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目的随着近年医疗卫生保障系统完善,越来越多的重度骨关节炎患者选择行人工全膝关节置换术(TKA),在TKA中需进行股骨扩髓、髓内定位等操作,髓内脂肪组织会在插入髓内定位杆时被挤入静脉血并形成栓子,本次临床研究旨在了解全膝关节置换术中心房栓子的成分及栓子进入肺脏后引起的血液动力学变化,分析栓子变化规律及其对机体的影响,并以此为理论基础,通过对照研究评估自创性改良的髓腔负压吸引装置在TKA术中减少肺栓塞风险的价值,探究廉价、易于操作的TKA术中肺栓塞预防措施。方法1.选取我院40例因重度膝关节骨性关节炎,拟行单侧、初次人工全膝关节置换术的患者作为实验对象。TKA术中采用经食道超声心动图(TEE)监测右心房脂肪栓子变化,术后通过Matlab分析超声图像;记录患者术中血流动力学变化及释放气囊止血带前、后肺动脉压变化;在释放气囊止血带后,经中心静脉置管抽取右心房血液样本,改进血液样本处理措施,行脂肪染色、HE染色及免疫组化分析。2.以上述接受单侧TKA的患者作为对照组,设置2014年5月到2015年5月拟行同期双侧TKA的40例双膝重度骨关节炎患者作为实验组,术中左膝置换应用计算机辅助导航技术,右膝行常规TKA操作并加用经我院关节外科自创性改良的高负压末端改良的T形吸引器,术中TEE监测记录右心房栓子并计算肺动脉压,评价指标为栓子面积及肺动脉压变化。3.所有数据采用SPSS 22.0统计软件处理,组间比较采用单因素方差分析,组内两两比较采用独立样本t检验;采用Pearson相关性检验统计栓子量、年龄、BMI、髓腔内脂肪含量两两间相关性,多因素logistic回归分析年龄、性别、骨髓脂肪含量及BMI等因素对术中肺栓塞的危险性。结果1.对照组结果1.1 TEE观测打开股骨髓腔后开始有散在的栓子信号,插入导向器及安装假体时有两个栓子信号小高峰。止血带释放后15~30s时出现栓子信号最高峰,随后逐渐消失。栓子的持续时间为1min至3min,少数患者5min后仍可发现少量栓子。1.2 40例血液样本病理染色中有25例脂肪染色阳性,发现骨髓血管上皮组织和游离的脂肪滴。8例血样本切片经免疫组化发现骨髓原始细胞,呈弱阳性。1.3在止血带释放后肺动脉压升高25%~40%不等,在1~3min之内恢复正常,血氧饱和度(SpO2)及氧分压(PaO2)和平均动脉压(MAP)变化无统计学意义;1.4相关性分析发现患者栓子总量并与BMI及年龄相关性做分析,总栓子量与BMI、年龄及骨髓脂肪含量呈正相关,骨髓脂肪含量与BMI及年龄无相关性;logistic多因素风险性分析发现年龄、肥胖及髓腔脂肪含量为肺栓塞高危因素。2实验组与对照组对比发现,计算机辅助导航及改良髓腔负压吸引技术都可明显降低栓子生成及肺动脉压波动(P<0.05),计算机辅助导航组与改良负压吸引组栓子量及肺动脉压变化无统计学差异(P>0.05),两中措施减少栓子形成的作用效果相同。结论1.本研究中自主改进的血样本处理措施可有效捕捉到止血带释放后进入心房的髓内组织,通过病理染色可证实,栓子成分为脂肪为主的破碎骨髓组织;本次研究中应用的高速离心法测定骨髓脂肪含量具有可行性。2.栓子进入肺脏中后,会造成肺血管床流量减少及短时间内肺动脉压升高,原因应为栓子诱发的局部生化反应引起,但其具体机制仍待进一步研究。3.肥胖及高龄患者具有更高的肺栓塞的风险性,此类患者接受TKA时应提高警惕并加强围手术期肺栓塞的防控;4.本研究中自创性改良的高负压吸引装置,可有效减少止血带释放后栓子量,其效用不弱于计算机导航技术且使用成本大大低于导航仪器,可在临床上进一步推广。