第六节 脂肪栓塞综合征
脂肪栓塞综合征通常是以肺部有脂栓、出血、水肿三种病变为基础,以呼吸困难为中心的一组症候群,但有时是伤后突然暴发脑部症候,迅速昏迷导致死亡的一种严重创伤并发症。
一、病因
(一)骨折与软组织损伤。
1.骨折。多见于下肢长骨骨干骨折和多发性骨折,但是临床脂栓发生与否,与进入血流的脂肪含量有关。因此,闭合骨折较开放骨折发生率高。此外,骨折的处理方法与发病亦有一定关系。多数认为骨折早期未进行制动、处理粗暴及骨折端不断发生错动容易发生。一系列治疗骨折的手术都可能引起脂肪栓塞,但尚无有关这方面的可靠资料。在应用人工股骨头置换术治疗股骨颈骨折时,并发脂肪栓塞的情况较为突出,主要由于髓腔内压力增大,造成脂肪滴进入血流所致。
2.软组织损伤。大多数由于手术或创伤所致,如脂肪肝或含脂肪丰富的肌肉组织损伤,腹部手术如胆囊切除,开胸术、体外循环心脏直视手术等。
(二)非创伤或非骨折性其他原因。
包括烧伤、中毒、感染、糖尿病、异常血红蛋白症(镰状细胞贫血症时的骨髓梗死)、胶原疾患如皮肤炎和类风湿关节炎等。这些原因所造成的多尿病理发现,临床有表现者极为罕见。
二、病理变化与发病机制
(一)关于脂肪栓子的来源有两种学说。
1.机械说(血管外源说)。由Causs于1924年提出。认为脂肪组织(骨髓和软组织)的创伤,使局部脂肪细胞破裂形成脂肪流(滴)侵入血流,机械地栓塞小血管和毛细血管床造成脂栓综合征。此学说得到大量临床与实验研究支持。
(1)人类长骨含有丰富的脂肪,为骨折后造成脂栓提供了物质基础。因此长管骨损伤引起脂栓症多。
(2)骨折局部具备栓子形成的三个条件:①有破裂的脂肪细胞和脂肪滴。②损伤后局部静脉开放。③骨折处血肿形成,使局部压力上升。
(3)病理和实验证明,由肺部脂肪栓子分析出的脂类化学成分与骨髓脂肪和皮下脂肪成分是一致的,即中性脂肪。同时,在骨折患者的肺血管内发现骨髓成分,如造血细胞甚至骨质成分和脂栓同时存在。
(4)在骨折患者的患侧肢体静脉血标本中可检出脂肪滴。动物实验发现如在骨折近端肢体用止血带或结扎静脉,则可防止脂滴进入血循环,从而不发生脂栓。
(5)用同位素标记脂肪注射作动物实验,在注射部位造成骨折,于肺部扫描发现放射性脂肪增多。
(6)在动物实验中,通过钝器造成骨骼的损伤,骨折以及静脉注射各种油剂等方法,均能成功地复制脂肪栓塞的动物模型。
2.化学说(血管内源说)。系Lehman和Moore于1927年提出,在脂栓形成过程中,血管外脂肪流进入血循不是主要因素,认为创伤后机体应激反应引起血脂代谢紊乱及血脂乳化状态的变化,正常血脂乳化状态不稳定,致使微细的脂质颗粒聚集而成大脂肪球,则是脂栓形成的主要来源。此学说也有一些实验与临床研究支持。
(1)脂栓形成可见于许多和创伤无关的内、外科疾患(如前述)。
(2)骨折局部无论是大体标本或显微镜检,均未发现明显血管外骨髓脂肪,同时骨髓脂肪的含量并不比健侧减少。
(3)用131Ⅰ(碘131)标记甘油三酯做骨折实验,发现局部注射的标记脂清除很缓慢,注射后6小时循环中放射性脂肪含量仅及注射量的7%~8%。因此认为脂肪从创伤部位吸收不是产生脂栓的主要途径。
(4)用色谱分析法测定脂肪栓子化学成分,发现胆固醇含量达5.4%~11%,而软组织和骨骼中,其含量仅占1%。因此,认为含胆固醇丰富的脂蛋白参与脂栓形成而脂肪组织不是脂栓的主要来源。
(5)动物实验证明,高血脂(血胆固醇含量高)条件下可加速脂栓形成。
综上所述,根据机械说,脂栓来源于脂肪组织,但不能完全解释脂栓综合征的临床表现,同时也无法解释非创伤条件下脂栓形成的原因,而化学说,即在创伤条件下机体应激反应引起的血脂代谢和乳化状态的变化,也不能肯定是脂栓形成的主要原因。
最近,Peltier将两种学说统一,认为骨折创伤后血管外源脂肪滴是脂栓的主要来源,但脂滴由破碎的静脉进入血液并不等于脂栓已经形成,因为脂滴进入血流后,和创伤后的机体应激反应,使血液流变学发生改变,如血小板,红细胞、白细胞和血脂乳化不稳析出的脂质颗粒均可聚集于脂滴的异物表现,加之组织中凝血活酶物质的释放,促使血管内凝血,产生纤维蛋白沉积,使脂滴体积增大,不能通过肺毛细血管,因而大多数在肺血管床内形成脂肪栓塞。
(二)关于脂肪栓子的去向。尸检及实验材料表明,一般在创伤后24小时内发生明显肺脂栓,但1~2天后脂栓数量开始减少,至2~5天明显减少。因此对脂肪栓子的去向,有以下几种可能:①如果脂栓直径小于7~20μm,则可直接通过肺血管床进入体循环,沉积在组织器官内形成周身性脂栓,或通过肾小球随尿排出。②脂栓可被肺泡上皮细胞吞噬,并脱落在肺泡内随痰排出。③Pie-tier认为直径较大的脂栓必然停留在肺血管床内,在局部脂酶的作用下发生水解,产生甘油及游离脂肪酸,从而逐渐由肺内消失。至于Sevitt认为脂栓可经右心房通过潜在的卵圆孔,或肺的支气管前毛细血管的交通支进入体循环的设想,缺乏可靠的病理解剖根据,很难成立。
(三)脂肪栓子的病变。一般认为脂栓引起组织病变的程度,与脂栓的大小及数量、小血管侧支范围、缺血性低氧的时间长短和脏器组织对缺氧的敏感性有关。肺部虽然是脂栓的主要病变部位,但很少引起临床脂肪栓塞综合征的发生。当继发周身性脂栓或脑病变时才引起临床症候,后者发生率甚少。如Bivins报告37例脂栓综合征中的死亡病例的病理所见,肺脂栓发生率100%,肾脂栓37%,而脑脂栓为0,但脑水肿改变达75%,另外肝脏病变显著,脂肪肝占50%。
1.肺部病变。肺部可见到微小灶状出血,蛋白性液体水肿及脂栓(开始多,病程长者减少)。肺部严重病变者可见肺实变(出血性水肿),呈深红色,Harris等认为是由于肺内脂栓的甘油三酯释出游离脂肪酸后引起的一种化学毒性作用所致。
2.周身性脂栓病变。可发生在多数器官及组织中,病理特点为毛细血管破裂造成的出血点。在皮肤黏膜、眼、心脏及脑组织中均可见到。除出血灶外,还有脂栓及组织水肿、甚至坏死灶等。
3.脑组织。典型的病变是在大脑及小脑的白质中有广泛出血点,在中脑、后脑及脊髓的白质中有散在的出血点。此外,镜检还可发现脂栓及缺血性变性灶或坏死灶。脂栓分布在整个中枢神经系统内,灰质、白质周边部分,中央部分甚至在脉络丛中都能见到,但灰质中最多。出血性病变包括球状、环状及血管周围出血。由于灰质中毛细血管丰富,并且在毛细血管网之间有多数交通支,所以虽然灰质对缺氧非常敏感,但仍不容易因血管阻塞而引起病变。白质由于毛细血管交通枝较少,所以虽然栓子较少,但却容易发生病变。脑下垂体后叶的脂栓较前叶为多,同时也可见到微小的出血灶。
4.心脏。有时可在心外膜上、心内膜下及心肌中能见到多数小出血点。肌纤维间及毛细血管网中可见到脂栓,脂栓周围有肌纤维的脂肪变性。这是由于缺血引起的。
5.肾脏。镜检可见在肾小球及肾小管周围毛细血管内有脂栓(后者为数不多)。有时在肾小球内可能出现纤维蛋白栓。
6.眼部。在发生全身性脂肪栓塞后死亡的病人中,尸检病理检查在脉络膜及视网膜毛细血管内均能见到脂肪栓子。下眼睑结膜下有出血灶。
(四)脂栓综合征发病机制。从全身因素来看,机体对创伤的应激反应,包括神经——内分泌系统的变化,儿茶酚胺分泌增加,血液流变学的改变,高血脂及血脂乳化不稳,血小板,红细胞凝聚,继发凝血因子消耗或弥散性血管内凝血等,均能促使肺脂肪栓塞的形成。所受累的器官首先是肺,由于脂栓的机械——化学作用导致化学性肺尖,其病理学改变与所谓“休克肺”极为相似,可作为“休克肺”的一个独特原因而存在。临床上以低氧血症——呼吸功能不全为主要表现,虽有少量脂栓通过肺血管进入体循环,形成周身性脂栓和脑脂栓,但脑神经症状多数是由于肺功能不全严重低氧血症继发的结果。
从局部因素来看,骨折血肿内含有高浓度的各类蛋白分解酶(多肽)。可加速局部脂流进入血循,故临床应用抑肽酶(Trasylol)以作预防。此外,骨折局部血肿张力增加,或粗暴手法闭合复位均可促进脂流进入循环。
三、临床症状
本症的表现因病人而异,变化较大。通常分为三型。
1.暴发型。其特点是损伤后早期出现脑部症状,迅速发生昏迷。创伤后的潜伏期很短,某些病例可能在入院时即已因脂肪栓塞而发生神智不清或昏迷。此类型的死亡率甚高,仅有少数病例生前得到确诊,多数在尸检时才能做出诊断。
2.临床型。即有典型的脂肪栓塞综合征的表现。一般在伤后有1~2天的潜伏期,可无任何症状。此后便会出现一系列的症状,包括:严重脑部症状,特别是谵妄、昏睡甚至昏迷,有时还伴随其他神经系统症状和体征。呼吸系统症状为低氧血症,有呼吸困难或呼吸次数增加以及咳嗽、咳痰等症。体温迅速上升,心动过速以及在腋部、上胸部或黏膜下出血斑点。
3.亚临床型。即有脂栓综合征的部分症状。症状一般轻微。此型临床最多见。按其症状表现又有四种情况。
1)无呼吸症状者,脑症状也较轻微。主要有发热,心动过速及皮肤出血点。
2)有呼吸道症状而无脑及神经系统症状。临床主要表现为呼吸困难,低氧血症,发热,心动过速及皮肤出血点。
3)无明显脑及呼吸症状者。主要表现为皮下出血点,发热及心动过速。
4)无皮肤黏膜出血点者,呼吸症状及脑症状轻微或无。主要表现发热,心动过速,脑症状及呼吸困难或有或无。
四、诊断
临床诊断依据,主要根据以下几点。
1.出血点。皮肤出血点一般在伤后第2~3天出现,呈鲜红色、圆形、针尖大小,散在于颈部,前上胸部、肩部及腋窝等处,约3~5天后即消失。在下眼睑的结膜下有时也能见到出血点。
出血点对本症的诊断意义甚大,因此对所有创伤病人,在入院后的前几天应常规仔细寻找。
2.肺部X线相。一般所见为双侧肺部密度增加,表现为分布广泛的粟粒状、绒毛状、斑点状或所谓“暴风雪”状阴影。这些改变有时局限在肺的下叶或肺门附近。
肺部阳性X线相多出现在脂栓病程的高潮,数日后阴影即消失,因此在伤后当天入院拍片可能显示不出上述改变。对于有临床可疑者应做一系列连续拍片观察。
3.低氧血症。为一重要的临床指标。但由于临床出现的时间不一致,所以一次检查正常者,仍不能排除有本症的可能。若动脉氧分压低于50mmHg或更低时,则提示有脂栓综合征发生的可能。
4.活检。诊断脂肪栓塞最可靠的方法是经皮穿刺肾组织活检,可发现肾小球脂肪栓子。对在创伤后昏迷而原因不能确定的病人,这种诊断方法有很大价值。
5.其他化验室检查。血小板减少,在脂栓症时血小板可急速减少,伤后48小时内最著。血中的甘油三酯和前β—脂蛋白水平降低(由于血脂参与脂栓形成,自循环中移除的速度增加之故)。尿内脂肪测定易出现假阳性或假阴性结果,故实际应用价值不大。
最近Raymond Pollak等建议,对于严重创伤患者,特别是有长管骨骨折者,在入院24小时内应作全血计数、血小板、甘油三酯及血气分析检查,而且在伤后2、3、4天应重复进行检查。这对早期诊断有很大帮助。
五、预防
根据脂栓综合征发生的原因,对创伤骨折后应采取以下措施。
(一)积极有效的防治休克,及时矫正低血容量,迅速改善微循环。因低血压时脂肪更易扩散到血管内,血液淤积更有助于脂肪微粒的凝聚。
(二)积极保护肺功能,合理用氧。严重创伤发生临床脂肪栓塞的病人,由于肺小动脉及肺泡毛细血管受到脂肪栓子的阻塞,肺泡的血液灌流发生障碍,使肺泡死腔增加,肺内发生动静脉分流,产生低氧血症,导致肺功能不全。故保护肺功能,用正压吸氧辅助呼吸是唯一有效的防治措施。
(三)低脂餐,控制食量,尽量减少血浆乳糜含量。严重创伤病人脂肪代谢紊乱,处理外源性甘油三酯机能产生障碍,而清除时间延长(正常人高脂餐6小时后血浆呈乳糜状,14小时方清亮)。故在伤后24~72小时应摄取无脂餐,并控制食量,以降低血浆乳糜含量,对预防脂栓症有一定作用。
(四)在骨折局部处理中,应强调动作轻柔,勿挤压,包扎不可太紧,要妥善固定患肢,持续抬高。
六、治疗
(一)药物。目前所应用的治疗脂栓综合征的药物有以下数种,但都没有肯定治疗效果。现列举如下。
1.低分子右旋糖酐:能稀释血液,改善微循环,有抗凝、降脂、利尿等利用。但大剂量反复使用,出血倾向发生率高达30%,并抑制网状内皮系统的吞噬作用,肺实质损伤时可造成胸腔内渗流。一般控制在每日1000ml以内。
2.肝素。严重伤后由于体内碳水化合物被急速耗减,脂肪被过度分解动员,体内游离脂肪酸增多,与肝内胆固醇及钙质聚集,再经肺到体循环吸附大量的血小板,导致血流的高凝状态。应用肝素可起到抗凝及澄清血脂的作用,故为防治脂栓综合征的一种药物。但肝素有一定负作用,因能促进脂肪栓子的水解,产生多量的游离脂肪酸,增加血管渗透性,发生肺水肿,加重低氧血症。特别是因血小板大量破坏后释放出与肝素有拮抗作用的“PF—4”物质,能产生肝素抗药现象,影响疗效。常规用量为125μg/次,静脉注入,每4~6小时1次。治疗期间应检查凝血时间(维持正常人的2~3倍)。
3.抑肽酶。是一种广谱蛋白酶抑制剂,能够抑制、对抗、阻断胰蛋白酶、缓激肽、肺多肽、各种组织酶、心肌抑制因子、血清素、组织胺等多种蛋白酶的碱性结晶。还能抑制激肽系统的活化性并影响脂肪代谢,有稳定血压的作用。用量:首剂可用20万单位,以后8万~12万单位,静注3~6天。
4.肾上腺皮质激素。可减轻肺损害,对机体有保护作用。常用药物有氢化可的松(100~300mg/d),地塞米松(20~40mg/d)。此类药物应短时间(3~5天)骤停,无不良反应。
(二)给氧。是唯一有效的治疗和预防措施。但氧具有一定毒性,给氧时应尽可能缩短给氧时间,氧浓度不要过高,使动脉氧分压保持在70~80mmHg及接近正常时即可。
(三)低温疗法。可降低脑代谢,对于有高烧者有一定使用价值。