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自发明骨水泥(Bone Cement,BC)以来,BC在骨科等领域做出了巨大贡献,尤其是老年骨质疏松患者在全髋/全膝关节置换、椎体成形术中植入BC,使假体固定牢靠或重塑椎体强度增加。目前骨水泥固定仍然是假体固定的金标准,然而,使用骨水泥也同时带来骨水泥植入综合征(BCIS)的发生,表现为:一过性低血压、低氧血症、心律失常、肺动脉压增高、肺脂肪栓塞、出血(凝血功能异常)、哮喘发作等,严重的BCIS可导致术中心跳呼吸骤停、猝死发生。预防BCIS发生是目前国内、外急待解决的临床课题之一。下腔静脉滤器(inferior vena cava filter, IVCF)主要用于预防急性血栓性肺栓塞的发生,而目前国内外尚未见有关IVCF预防BCIS报道,本研究旨在探索IVCF是否具有预防BCIS发生的作用及保护效果。主要结果如下:1.建立可靠的BCIS模型雄性绵羊3只,体重25-30 kg,全麻后行股骨颈截断术,扩髓腔后将骨水泥填塞到骨髓腔中,植入模拟假体,同时加压,观测骨髓腔压力与BCIS发生程度之间关系。结果显示全组实验绵羊BCIS的严重程度与骨髓腔内压力紧密相关,表现为:当骨髓腔压力升至150 mmHg,平均动脉压由95±4 mmHg下降至80±6 mmHg (P<0.05),但是氧饱和度变化无显著性差异(从(97±2) %到(92±4) %);当骨髓腔压力升至300 mmHg,MAP快速下降至60±11 mmHg (P<0.01),氧饱和度下降至(85±5) % (P<0.01);采用超声心动图实时监测心腔,发现骨髓腔压力为120 mmHg时,右房出现点状回声,150 mmHg回声非常明显,而300 mmHg时回声呈雪花片状;术后病理发现肺动脉血管内有大量脂肪栓子。提示:实验绵羊在现有条件下,可模拟稳定、可靠的BCIS模型。2.成功植入下腔静脉过滤器雄性绵羊2只,体重25-30 kg,全麻后在1250 mA透视机监视下,经颈内静脉套件,将IVCF置于肾下极5cm左右处并释放。X线和实验完毕后尸检均证实IVCF支架成功植入,位置正确,成形良好。3.下腔静脉过滤器对BCIS的预防作用研究雄性绵羊10只,体重25-30 kg,随机分为IVCF组、BCIS组(n = 5)。BCIS组绵羊仅插入颈静脉导管,而不植入下腔静脉过滤器,然后制作BCIS;IVCF组绵羊行下腔静脉过滤器植入后,制作BCIS。在植入10ml骨水泥后并逐渐增加髓腔内压,同期观测血压(BP)、心率(HR)、中心静脉压(CVP)、血气及电解质变化,心前区超声心动图动态实时显示心腔内情况改变。术毕分离肺脏,油红染色观察肺组织病理变化,结果如下:1)、骨水泥植入后血流动力学的改变及下腔静脉过滤器对之的影响发现BCIS组绵羊动脉收缩压在骨水泥植入后急剧下降,从植入骨水泥前5 min的132±9 mmHg下降到骨水泥植入后25 min降至79±9 mmHg;而IVCF组绵羊给予下腔静脉过滤器,显著预防了动脉收缩压的下降,从骨水泥植入前5 min的135±12 mmHg降至植入后的120±11 mmHg。脉搏压的变化与动脉收缩压的变化一致。然而中心静脉血压的变化趋势则与动脉血压的变化相反,在骨水泥植入后,BCIS组和IVCF组(下腔静脉过滤器预防组)的中心静脉血压均有上升,但以BCIS组上升更明显(p<0.05)。2)、骨水泥植入后血气的改变及下腔静脉过滤器对之的影响实验结果表明,在骨水泥植入过程中,PaO2在两组中均有下降,但BCIS组下降更快,植入后20分钟4只动物发生了呼吸衰竭。在骨水泥植入后10 min,BCIS组动脉血pH值低于IVCF组,PaCO2高于IVCF,HCO3低于IVCF组,提示BCIS组在骨水泥植入后出现了II型呼吸衰竭,呼吸性酸中毒合并代谢性酸中毒,而IVCF组在滤器的保护下未出现明显的呼吸衰竭和酸中毒表现。3)、下腔静脉过滤器对骨水泥植入后肺动脉栓塞的预防作用BCIS组绵羊在骨水泥植入后持续加压至120 MmHg时右心房出现了点状不均匀回声,为脂肪栓子,随着压力增高,不均匀回声逐渐成为片状,IVCF组绵羊骨髓腔压力加至300MmHg甚至400 MmHg时尚为见到明显的脂肪栓子影像。骨水泥植入后30 min处死绵羊,取肺组织做油红脂肪染色,发现BCIS组绵羊肺组织有大量片状脂肪,而IVCF组未见明显脂肪栓子存在。上述结果显示:下腔静脉过滤器可有效阻止骨水泥植入引起骨水泥植入综合征的发生,对骨水泥植入综合征高危患者,术中应用IVCF预防BCIS发生,降低围术期风险将是一个全新的选择。