髓内钉固定对肺血流动力学影响的实验研究
作者：范卫民 王道新 李翔
单位：南京医科大学第一附属医院骨科 210029
关键词：肺；栓塞，脂肪；血液动力学；骨折固定术，髓内
中华骨科杂志001113
【摘要】目的 探讨骨折后髓内钉固定及手术时机的选择对肺血流动力学的影响。方法 选择成年雌性杂种犬24只，随机分成3组，每组8只，模拟股骨干骨折。第一组于骨折后6h做髓内钉固定，为6h组；第二组于骨折后48h做髓内钉固定，为48h组；另一组骨折后不做髓内钉固定，为对照组。分别测定各组不同时间的髓内压、肺动脉压，并进行血气分析。然后处死动物，取肺组织做病理学检查，应用IA-3001影像分析系统测定每个视野中脂肪微粒所占百分比。结果 (1)扩髓时髓内压达到最高峰，6h组与48h组髓内压变化比较，差异无显著性意义(P>0.05)。术后1h髓内压降至扩髓前水平。(2)扩髓及髓内钉固定后，肺动脉压明显升高(P<0.01)，但术后2h恢复正常。6h组与48h组肺动脉压变化比较，差异无显著性意义(P>0.05)。(3)扩髓及插入髓内钉对血气变化无明显影响。(4)6h组与48h组肺组织中脂肪颗粒比较，差异无显著性意义(P>0.05)。结论 髓内钉治疗长管状骨骨折对肺血流动力学无明显影响，且早期手术对肺血流动力学也无影响。
, http://www.100md.com
The influence of intramedullary nailing on pulmonary blood dynamics
FAN Weimin, WANG Daoxin, LI Xiang.
(Department of Orthopaedics, First Affiliated Hospital of Nanjing Medical University, Nanjing 210029, China)
【 Abstract】Objective To investigate the effect of intramedullary nailing on the pulmonary blood dynamics and timing for the operation. Methods Twenty-four adult dogs were used in this study. Femoral fracture model was created in all animals and divided into 3 groups at random. The intramedullary nailing was performed 6 hours after the fracture in group 1, 48 hours after the fracture in group 2, and no fixation was performed in control group. The intramedullary pressure, the pulmonary arterial pressure and the blood gas analysis were measured. The lungs were examined for pathological evidence of fat particles. Results 1)The intramedullary pressure increased significantly during reaming, and decreased to normal 1 hour after nailing. But there was no significant difference between two experimental groups(P >0.05). 2) The pulmonary arterial pressure increased significantly after reaming and nailing in experimental groups(P< 0.01), and decreased to normal 2 hours after nailing. But there was no significant difference between two experimental groups(P >0.05). 3) No significant difference was found in the blood gas analysis among all groups(P >0.05). 4) No difference was seen with respect to the amount of embolic fat in lung tissue between two experimental groups(P >0.05). Conclusion It appears that early fixation of long bone fractures with intramedullary nail has little influence on pulmonary blood dynamics.
, 百拇医药
【Key words】 Lung; Embolism, fat; Hemodynamics; Fracture fixation, intramedullary
脂肪栓塞综合征(fatembolismsyndrome,FES)是骨折等创伤的严重并发症，死亡率甚高，至今尚无有效的治疗方法。目前，对股骨干、胫骨干和肱骨干骨折多采用髓内钉固定技术。有人担心，早期髓内钉固定，特别是扩髓会引起FES，但也有学者持相反观点。为此，我们设计本实验，比较髓内钉固定与否和不同手术时机对肺血流动力学的影响，以指导临床工作。
材料与方法
一、动物选择
选择成年雌性杂种犬24只，体重26～38kg，平均32.2kg。
二、模拟股骨干骨折及分组
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全麻后，做左侧颈静脉插管至肺动脉，测量肺动脉压；做左侧股动脉插管，测量动脉血压；做右大腿外侧切口，用气摆锯于股骨中端截断股骨。骨折端不做任何止血，逐层连续缝合切口，以便在骨折端形成血肿。
图1模拟股骨干骨折，并用髓内钉固定
将24只犬随机分成3组，每组8只。第一组于骨折后6h做髓内钉固定，为6h组；第二组于骨折后48h做髓内钉固定，为48h组；第三组骨折后不做髓内钉固定，为对照组。髓内钉固定前先扩髓，扩髓的铰刀直径为5.5～8mm，髓内钉直径均为7mm(图1)。
三、检测
(一)髓内压的测量：在股骨外髁上方钻一直径为4mm的孔，插入探针，并与压力传感器相连。分别于模拟股骨干骨折前、扩髓前、扩髓时、插入髓内钉后即刻、髓内钉固定1h后记录髓内压。
, 百拇医药
(二)肺动脉压的测量：分别于模拟股骨干骨折前、扩髓前、插入髓内钉后即刻、髓内钉固定2h后记录肺动脉压。
(三)血气分析：分别于模拟骨折前、扩髓前、插入髓内钉后即刻和髓内钉固定2h后从左侧股动脉抽取血液标本做血气分析。
(四)病理检查：最后一次测量完毕后，处死动物。取肺组织固定于福尔马林溶液中，用四氧化锇溶液染色脂肪2周，在此期间标本避光。然后做HE染色。光镜下可见脂肪呈黑色颗粒。应用IA-3001影像分析系统检测每个视野中脂肪颗粒占肺组织的百分比。
四、统计学方法
组间差异进行方差分析及t检验。
结果
一、髓内压变化
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方差分析显示，6h组各时间段髓内压变化的总体差异有非常显著性意义(F=247.13，P<0.01)。两两比较显示，扩髓和插入髓内钉均可使髓内压较扩髓前明显升高(q值分别为31.81,24.04,均P<0.01)，但术后1h基本降至扩髓前水平(q=3.31,P>0.05)。48h组的总体差异也有非常显著性意义(F=170.83,P<0.01)。两两比较显示，扩髓和插入髓内钉均可使髓内压较扩髓前明显升高，(q值分别为26.14,20.08,均P<0.01)。但术后1h基本降至扩髓前水平(q=3.14,P>0.05)。6h组各时间段髓内压的变化和48h组之间的差异无显著性意义(P>0.05，表1)。同时还发现，第一、第二次扩髓时压力升高最明显，而且压力的升高与扩髓时铰刀前进速度有明显关系。
表1各组不同时间髓内压的变化情况(
±s,mmHg)
组别
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模拟骨折前
扩髓前
扩髓时
插入髓内钉后即刻
术后1h
6h组
18.2±3.4
35.1±9.1
469.4±65.6
363.3±47.4
39.4±16.7
48h组
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16.6±3.6
41.5±11.2
498.5±84.7
392.6±61.6
46.2±14.8
对照组
15.3±4.1
38.6±8.3
-
-
-
注：均P>0.05。表2同
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二、肺动脉压变化
方差分析显示，6h组的总体差异有非常显著性意义(F=53.94,P<0.01)。两两比较显示，插入髓内钉后肺动脉压较扩髓前明显升高(q=11.23，P<0.01)，但术后2h肺动脉压基本恢复至扩髓前水平(q=2.74,P>0.05)。48h组的总体差异也有非常显著性意义(F=96.20,P<0.01)。两两比较发现，插入髓内钉后肺动脉压较扩髓前明显升高(q=18.80，P<0.01)，但术后2h肺动脉压基本恢复至扩髓前水平(q=2.90,P>0.05)。6h组与48h组各时间段肺动脉压变化比较，差异均无显著性意义(P>0.05，表2)。
表2各组不同时间肺动脉压的变化情况(±s,mmHg)
组别
模拟骨折前
, 百拇医药
扩髓前
插入髓内钉后即刻
术后2h
6h组
27.1±1.7
29.2±2.1
37.8±2.5
31.5±1.6
48h组
26.4±2.1
28.1±2.4
39.3±1.9
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33.1±2.1
对照组
25.7±2.3
26.8±2.1
-
-
三、血气变化
方差分析显示，6h组的pH值变化总体差异有非常显著性意义(F=35.80,P<0.01)。两两比较显示，插入髓内钉后即刻的pH值较扩髓前下降(q=6.80,P<0.01)，但术后2h基本恢复至扩髓前水平(q=2.72,P>0.05)。48h组pH值变化总体差异无显著性意义(F=3.01,P>0.05)。两实验组PCO2和PO2变化的总体差异均无显著性意义(P>0.05)。6h组HCO3-变化的总体差异有非常显著性意义(F=31.52,P<0.01)。两两比较显示，术后2hHCO3-基本恢复至扩髓前水平(q=2.74,P>0.05)。48h组HCO3-变化的总体差异也有非常显著性意义(F=78.10，P<0.01)。但两两比较显示，术后2hHCO3-基本恢复至扩髓前水平(q=2.87,P>0.05，表3)。
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表3各组不同时间血气分析变化情况(±s)
组别
pH值
PCO2(mmHg)
PO2(mmHg)
HCO3-(mmol/L)
6h组
模拟骨折前
7.38±0.01
39.8±1.8
81.8±4.9
, 百拇医药
21.4±0.5
扩髓前
7.36±0.01
40.2±3.3
84.1±5.2
22.7±0.6
插入髓内钉后即刻
7.31±0.01
44.8±3.8
79.6±5.9
24.7±1.3
术后2h
, 百拇医药
7.38±0.02
41.9±4.3
86.1±4.2
22.5±0.9
F值
35.80
2.97
2.48
31.52
P值
<0.01
>0.05
>0.05
, 百拇医药
<0.01
48h组
模拟骨折前
7.35±0.01
37.9±2.4
86.8±4.9
23.6±0.5
扩髓前
7.35±0.02
39.5±3.8
80.4±3.9
24.1±0.7
, 百拇医药
插入髓内钉后即刻
7.34±0.01
41.6±4.4
78.3±4.1
28.7±0.7
术后2h
7.36±0.01
39.6±3.2
83.5±4.7
24.6±0.7
F值
3.01
, 百拇医药
2.78
1.07
78.10
P值
>0.05
>0.05
>0.05
<0.01
对照组
模拟骨折前
7.33±0.01
37.6±3.2
79.6±5.4
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22.8±0.7
模拟骨折后
7.38±0.02
39.8±2.9
81.6±6.1
24.3±0.7
t值
6.32
1.31
0.69
3.02
P值
<0.01
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>0.05
>0.05
<0.01
四、病理检查
病理检查发现，6h组肺部的脂肪颗粒占肺组织的0.0545%±0.0157%，48h组肺部脂肪颗粒占肺组织的0.0684%±0.0217%(图2)；而对照组肺组织中仅见极少量的黑色脂肪颗粒，占肺组织的0.0076%±0.0032%(图3)。方差分析显示，三组间总体差异有显著性意义(F=30.59，P<0.01)。两两比较显示，对照组与两实验组比较，差异有非常显著性意义(q值分别为8.51和10.38,均P<0.01)；而两实验组之间比较，差异无显著性意义(q=1.87，P>0.05)。
讨论
髓内钉技术是本世纪治疗长管状骨骨折取得的最大进展之一。由于生物力学的发展，X线影像增强设备的更新和推广，手术器械的改进，特别是交锁钉导向器械日益精确，为髓内钉技术注入了新的活力。近年来，我国也开始广泛接受交锁髓内钉技术。
, 百拇医药
FES是由长管状骨骨折等创伤引起的以进行性呼吸困难为主要症状的疾病。长管状骨骨折后，骨髓组织中的脂肪颗粒进入血液循环，造成肺脂肪栓塞，但并不一定引起肺功能障碍。只有当脂肪颗粒达到相当数量时，才产生进行性呼吸困难。
髓内钉固定时的扩髓及插入髓内钉可使髓腔内压力明显升高，并迫使脂肪颗粒进入血液循环，造成肺部脂肪栓塞[1-3]。我们在研究中发现，扩髓时髓内压明显升高，但术后迅速下降，术后1h压力基本恢复正常。同时还发现，第一、第二次扩髓时髓内压升高最明显，而且髓内压的升高与铰刀前进速度有明显关系，这与Wozasek等[1]的发现相似。这是由于第一、第二次扩髓时，髓腔内主要是骨髓组织，其粘稠度高，而此后髓腔内容物被血液稀释，粘稠度降低。
Schemitsch等[4]通过动物模型研究发现，髓腔内嵌入骨水泥并插入髓内钉后，可使肺动脉压升高。本研究发现，扩髓和插入髓内钉可使肺动脉压明显升高(P<0.01)。但术后2h肺动脉压基本恢复正常。这可能是由于肺循环中较小的脂肪颗粒逐渐通过肺循环，部分脂肪颗粒被肺泡上皮细胞吞噬后脱落于肺泡中，并随痰液排出，而部分较大的颗粒被脂肪酶水解所致。
, 百拇医药
图248h组肺组织中可见大量黑色脂肪颗粒四氧化锇染色+HE染色×100
图3对照组仅见极少量黑色脂肪颗粒四氧化锇染色+HE染色×100
Duwelius等[5]通过动物实验发现，扩髓虽可引起肺脂肪栓塞，但并不会引起肺功能障碍。Bulger等[6]经过10年的临床研究发现，髓内钉固定并不会增加发生FES的危险性。而Pape等[7]则持相反观点。本研究表明，髓内钉固定后，犬肺部虽有大量的黑色脂肪颗粒，但血气分析显示，它对pH值、PCO2、PO2和HCO3-变化的影响不大。我们认为，扩髓虽可使脂肪颗粒进入血液循环，引起肺部脂肪栓塞，但并不一定引起FES。
关于髓内钉治疗长管状骨骨折的时机问题一直存在争议。长期以来，人们一直担心，骨折后已有大量脂肪颗粒进入肺部，如果早期手术势必会因扩髓和插入髓内钉而在短时间内使更多的脂肪颗粒进入肺部，从而造成FES，特别是多发性损伤更是如此[8]。但近年来，许多学者通过动物实验和临床研究发现，24h内手术可减少FES等肺部并发症[9,10]。在我们的研究中，对6h组和48h组的髓内压、肺动脉压、血气分析和肺部脂肪颗粒数量进行比较，差异均无显著性意义(P>0.05)。说明早期手术并不会增加FES发生的危险性。我们认为，早期手术可减少骨折端的移动，并降低骨折端血肿的压力，从而减少了FES的发生率。同时早期手术可使患者早期下地活动，从而减少肺部并发症的发生。
, 百拇医药
总之，髓内钉固定治疗长管状骨骨折不会增加FES的发生率，同时，我们提倡早期手术。当然，对慢性肺功能障碍合并多发性骨折的患者，应慎用髓内钉固定。
参考文献
1，Wozasek GE, Simon P, Redl H, et al. Intramedullary pressure changes and fat intravasation during intramedullary nailing: an experimental study in sheep. J Trauma, 1994, 36: 202- 207.
2，Manning JB, Bach AW, Herman CM, et al. Fat release after femur nailing in the dog. J Trauma, 1983, 23:322- 326.
, http://www.100md.com
3，张毅敏,梁国穗,冯国培,等.扩髓对髓内压和肺部脂肪栓塞的影响.中华骨科杂志,1999,19:494-497.
4，Schemitsch EH, Jain R, Turchin DC, et al. Pulmonary effects of fixation of a fracture with a plate compared with intramedullary nailing:a canine model of fat embolism and fracture fixation. J Bone Joint Surg(Am), 1997, 79:984- 996.
5，Duwelius PJ, Huckfeldt R, Mullins RJ, et al. The effects of femoral intramedullary reaming on pulmonary function in a sheep lung model. J Bone Joint Surg(Am), 1997, 79:194- 202.
, 百拇医药
6，Bulger EM, Smith DG, Maier RV, et al. Fat embolism syndrome: a 10-year review. Arch Surg, 1997,132:435- 439.
7，Pape H, Regel G, Dwenger A, et al. Influences of different methods of intramedullary femoral nailing on lung function in patients with multiple trauma. J Trauma, 1993, 35:709- 716.
8，Pelias ME, Townsend MC, Flancbaum L. Long bone fractures predispose to pulmonary dysfunction in blunt chest trauma despite early operative fixation. Surgery, 1992, 111:576- 579.
, 百拇医药
9，van Os JP, Roumen RM, Schoots FJ, et al. Is early osteosynthesis safe in multiple trauma patients with severe thoracic trauma and pulmonary contusion? J Trauma, 1994, 36:495- 498.
10，Bulger EM, Smith DG, Maier RV, et al. Fat embolism syndrome: a 10-year review. Arch Surg, 1997, 132:435- 439.
(收稿日期：1999-12-14), 百拇医药
单位：南京医科大学第一附属医院骨科 210029
关键词：肺；栓塞，脂肪；血液动力学；骨折固定术，髓内
中华骨科杂志001113
【摘要】目的 探讨骨折后髓内钉固定及手术时机的选择对肺血流动力学的影响。方法 选择成年雌性杂种犬24只，随机分成3组，每组8只，模拟股骨干骨折。第一组于骨折后6h做髓内钉固定，为6h组；第二组于骨折后48h做髓内钉固定，为48h组；另一组骨折后不做髓内钉固定，为对照组。分别测定各组不同时间的髓内压、肺动脉压，并进行血气分析。然后处死动物，取肺组织做病理学检查，应用IA-3001影像分析系统测定每个视野中脂肪微粒所占百分比。结果 (1)扩髓时髓内压达到最高峰，6h组与48h组髓内压变化比较，差异无显著性意义(P>0.05)。术后1h髓内压降至扩髓前水平。(2)扩髓及髓内钉固定后，肺动脉压明显升高(P<0.01)，但术后2h恢复正常。6h组与48h组肺动脉压变化比较，差异无显著性意义(P>0.05)。(3)扩髓及插入髓内钉对血气变化无明显影响。(4)6h组与48h组肺组织中脂肪颗粒比较，差异无显著性意义(P>0.05)。结论 髓内钉治疗长管状骨骨折对肺血流动力学无明显影响，且早期手术对肺血流动力学也无影响。
, http://www.100md.com
The influence of intramedullary nailing on pulmonary blood dynamics
FAN Weimin, WANG Daoxin, LI Xiang.
(Department of Orthopaedics, First Affiliated Hospital of Nanjing Medical University, Nanjing 210029, China)
【 Abstract】Objective To investigate the effect of intramedullary nailing on the pulmonary blood dynamics and timing for the operation. Methods Twenty-four adult dogs were used in this study. Femoral fracture model was created in all animals and divided into 3 groups at random. The intramedullary nailing was performed 6 hours after the fracture in group 1, 48 hours after the fracture in group 2, and no fixation was performed in control group. The intramedullary pressure, the pulmonary arterial pressure and the blood gas analysis were measured. The lungs were examined for pathological evidence of fat particles. Results 1)The intramedullary pressure increased significantly during reaming, and decreased to normal 1 hour after nailing. But there was no significant difference between two experimental groups(P >0.05). 2) The pulmonary arterial pressure increased significantly after reaming and nailing in experimental groups(P< 0.01), and decreased to normal 2 hours after nailing. But there was no significant difference between two experimental groups(P >0.05). 3) No significant difference was found in the blood gas analysis among all groups(P >0.05). 4) No difference was seen with respect to the amount of embolic fat in lung tissue between two experimental groups(P >0.05). Conclusion It appears that early fixation of long bone fractures with intramedullary nail has little influence on pulmonary blood dynamics.
, 百拇医药
【Key words】 Lung; Embolism, fat; Hemodynamics; Fracture fixation, intramedullary
脂肪栓塞综合征(fatembolismsyndrome,FES)是骨折等创伤的严重并发症，死亡率甚高，至今尚无有效的治疗方法。目前，对股骨干、胫骨干和肱骨干骨折多采用髓内钉固定技术。有人担心，早期髓内钉固定，特别是扩髓会引起FES，但也有学者持相反观点。为此，我们设计本实验，比较髓内钉固定与否和不同手术时机对肺血流动力学的影响，以指导临床工作。
材料与方法
一、动物选择
选择成年雌性杂种犬24只，体重26～38kg，平均32.2kg。
二、模拟股骨干骨折及分组
, http://www.100md.com
全麻后，做左侧颈静脉插管至肺动脉，测量肺动脉压；做左侧股动脉插管，测量动脉血压；做右大腿外侧切口，用气摆锯于股骨中端截断股骨。骨折端不做任何止血，逐层连续缝合切口，以便在骨折端形成血肿。
图1模拟股骨干骨折，并用髓内钉固定
将24只犬随机分成3组，每组8只。第一组于骨折后6h做髓内钉固定，为6h组；第二组于骨折后48h做髓内钉固定，为48h组；第三组骨折后不做髓内钉固定，为对照组。髓内钉固定前先扩髓，扩髓的铰刀直径为5.5～8mm，髓内钉直径均为7mm(图1)。
三、检测
(一)髓内压的测量：在股骨外髁上方钻一直径为4mm的孔，插入探针，并与压力传感器相连。分别于模拟股骨干骨折前、扩髓前、扩髓时、插入髓内钉后即刻、髓内钉固定1h后记录髓内压。
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(二)肺动脉压的测量：分别于模拟股骨干骨折前、扩髓前、插入髓内钉后即刻、髓内钉固定2h后记录肺动脉压。
(三)血气分析：分别于模拟骨折前、扩髓前、插入髓内钉后即刻和髓内钉固定2h后从左侧股动脉抽取血液标本做血气分析。
(四)病理检查：最后一次测量完毕后，处死动物。取肺组织固定于福尔马林溶液中，用四氧化锇溶液染色脂肪2周，在此期间标本避光。然后做HE染色。光镜下可见脂肪呈黑色颗粒。应用IA-3001影像分析系统检测每个视野中脂肪颗粒占肺组织的百分比。
四、统计学方法
组间差异进行方差分析及t检验。
结果
一、髓内压变化
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方差分析显示，6h组各时间段髓内压变化的总体差异有非常显著性意义(F=247.13，P<0.01)。两两比较显示，扩髓和插入髓内钉均可使髓内压较扩髓前明显升高(q值分别为31.81,24.04,均P<0.01)，但术后1h基本降至扩髓前水平(q=3.31,P>0.05)。48h组的总体差异也有非常显著性意义(F=170.83,P<0.01)。两两比较显示，扩髓和插入髓内钉均可使髓内压较扩髓前明显升高，(q值分别为26.14,20.08,均P<0.01)。但术后1h基本降至扩髓前水平(q=3.14,P>0.05)。6h组各时间段髓内压的变化和48h组之间的差异无显著性意义(P>0.05，表1)。同时还发现，第一、第二次扩髓时压力升高最明显，而且压力的升高与扩髓时铰刀前进速度有明显关系。
表1各组不同时间髓内压的变化情况(
±s,mmHg)组别
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模拟骨折前
扩髓前
扩髓时
插入髓内钉后即刻
术后1h
6h组
18.2±3.4
35.1±9.1
469.4±65.6
363.3±47.4
39.4±16.7
48h组
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16.6±3.6
41.5±11.2
498.5±84.7
392.6±61.6
46.2±14.8
对照组
15.3±4.1
38.6±8.3
-
-
-
注：均P>0.05。表2同
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二、肺动脉压变化
方差分析显示，6h组的总体差异有非常显著性意义(F=53.94,P<0.01)。两两比较显示，插入髓内钉后肺动脉压较扩髓前明显升高(q=11.23，P<0.01)，但术后2h肺动脉压基本恢复至扩髓前水平(q=2.74,P>0.05)。48h组的总体差异也有非常显著性意义(F=96.20,P<0.01)。两两比较发现，插入髓内钉后肺动脉压较扩髓前明显升高(q=18.80，P<0.01)，但术后2h肺动脉压基本恢复至扩髓前水平(q=2.90,P>0.05)。6h组与48h组各时间段肺动脉压变化比较，差异均无显著性意义(P>0.05，表2)。
表2各组不同时间肺动脉压的变化情况(
±s,mmHg)组别
模拟骨折前
, 百拇医药
扩髓前
插入髓内钉后即刻
术后2h
6h组
27.1±1.7
29.2±2.1
37.8±2.5
31.5±1.6
48h组
26.4±2.1
28.1±2.4
39.3±1.9
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33.1±2.1
对照组
25.7±2.3
26.8±2.1
-
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三、血气变化
方差分析显示，6h组的pH值变化总体差异有非常显著性意义(F=35.80,P<0.01)。两两比较显示，插入髓内钉后即刻的pH值较扩髓前下降(q=6.80,P<0.01)，但术后2h基本恢复至扩髓前水平(q=2.72,P>0.05)。48h组pH值变化总体差异无显著性意义(F=3.01,P>0.05)。两实验组PCO2和PO2变化的总体差异均无显著性意义(P>0.05)。6h组HCO3-变化的总体差异有非常显著性意义(F=31.52,P<0.01)。两两比较显示，术后2hHCO3-基本恢复至扩髓前水平(q=2.74,P>0.05)。48h组HCO3-变化的总体差异也有非常显著性意义(F=78.10，P<0.01)。但两两比较显示，术后2hHCO3-基本恢复至扩髓前水平(q=2.87,P>0.05，表3)。
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表3各组不同时间血气分析变化情况(
±s)组别
pH值
PCO2(mmHg)
PO2(mmHg)
HCO3-(mmol/L)
6h组
模拟骨折前
7.38±0.01
39.8±1.8
81.8±4.9
, 百拇医药
21.4±0.5
扩髓前
7.36±0.01
40.2±3.3
84.1±5.2
22.7±0.6
插入髓内钉后即刻
7.31±0.01
44.8±3.8
79.6±5.9
24.7±1.3
术后2h
, 百拇医药
7.38±0.02
41.9±4.3
86.1±4.2
22.5±0.9
F值
35.80
2.97
2.48
31.52
P值
<0.01
>0.05
>0.05
, 百拇医药
<0.01
48h组
模拟骨折前
7.35±0.01
37.9±2.4
86.8±4.9
23.6±0.5
扩髓前
7.35±0.02
39.5±3.8
80.4±3.9
24.1±0.7
, 百拇医药
插入髓内钉后即刻
7.34±0.01
41.6±4.4
78.3±4.1
28.7±0.7
术后2h
7.36±0.01
39.6±3.2
83.5±4.7
24.6±0.7
F值
3.01
, 百拇医药
2.78
1.07
78.10
P值
>0.05
>0.05
>0.05
<0.01
对照组
模拟骨折前
7.33±0.01
37.6±3.2
79.6±5.4
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22.8±0.7
模拟骨折后
7.38±0.02
39.8±2.9
81.6±6.1
24.3±0.7
t值
6.32
1.31
0.69
3.02
P值
<0.01
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>0.05
>0.05
<0.01
四、病理检查
病理检查发现，6h组肺部的脂肪颗粒占肺组织的0.0545%±0.0157%，48h组肺部脂肪颗粒占肺组织的0.0684%±0.0217%(图2)；而对照组肺组织中仅见极少量的黑色脂肪颗粒，占肺组织的0.0076%±0.0032%(图3)。方差分析显示，三组间总体差异有显著性意义(F=30.59，P<0.01)。两两比较显示，对照组与两实验组比较，差异有非常显著性意义(q值分别为8.51和10.38,均P<0.01)；而两实验组之间比较，差异无显著性意义(q=1.87，P>0.05)。
讨论
髓内钉技术是本世纪治疗长管状骨骨折取得的最大进展之一。由于生物力学的发展，X线影像增强设备的更新和推广，手术器械的改进，特别是交锁钉导向器械日益精确，为髓内钉技术注入了新的活力。近年来，我国也开始广泛接受交锁髓内钉技术。
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FES是由长管状骨骨折等创伤引起的以进行性呼吸困难为主要症状的疾病。长管状骨骨折后，骨髓组织中的脂肪颗粒进入血液循环，造成肺脂肪栓塞，但并不一定引起肺功能障碍。只有当脂肪颗粒达到相当数量时，才产生进行性呼吸困难。
髓内钉固定时的扩髓及插入髓内钉可使髓腔内压力明显升高，并迫使脂肪颗粒进入血液循环，造成肺部脂肪栓塞[1-3]。我们在研究中发现，扩髓时髓内压明显升高，但术后迅速下降，术后1h压力基本恢复正常。同时还发现，第一、第二次扩髓时髓内压升高最明显，而且髓内压的升高与铰刀前进速度有明显关系，这与Wozasek等[1]的发现相似。这是由于第一、第二次扩髓时，髓腔内主要是骨髓组织，其粘稠度高，而此后髓腔内容物被血液稀释，粘稠度降低。
Schemitsch等[4]通过动物模型研究发现，髓腔内嵌入骨水泥并插入髓内钉后，可使肺动脉压升高。本研究发现，扩髓和插入髓内钉可使肺动脉压明显升高(P<0.01)。但术后2h肺动脉压基本恢复正常。这可能是由于肺循环中较小的脂肪颗粒逐渐通过肺循环，部分脂肪颗粒被肺泡上皮细胞吞噬后脱落于肺泡中，并随痰液排出，而部分较大的颗粒被脂肪酶水解所致。
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图248h组肺组织中可见大量黑色脂肪颗粒四氧化锇染色+HE染色×100
图3对照组仅见极少量黑色脂肪颗粒四氧化锇染色+HE染色×100
Duwelius等[5]通过动物实验发现，扩髓虽可引起肺脂肪栓塞，但并不会引起肺功能障碍。Bulger等[6]经过10年的临床研究发现，髓内钉固定并不会增加发生FES的危险性。而Pape等[7]则持相反观点。本研究表明，髓内钉固定后，犬肺部虽有大量的黑色脂肪颗粒，但血气分析显示，它对pH值、PCO2、PO2和HCO3-变化的影响不大。我们认为，扩髓虽可使脂肪颗粒进入血液循环，引起肺部脂肪栓塞，但并不一定引起FES。
关于髓内钉治疗长管状骨骨折的时机问题一直存在争议。长期以来，人们一直担心，骨折后已有大量脂肪颗粒进入肺部，如果早期手术势必会因扩髓和插入髓内钉而在短时间内使更多的脂肪颗粒进入肺部，从而造成FES，特别是多发性损伤更是如此[8]。但近年来，许多学者通过动物实验和临床研究发现，24h内手术可减少FES等肺部并发症[9,10]。在我们的研究中，对6h组和48h组的髓内压、肺动脉压、血气分析和肺部脂肪颗粒数量进行比较，差异均无显著性意义(P>0.05)。说明早期手术并不会增加FES发生的危险性。我们认为，早期手术可减少骨折端的移动，并降低骨折端血肿的压力，从而减少了FES的发生率。同时早期手术可使患者早期下地活动，从而减少肺部并发症的发生。
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总之，髓内钉固定治疗长管状骨骨折不会增加FES的发生率，同时，我们提倡早期手术。当然，对慢性肺功能障碍合并多发性骨折的患者，应慎用髓内钉固定。
参考文献
1，Wozasek GE, Simon P, Redl H, et al. Intramedullary pressure changes and fat intravasation during intramedullary nailing: an experimental study in sheep. J Trauma, 1994, 36: 202- 207.
2，Manning JB, Bach AW, Herman CM, et al. Fat release after femur nailing in the dog. J Trauma, 1983, 23:322- 326.
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3，张毅敏,梁国穗,冯国培,等.扩髓对髓内压和肺部脂肪栓塞的影响.中华骨科杂志,1999,19:494-497.
4，Schemitsch EH, Jain R, Turchin DC, et al. Pulmonary effects of fixation of a fracture with a plate compared with intramedullary nailing:a canine model of fat embolism and fracture fixation. J Bone Joint Surg(Am), 1997, 79:984- 996.
5，Duwelius PJ, Huckfeldt R, Mullins RJ, et al. The effects of femoral intramedullary reaming on pulmonary function in a sheep lung model. J Bone Joint Surg(Am), 1997, 79:194- 202.
, 百拇医药
6，Bulger EM, Smith DG, Maier RV, et al. Fat embolism syndrome: a 10-year review. Arch Surg, 1997,132:435- 439.
7，Pape H, Regel G, Dwenger A, et al. Influences of different methods of intramedullary femoral nailing on lung function in patients with multiple trauma. J Trauma, 1993, 35:709- 716.
8，Pelias ME, Townsend MC, Flancbaum L. Long bone fractures predispose to pulmonary dysfunction in blunt chest trauma despite early operative fixation. Surgery, 1992, 111:576- 579.
, 百拇医药
9，van Os JP, Roumen RM, Schoots FJ, et al. Is early osteosynthesis safe in multiple trauma patients with severe thoracic trauma and pulmonary contusion? J Trauma, 1994, 36:495- 498.
10，Bulger EM, Smith DG, Maier RV, et al. Fat embolism syndrome: a 10-year review. Arch Surg, 1997, 132:435- 439.
(收稿日期：1999-12-14), 百拇医药