骨水泥是由甲基丙烯酸酯与苯乙烯共聚粉及甲基丙烯酸甲酯单体组成的温室自凝粘固剂，已成为全髋置换、人工股骨头置换或其他关节置换以及颅骨修补术中不可缺少的重要材料。
骨水泥植入综合征(bone cement implantation syndrome，BCIS)是骨水泥植入所引起的一系列临床症状，包括低血压、心律失常、严重低氧血症、心肌梗死、肺动脉压(PAP)增高、出血(凝血功能改变)、哮喘发作等。
BCIS的发生并不局限于人工髋关节置换术，但与之最为相关。据文献报道，BCIS在股骨头或全髋关节置换术中导致的死亡率为0.6%～1.0%。BCIS是骨水泥人工髋关节置换术中和术后致死致残的最重要原因。同时也是一种少见但非常严重的骨科手术并发症，是髋关节置换术患者围手术期发生死亡的重要原因之一。
骨水泥综合征临床特征
血压下降
脉搏氧饱和度下降
心律失常
心跳骤停
下面我们通过两个具体的病例来深入了解一下BCIS。
临床病例一 术中发生骨水泥植入综合征
患者，女，82岁。因交通事故致左股骨颈骨折，拟在腰硬联合麻醉下行左侧人工股骨头置换术。
病人有高血压病史十余年，心电图示窦性心律，完全右束支传导阻滞。X 线提示左股骨颈骨折，骨质疏松，双侧胸膜钙化，主动脉硬化。心脏彩超提示左心房增大，二尖瓣和主动脉瓣关闭不全 （轻度），双下肢动脉硬化并斑块形成。
在扩大髓腔后准备注入骨水泥，将 50gCEMEX 骨水泥在骨水泥枪内搅拌均匀，患者血压 120/80mmHg、心率90次/分、血氧饱和度98%，遂在髓腔内注入骨水泥，插入2#骨水泥型假体柄后，心率下降至 60 次/分，血压下降至 65/45mmHg，血氧饱和度下降至80%。
立即拔除假体柄，取出髓腔未硬化骨水泥，停止手术。
立即给多巴胺、阿托品、去甲肾上腺素等血管活性药物进行处理；血压逐渐回升至100/60mmHg，心率恢复至140 次/分，血氧饱和度上升至98%，输 A 型血浆400mL，立即缝合伤口并继续抢救。
患者出现持续休克症状，不能排除患者存在肺栓塞情况，给以尿激酶10万Uivx3和尿激酶30万Uivdirp治疗。虽经积极抢救但患者病情逐渐加重未能逆转，于术后6h死亡。
临床病例二 术后发生延迟骨水泥植入综合征
患者，女性，83岁，因坠落造成右侧股骨颈骨折。欲在腰麻下行右侧股骨头置换手术。
有COPD病史，平日吸入沙美特罗加氟替卡松、沙丁胺醇、噻托溴铵治疗，控制良好;有吸烟史;高血压，骨质疏松，青光眼，1年前做过左侧全髋关节置换术。
术前检查正常。心电图正常。胸片显示COPD改变，无浸润或结节。
骨折前运动耐量测试≥4METS，没有心肺损伤的表现，没有进一步做肺功能检查、超声心动图或动脉血气检查。
入室后，患者血流动力学稳定，氧饱和度(SpO2)为96%。建立静脉通路后，静注100mg氢化可的松。遵守无菌原则于L3-4间隙用25号针进行腰麻，鞘内注射0.5%布比卡因3 mL和芬太尼20μg。静脉注射头孢呋辛1.5 g，麻醉后血流动力学参数稳定，关节置换顺利，术中生命体征参数稳定。
手术时间1.5h，失血量为300ml，术中输入1.5L晶体液。术后，患者转入恢复室(PACU)。在PACU，发生了1次低SpO2 (SpO2= 86%)，增加吸入氧浓度(FIO2)至0.4后好转。胸部听诊正常，给予沙丁胺醇(5mg)雾化。患者生命体征及氧合稳定后，转至普通病房。
入病房约90min后，患者开始出现焦虑、缺氧、心动过速等症状。一开始是高血压，后来转为低血压。给予提高吸入氧浓度FIO2(0.8)、雾化、输液和升压药物治疗，但症状没有明显改善。
随即进行紧急胸片、心电图和动脉血气分析检查，心电图显示窦性心动过速，动脉血气提示I型呼吸衰竭，胸片显示双侧基底部浸润。
紧急行肺动脉CT血管造影术(CTPA)排除肺栓塞，但CTPA提示肺动脉压力升高。迅速将患者转移至重症监护室(ICU)并开始无创通气，置入动脉导管行连续有创血压监测。
在置入中心静脉导管期间，患者出现强直阵挛发作，静脉注射咪达唑仑(5mg)治疗。患者血流动力学仍然不稳定，插入气管导管并进行机械通气。
患者持续低血压，行高剂量去甲肾上腺素(25μg/[kg min])，肾上腺素(10μg/[kg min])，和加压素(0.4 U/h)治疗。
床边紧急超声心动图显示严重三尖瓣反流，射血分数55%，左室肥厚，右心扩张，肺动脉高压(右心室收缩压= 48 mm Hg)。
经积极治疗，患者在第六天拔管，由控制呼吸转为自主呼吸。但是，患者此时被诊断为呼吸机相关肺炎，予以抗生素(哌拉西林和他唑巴松)治疗。第16天，从重症监护室转到普通病房。
BCIS是需植入骨水泥相关手术死亡的重要原因。在发生BCIS的患者中，心脏骤停的实际发生率没有具体数据。BCIS的病因和病理生理尚未完全确定。
潜在机制
骨水泥中特定成分（甲基异丁烯酸酯）对心肌的毒性作用、直接抑制心肌作用
组胺释放引起外周血管广泛扩张
脂肪、空气和骨髓颗粒栓塞
术中扩髓过程中组织促凝血酶原激酶的释放
但最近有研究表明，BCIS是由肺栓塞的血流动力学改变引起的。栓塞通常是由于固定和假体植入过程中骨腔加压所致。
这些栓子增加引起血管活性介质的释放，增加肺血管阻力(PVR)。高PVR导致右心室衰竭使BCIS临床症状加重，随即导致心排血量减少和全身低血压，同时，右心室压力的急剧升高导致右心室扩张，将室间隔推向左侧，导致左心室充盈不良，心排血量减少。
右心室压力升高也会导致冠状动脉灌注压力降低，导致心肌缺血，最终引起心脏骤停。也有人提出栓塞通过未闭的卵圆孔或肺循环进入脑循环，经食管超声心动图和经颅多普勒可以探查到，可能导致老年患者术后谵妄。
心肺储备不足的患者耐受能力较差，更容易发生心脏骤停。BCIS的临床表现不能仅仅用栓塞来解释，可能还涉及到其他机制。
BCIS严重程度分为3级(表1)。
表1 骨水泥植入综合征的分级
分级 | 分级标准 |
I级 | SpO2＜94%，SBP下降超过基础血压的20% |
II级 | SpO2＜88%，SBP下降超过基础血压的40%并且失去意识 |
III级 | 心跳骤停，呼吸停止 |
手术类型
BCIS在骨水泥关节成形术中最为常见，但也有股骨髓内钉、髋臼假体置入、膝关节置换术、椎体成形术及止血带放气后的病例报道。
危险因素
存在明显的心肺疾病，使用利尿剂，男性，骨质疏松，恶性疾病，再次手术，未固定股骨的手术，固定过程中压力过大，以及长柄假体的使用等均被研究证实是BCIS的危险因素。
术前准备及术中预防
术前麻醉医生和外科医生之间进行充分沟通。
保持良好的氧合和收缩压(SBP)。时刻警惕任何异常症状的出现，出现症状迅速进行复苏，目标是收缩压维持在基线水平±20%，使用液体和升压药物维持血管内容量和收缩压。
高危患者使用非骨水泥假体，使用短茎假体，远端通气，低粘度骨水泥，逆行使用骨水泥，减少骨水泥植入时的压力。
临床表现及诊断
临床表现包括缺氧、低血压、意识丧失、肺动脉高压、肺水肿、支气管痉挛、心律失常、体温过低和血小板减少，甚至可导致心脏骤停。
临床高度的怀疑和警惕是诊断的关键。如果出现上述临床特征并伴有呼气末二氧化碳突然下降或消失，应怀疑BCIS。经胸超声心动图显示肺动脉压力及右心室压力增高可确诊BCIS。
麻醉方法的选择
目前没有研究表明有相对来说比较好的麻醉技术来避免BCIS，但在全麻中使用吸入麻醉药可以引起更严重的血流动力学影响。一般来说，单次腰麻通常是老年髋部骨折患者的首选。如果手术时间仅为1-1.5小时，在腰麻下很容易完成。
1、加强监测
常规的监测如血压、氧饱和度、心电图等是必不可少的。
使用经食道的超声心动图（TEE）直视通过心房的栓子。
还有人强调在高龄病人中常规使用漂浮导管，以利尽早发现肺循环动力学的变化。
2、及时纠正低血容量和合理使用血管活性药物
术中常规准备静脉双通道，以备紧急输血、补液
当术者使用骨水泥时应密切注意术中监测，直至恢复正常
应用骨水泥前应该维持合适的有效循环血容量，必要时可用多巴胺预防低血压
急性低血压的有效治疗是静脉注射肾上腺素4～50ug/kg，剂量取决低血压的程度
如有心跳骤停，则需要更大剂量的肾上腺素
心动过缓可反复注射阿托品
当SBP下降幅度在基础血压20%以内时，可通过加快输液速度纠正，麻醉后只要心功能允许，可输注血浆代用品500～1000ml
当SBP下降幅度超过基础血压20%时，一方面加快输液速度，同时使用血管活性药物，如麻黄碱15～30mg静脉注射或多巴胺静滴，必要时可用去氧肾上腺素1～2mg或肾上腺素0.1～0.2mg静注
如发生心跳骤停则按心肺脑复苏流程进行规范救治
3、吸氧和防治二氧化碳蓄积
BCIS一旦发生，应充分保证病人的氧供，必要时可用加压面罩给氧，甚至气管插管控制呼吸，以防止心跳骤停的发生。
植入骨水泥的前后要特别注意发生栓塞等并发症，一般的低血压和心律失常容易处理，持久而顽固的低血压和心律失常，就要立即考虑发生栓塞的可能性，小的栓塞还有时间进行思考和处理，大的栓塞就需要特殊处理，比如体外循环等。
BCIS的治疗主要是对症治疗，包括使用100%浓度的氧气、液体管理、升压药、肺血管扩张药、有创监测和重症监护。尽管在PVR高的情况下中心静脉压不太可靠，但在BCIS监测治疗中推荐使用中心静脉压来指导液体治疗和升压药的使用。
在高危患者中，推荐使用经胸超声心动图和肺动脉导管进行监测。BCIS发生后，高PVR可在24-48小时内恢复正常。而健康的病人在几秒到几分钟内就能恢复。
BCI大多报道发生在术中或骨水泥植入后立即发生。但是第二例的病人在手术期间一切都很好，只在恢复室出现了一次低血氧。手术90分钟后，出现了顽固性低血压和缺氧。虽然该病人的CTPA没有提示肺栓塞，但PA和RV压力在CTPA和超声心动图上都很高。
骨水泥植入综合征通常在手术过程中出现，但有时也可能会延迟出现。术前术中积极预防，出现症状及时判断并进行积极的复苏和重症监护管理是救治成功的关键。
参考文献
[1] Singh V, Bhakta P, Zietak E, et al. Bone cement implantation syndrome: a delayed postoperative presentation[J]. Journal of Clinical Anesthesia, 2016, 31:274-277.
[2]骨水泥植入综合征致患者死亡的法医学鉴定1例[J]. 广东公安科技, 2021(2):59-61.
