的心搏骤停是手术团队成员职业生涯中可能遭遇的严重并发症，属于骨水泥植入综合征的典型症状之一。

唐纳森等学者根据症状严重程度将其分为三级：1级：中度低氧血症（SpO2 <94%）或低血压（ABP降低>20%且<40%）；2级：重度低氧血症（SpO2 <88%）或低血压（SBP降低>40%）或突发意识丧失；3级：需心肺复苏的循环衰竭。

最初，骨水泥植入综合征被认为仅发生于骨水泥型髋/膝关节置换术中。然而，新近证据表明，非骨水泥型关节置换术也可能引发类似的临床表现。此外，骨水泥植入综合征不仅局限于髋、膝置换术，在肩关节置换等其他手术中也有病例报道。

预计未来几年，受人口老龄化和肥胖率上升的影响，髋、膝及肩关节置换术的数量将持续增加，BCIS患者数量亦将随之上升。鉴于该综合征潜在的严重性，实现积极预防、快速识别与规范处理至关重要。

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01

血流动力学和肺功能改变

心率

25项关节置换术研究均报告平均心率增加，在6项研究中，心率每分钟平均增加超过10次。

呼末二氧化碳

在8项进行关节置换术的研究中测量了呼末二氧化碳，所有研究均表现出呼末二氧化碳降低，但只有一项研究报告的呼末二氧化碳平均降低超过0.7 kPa。

动脉氧分压

11项研究测量了关节置换术中动脉氧分压，其中3项研究显示动脉氧分压平均降低超过4 kPa。 此外，三项研究报告显示，栓塞事件在0级或1级期间没有显著的动脉氧分压变化，而在栓塞事件2或3期间，可观察到显著变化。

此外，还研究了全身血管阻力指数、卒中容积、心输出量、心脏指数、中心静脉压、肺血管阻力指数和右心室射血分数等，但是，这些指标并没有一致的表现。

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02

栓塞物质

在髓内钉、全髋关节置换术或半髋关节置换术及全膝关节置换术研究中使用经食道超声心动图探查了异物在心脏右腔中的通过情况。五项研究比较了骨水泥手术和非骨水泥手术期间心脏右侧的回声物质数量，这些研究都表明，骨水泥关节置换术与未骨水泥关节置换术相比，存在更长的时间和更严重的回声事件。为了研究栓塞物质的组成，研究者通过中心静脉、肺动脉、股静脉和肘前管路从右心房抽血，显示出栓塞物可能由脂肪，骨髓，新鲜血栓，空气，血小板，纤维蛋白等聚集组成。

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03

危险因素

11项研究通过单因素或多因素分析确定了BCIS发展的潜在危险因素。 当两项或两项以上的研究表明某一因素是危险因素时，本综述将其视为危险因素。最后得出，年龄、ASA 3/4级、原发性肺癌或肺转移被认为是潜在的危险因素。

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04

预防和治疗

手术发展

在22项研究中描述了各种手术技术。第三代减压或抽吸技术、髓质灌洗可能会减少栓塞事件和血流动力或肺部干扰。同时，铰孔操作可减少栓塞事件的发生，但不会对患者生理变化产生影响。

麻醉方法

据一项研究显示，与接受椎管内麻醉的患者相比，单独使用全身麻醉的患者发生BCIS的风险增加5.8倍。另研究也同样显示，接受全身麻醉（55.3%）或全身联合区域麻醉（44.8%）的患者中BCIS的发生率高于接受椎管内麻醉（18.8%）的患者。然而，也有研究观察到，与全身麻醉相比，椎管内麻醉期间的血液动力学不稳定性较高。最后，一项研究比较了蛛网膜下麻醉与蛛网膜下-硬膜外联合麻醉，结果显示两组的BCIS发生率相当。

液体治疗

两项研究调查了液体治疗对骨水泥型髋关节或膝关节置换术患者BCIS发生率的影响。 Kaufmann及其同事在全髋关节置换术期间发现液体目标导向治疗可使BCIS 2级患病率降低。然而，未观察到BCIS总体（1-3级）降低。Dumanli Ozcan及其同事的研究显示，与麻醉管理期间接受8 ml /kg/ h 氯化钠输注的患者相比，患者在骨水泥固定前20分钟或骨水泥固定时接受8 ml/kg羟乙基淀粉输注的BCIS 1级发生率显著降低。

药物干预

6项研究描述了药物对BCIS、血液动力学或肺功能的影响。第一项研究报告显示，与仅接受目标导向治疗的患者相比，接受目标导向治疗联合苯乙哌啶的患者表现出更少的血液动力学和肺功能紊乱。第二项研究显示，预防性静脉注射45.5 mg马来酸非那敏（组胺-1受体拮抗剂）和8 mg地塞米松混合物可显著降低骨水泥固定后肾上腺素和阿托品的使用剂量，外周血氧饱和度值更稳定。

然而，第三项研究未发现接受预防性静脉注射2 mg氯马斯汀（组胺-1受体拮抗剂）和200 mg西咪替丁（组胺-2受体拮抗剂）混合物的患者与对照组之间BCIS的发生率存在显著差异。在第四项研究中，与未接受普通肝素的患者相比，术中骨水泥固定前预防性给予10 IU-1普通肝素增加了BCIS事件的发生率。在接受普通肝素的患者中，BCIS的发生率为35.1%，而在未接受普通肝素的患者中，发生率为2.9%。他们设想这是由于抗凝剂引起斑块出血，导致胆固醇微栓塞所致。第五和第六项研究表明，吸入前列环素不会产生任何血液动力学或肺功能影响。

治疗

在对标准治疗无反应且持续低氧血症的患者主张中使用临时体外膜肺氧合。

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05

本研究结果表明，BCIS是骨水泥型和非骨水泥型关节置换术中都可发生，因此可得出，BCIS的发生与骨水泥的使用无关。但与骨水泥关节置换术相比，非骨水泥关节置换术发生BCIS的时间较短，严重程度较低。在非骨水泥关节置换术中仅报告了1级和2级BCIS，2级很少发生，3级根本未观察到。基于此，我们认为BCIS的严重程度与固定方法相关。

BCIS的病因尚不清楚，尽管已经提出了五种理论。

第一种理论认为甲基丙烯酸甲酯（MMA）单体可诱导血管舒张。然而，研究表明，血浆MMA浓度过低，不会引起全身效应。此外，最近进行了一项文献综述，以评估是否有足够的证据支持骨水泥使用与BCIS之间的因果关系。调查结果表明，目前现有的证据不足以最终确定这种联系。

第二种理论认为是过敏反应，导致血浆组胺升高。

第三种理论涉及补体因子C3a和C5a的激活，补体因子C3a和C5a是血管收缩和支气管收缩的介质。

第四种理论涉及栓塞碎片的释放。

第五种理论认为这些病理生理级联同时发生。

然而，关于前三种理论的研究很少，结果相互矛盾，而栓塞理论的研究更频繁。对骨水泥型和非骨水泥型关节置换术的受试者的右心房异物分析，确定主要是脂肪、空气、骨髓、新鲜血栓、血小板聚集体，和纤维蛋白等物质，没有一项研究描述存在骨水泥颗粒。在骨水泥型全髋关节置换术后几分钟死亡的患者的尸检研究中，组织学检查显示弥散性微栓塞。在肺、肝、脑、心、肾的血管中，可以看到脂肪颗粒。一项研究对平均22个月前接受骨水泥关节成形术的患者进行了死后CT成像，46.3%的患者报告了肺骨水泥栓塞，表明这些栓塞可能是长期的，与死亡无关。

一项在骨科医生和麻醉医师中进行的调查显示，BCIS在创伤科的发生率是预定手术的6倍。此外，在因骨折接受髋关节置换术的患者中，与接受与骨折无关的患者相比，死亡率高出6倍。对这一现象有两种可能的解释。首先，年龄被认为BCIS的一个风险因素，大多数创伤患者年龄相对较大。其次，这些患者易受骨孔隙度增加的影响。尽管这种增加的孔隙导致老年患者髓内压力的增加比年轻患者较低，但它也导致髓管加压期间更多的栓塞。在进行经食管超声的研究中也显示了年龄和栓塞总量之间的这种相关性。

众所周知，沟通不良或缺乏沟通是导致不良手术结局的常见因素。因此，手术和麻醉团队之间的闭环沟通对于及时识别和解决任何BCIS症状非常重要。在骨水泥型和非骨水泥型关节置换术中，扩髓、假体插入或骨水泥固定以及髋关节重新定位时栓塞风险最高。因此，麻醉医师在这些阶段应保持特别警惕。此外，建议在手术前和手术过程中保持正常血容量，并在高风险时刻给予100%氧气。一旦怀疑发生BCIS，需要立即进行干预，包括根据标准方案进行积极的液体复苏，并给予血管加压药和正性肌力药。

此外，最广泛使用的术中低血压定义是MAP <65 mm Hg。然而，在BCIS的背景下，MAP的相对变化对于识别综合征特别重要。由于患者在扩髓、假体植入或骨水泥固定前可能已经有MAP ≤65 mm Hg，因此考虑变化幅度而不是仅依赖绝对值至关重要。因此，我们建议在分类中纳入相对MAP降低，即BCIS 1级降低15%，BCIS 2级降低30%。

BCIS分级

1级：

中度低氧血症（SpO 2＜94%）或低血压（SBP下降20%-40%或MAP下降15%-30%））。

2级：

严重低氧血症（SpO 2 ＜88%）或低血压（SBP降低＞40%或MAP降低＞30%）或突发意识丧失。

3级：

需要心肺复苏的循环衰竭

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06

结论

骨水泥植入综合征是骨水泥和非骨水泥关节置换术中的常见现象，但非骨水泥关节置换术不明显。因此，我们得出结论，骨水泥植入综合征在非骨水泥手术中同样会发生，其发生与是否使用骨水泥无必然关联，但其严重程度似乎低于骨水泥关节成形术。

对于骨水泥植入综合征的形成，栓塞理论较多，但却并非是骨水泥栓塞。

骨水泥植入综合征并非只在髋/膝关节置换术中才会出现，在髋/膝关节骨水泥型置换术中的发生率分别为15.4%-46.7%与27.5%-70.7%，肩关节置换术中的发生率为16.2%。非骨水泥型髋关节置换术的发生率范围为0.0%-21.8%。

BCIS已确认的危险因素包括高龄、ASA分级为3或4级、肺部恶性肿瘤。

参考文献：Brokke KE, Graman M, Servaas S, et al. Bone cement implantation syndrome: a scoping review. Br J Anaesth. 2025 Jul 8:S0007-0912(25)00360-5.