这篇叙述性综述整合了关于脂肪栓塞综合征的临床证据,结合临床表现、创伤史和影像学特征,提出了一项初步的、概念性的但尚未经过验证的新型诊断标准建议。该框架旨在提高早期检出率和诊断特异性,同时强调当前在病理生理学和治疗方面的局限性以及未来的研究方向。
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综述文章
* These authors contributed equally
这篇叙述性综述整合了关于脂肪栓塞综合征的临床证据,结合临床表现、创伤史和影像学特征,提出了一项初步的、概念性的但尚未经过验证的新型诊断标准建议。该框架旨在提高早期检出率和诊断特异性,同时强调当前在病理生理学和治疗方面的局限性以及未来的研究方向。
脂肪栓塞综合征(FES)是一种潜在危及生命的临床病症,其特征是脂肪颗粒进入血液循环后引发多系统功能障碍,最常见于创伤或骨科手术后。然而,由于临床表现缺乏特异性以及现有诊断标准的局限性,早期诊断仍然具有挑战性。本叙述性综述旨在整合当前关于FES的临床特征、病理生理机制、诊断方法、影像学特点及管理策略的证据,并提出更新的诊断标准以提高临床适用性。通过对已发表的研究和临床报告进行叙述性回顾,分析临床表现、创伤史与影像学发现之间的关系。该综述强调了文献中报道发病率的差异性、呼吸系统、神经系统、皮肤系统和眼部系统的多系统受累情况,以及影像学技术(尤其是磁共振成像)在检测脑部受累方面的不断发展作用。基于这些发现,我们提出了一个初步的诊断框架供后续验证,该框架整合了临床表现、创伤史和影像学证据,包含明确定义的主要标准、支持因素及诊断流程。尽管该初步提出的诊断标准可能提高诊断特异性并促进早期识别,但仍存在局限性,包括某些临床体征缺乏特异性以及对高级影像资源的依赖。未来的研究应聚焦于阐明分子机制、改进诊断工具,并开发靶向治疗策略,以优化FES患者的临床预后。
脂肪栓塞综合征(FES)是一种复杂的临床病症,其特征是脂肪颗粒进入血液循环后引发多系统功能障碍,最常见于严重创伤、长骨骨折或骨科手术后1。一旦进入血液,这些脂滴可阻塞肺和脑等重要器官的微血管,导致从轻度低氧血症到严重神经功能障碍等一系列临床表现2。尽管已有数十年的临床观察,FES 仍常被漏诊,尤其是在早期阶段,因其起病隐匿且症状缺乏特异性3。
传统的诊断方法(如Gurd和Wilson标准)主要依赖于临床体征,而这些体征通常在疾病进展的晚期才出现,并可能与其他疾病重叠,从而限制了其敏感性和临床实用性4。此外,由于缺乏普遍接受的诊断标准,以及仍需依赖死后病理学检查来确诊,这在常规临床实践中对实现及时且准确的诊断仍构成重大挑战5。
近年来,成像技术的进步以及对FES潜在病理生理机制的深入理解,为优化诊断策略提供了新的机遇。特别是磁共振成像在检测脑部受累方面表现出高敏感性,而计算机断层扫描则有助于明确肺部表现6。同时,不断涌现的证据表明FES具有多因素病因,不仅包括创伤性原因,还涉及镰状细胞病等内源性病变以及包括外科手术在内的医源性因素7。
这些进展凸显了建立一个更全面、更具整合性的诊断框架的必要性,该框架需超越传统的基于症状的诊断标准。因此,本叙述性综述旨在整合当前关于脂肪栓塞综合征(FES)的临床特征、流行病学、影像学特点及管理策略的知识,并提出更新的诊断标准(有待验证),以整合临床表现、创伤史和影像学发现。通过提供更清晰的概念性和实践性诊断方法,本综述力求促进对该疾病更早的识别,改善临床决策,并最终提升这一具有挑战性且常被忽视的疾病患者的预后。
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发病率
脂肪栓塞综合征(FES)在全球范围内普遍存在,但难以准确估计其局部患病率。文献中报道的患病率流行病学意义有限,更准确地说,应视为特定疾病或人群中的FES患病率(表1)。数据综合自前瞻性队列研究、回顾性综述及尸检系列8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22。决定FES患病率最关键的致病因素是任何导致体内或创伤性损伤并使脂肪颗粒进入血液循环的状况。仅考虑创伤性因素时,烧伤、交通事故和骨折是外科治疗中FES最常见的诱因。某些特定治疗需求,如器官移植、骨髓穿刺、吸脂术和剖宫产,也会增加FES风险。这是因为这些情况常导致脂肪细胞破裂,使脂肪颗粒释放至受损的毛细血管或各级小血管中。当然,我们必须承认一个事实:脂肪栓塞综合征的诊断通常基于临床表现。非创伤性脂肪栓塞的发生并不局限于临床上罕见的疾病。高脂血症、脂肪肝、高龄以及非骨折性创伤等因素也可能触发非创伤性脂肪栓塞,最终导致脂肪栓塞综合征的发生。
在内源性因素方面,临床上罕见的疾病(如镰状细胞病(SCD)和血管平滑肌脂肪瘤)存在导致脂肪栓塞综合征(FES)的病理机制2,3,11,13,23。文献中的保守估计表明,由长骨骨折因素诱发的FES特异性发病率至少为0.9%至2.2%24。
由于现有各项研究报告脂肪栓塞综合征(FES)时存在设计上的局限性,因此计算FES发生率的方法并不一致。例如,尸检结果报告的FES发生率高于临床结果报告的发生率24。在此,我们建议,这些报告FES发生率的因素应被视为潜在风险因素,在临床治疗后的患者管理中予以适当考虑,例如采用吸脂术方案的整形手术25,26、镰状细胞病(SCD)27。特别是,SCD通过骨髓坏死的病理机制促成FES,其报告的死亡率最高达64%27,提示临床医生应充分了解与骨髓相关的病理变化,以便在管理特定疾病患者时做出有利的临床决策。
Gurd 提出的诊断标准至今仍被作为临床实践中脂肪栓塞综合征(FES)诊断的基础,尽管这些标准已不再适用于当前的医疗技术,但仍具有参考价值。我们建议,Gurd 报道的19%发病率不应继续作为2026年FES的当前发病率引用3。本综述认识到不同研究人群和诊断方法之间存在显著差异,因此不能将单一的历史估计值作为当前普遍的发病率。临床医生在诊断脂肪栓塞综合征时,必须综合评估多种因素,不仅包括临床表现、创伤史和影像学结果,还应考虑手术史、血脂水平、年龄、脂肪肝及其他与患者相关的因素。
临床表现
脂肪栓塞综合征(FES)的临床表现取决于脂肪颗粒进入各级小血管并随血液循环所导致的内源性组织损伤部位,文献报道主要累及肺、皮肤、脑和眼。临床医生通常难以对诊断为FES的患者有效评估疾病严重程度,这主要是由于FES的危险因素多样,且缺乏对血液中脂肪颗粒引起内源性损伤的临床监测手段。与FES相关的临床症状通常在特定诱发因素出现后48小时才变得明显,从诱发因素出现到临床症状发作的时间间隔与血液循环周期密切相关。
全身性症状
根据脂肪栓塞综合征(FES)的病理机制特点,是否存在一种影响全身循环各个部位的全身性脂肪栓塞?在这种罕见情况下,进入血液的脂肪颗粒的平均直径必须足够小。这些小直径的脂肪颗粒可轻易通过体循环和肺循环的毛细血管,从而从心脏输送到全身各部位。在血液输送的远端,可能由于血流相对缓慢,在损伤相关分子模式(DAMP)识别模式下发生血小板聚集,小直径脂肪颗粒被网罗并因此聚集成脂肪栓子7。当然,由于心脏瓣膜附近存在层流和湍流血流现象,小直径脂肪颗粒也可能被血小板聚集而形成脂肪栓子。Pell 曾报道过一例全身性脂肪栓塞病例,患者最初因股骨骨折发病,在骨折治疗过程中死于严重的肺源性心脏病。法医尸检发现血管内存在脂肪栓子,最终揭示了真正的死亡原因为“FES”21。
呼吸系统
脂肪栓塞综合征(FES)的呼吸系统表现主要与血液循环机制相关。在心肺外发生FES的危险因素是受损血管,脂肪颗粒通常经由这些血管输送至右心室。随着血液向右心室流动,脂肪颗粒的体积逐渐增大,此时仅考虑血流速度和血管直径,脂肪颗粒聚集及血管脂肪栓塞相对不易发生。当脂肪颗粒随血液从右心室输送至肺部肺泡毛细血管时,血管直径逐渐变小,因而更容易发生脂肪颗粒聚集和脂肪栓塞。FES患者的临床表现轻重不一,从呼吸困难到呼吸衰竭均有,其严重程度取决于肺泡血管内脂肪栓子的数量和程度。Lindeque报道,在其收治的28例骨折患者中,有16例FES患者的氧分压低于7.3 kPa,表明FES并不少见13。这可能提示FES患者与正常范围之间的氧分压差异反映了FES所致肺损伤的严重程度。
神经系统
脂肪栓塞综合征(FES)在神经系统中的临床表现较难识别。由于脂肪栓子在脑血管中的解剖位置及血管功能存在差异,FES患者的临床表现具有多样性。但总体而言,FES患者均会出现不同程度的意识障碍。若临床医生对FES患者的诊治经验不足,可能将FES的神经症状误诊为癫痫发作、功能性神经障碍或其他神经系统疾病。DeFroda28报道了一例年轻女性患者,在接受股骨骨折髓内钉固定、扩髓及内固定手术后,出现不典型的神经系统症状,最终在临床死亡病例讨论中才确认其为脑脂肪栓塞所致,脑组织中发现大量脂肪栓塞的血管29。另有一例接受全膝关节置换术的女性患者,表现为持续性非惊厥性癫痫持续状态,经抗癫痫治疗后仍死亡;尸检发现该患者存在脑梗死,且脑血管内存在大量脂肪栓子30。这些悲剧的发生,归因于临床医生对脂肪栓塞相关的病理生理学及病理机制认识不足。
Bulger 得出结论,伴有脂肪栓塞综合征(FES)的患者中,59% 出现神经系统症状,其临床预后差异显著。尽管部分轻度神经系统症状患者可自行缓解,但另一部分重度神经系统症状患者在短时间内迅速进展为偏瘫、失明和癫痫发作。这显然与进入各级脑血管的脂肪颗粒数量和体积密切相关9,31。建议在骨折手术干预后,临床医生应对出现神经系统症状(如意识水平下降)的患者充分考虑 FES 的可能性,并采用磁共振成像评估脑内脂肪栓塞的积聚情况。临床医生基于脂肪栓子的病理特征对 FES 做出早期且准确的诊断,有助于更有效地进行临床管理,从而改善患者的预后32,33。
皮肤
皮肤上出现瘀点样皮疹是脂肪栓塞综合征(FES)最易识别的指标,其可观察性超过神经系统症状的检出。这一现象可能归因于脂肪颗粒在皮肤末梢小血管内的积聚,导致血流受阻,并最终形成脂肪栓子,使血管破裂。毛细血管尤其容易破裂,从而引发瘀点。此前,Tachakra 曾基于脂肪滴-主动脉弓假说对 FES 中的瘀点皮疹现象提出解释。然而,该假说与循环中脂肪栓子的实际病理观察不符4。此外,FES 患者的瘀点皮疹可能因其自身的生理特征而加重,例如凝血因子耗竭或血小板减少。这与血液非特异性识别模式依赖于血小板对微环境物质网状结构的限制作用有关34。
视网膜
在医学文献中,脂肪栓塞综合征(FES)主要表现为眼部症状的病例较为罕见。临床上,出现失明症状的FES患者可能被归类为具有神经系统症状。在无创伤因素的情况下,眼内房水中无血液存在,这使得临床医生难以在眼部发现脂肪栓塞35。此外,有研究提出,以视网膜病变为主的FES可能发生在有头部暴露创伤史的患者中。我们假设在此情况下,暴露性创伤必须与视网膜FES存在直接的因果关系36。
治疗与管理
脂肪栓塞综合征(FES)的病因学理论之一是脂肪栓塞的机械栓塞理论。本文仅以此病因因素探讨潜在的FES药物及管理策略,但这并不意味着两者是等同的概念。根据脂肪栓塞的致病机制,可以推测药理治疗的潜在方向,包括缓解脂肪性炎症、溶解脂肪栓子、促进脂肪分解与代谢,以及防止脂肪颗粒聚集。已有研究观察到,肾素抑制剂阿利吉仑(临床前研究)对FES大鼠的肺部具有保护作用。这种保护作用可能促进了静脉血中脂肪的代谢分解37。然而,在骨折手术后的人类患者中是否能观察到类似效应仍有待验证,因为该实验中大鼠的FES是通过静脉注射脂肪诱导的。一个局限性在于,目前尚不清楚在自然发生的FES事件中,进入血液循环的脂肪在体积、质量、释放速率和持续时间方面的具体情况。另一项使用氯沙坦的动物研究也证实了上述保护作用,并进一步显示其具有继发性保护能力38。这两项研究的结果表明,肾素-血管紧张素系统可能是治疗FES患者的潜在治疗靶点。鉴于脂肪栓子与血栓形成原理相似,既往研究者曾尝试使用常用于血栓治疗的肝素和葡萄糖治疗FES,但这些尝试均未成功39,40。
一些小规模的研究报告指出,皮质类固醇在预防创伤患者发生脂肪栓塞综合征(FES)方面具有一定的疗效。尽管现有证据基础存在局限性,临床医生仍可在适当时机为创伤患者使用此类药物(证据较弱)11,34。已有研究表明,使用皮质类固醇可降低FES的发生率,其机制可能包括抑制炎症反应、减缓血小板聚集,以及延迟脂肪颗粒进入血液循环导致的栓塞过程41。在某些地区,对创伤或骨折患者使用伤后皮质类固醇治疗方案已被视为“早期适当处理”的一部分42。目前,尚无充分证据支持皮质类固醇治疗能显著改善FES患者的预后。临床医生需结合实际情况审慎考虑这一观点。
如果改进骨折治疗方案,可能降低脂肪栓塞综合征(FES)的发生率,芬兰和美国开展的研究已证实了这一点。此外,实施更优的骨折手术治疗方案不仅有助于降低FES的发生率,还能改善骨折患者的手术预后43,44,45,46。
影像学检查
使用影像学检查的原因
目前的实验室方案允许检测与脂肪代谢相关的血清物质水平,包括血清磷脂酶A2(sPLA2)47,48。然而,此类筛查仅停留在表面,缺乏临床实践所需的深度。除了FES引起的血液系统异常(如血小板减少症)9,49外,这类患者的生理状态还存在凝血相关物质的缺乏。因此,鉴于其应用范围有限,我们不建议为这类人群建立监测方案。相反,应结合原发疾病来考虑此类患者发生脂肪栓塞综合征(FES)的可能性。鉴于脂肪栓子的病理特征,建议采用有效的技术手段,以识别颅内和胸腔内脂肪栓子潜在的栓塞情况。
胸部脂肪栓塞综合征(FES)
当怀疑心脏和肺部存在脂肪栓子时,断层成像(CT)可提供更详细的图像,例如肺部CT显示双侧肺部磨玻璃样阴影50。也可采用弥散性CT成像来显示此类病灶。影像学上表现为边界清晰的磨玻璃样阴影或边界不清的肺小叶中心性结节,可作为怀疑FES的依据。然而,FES的诊断最终仍需依赖对相关危险因素的综合分析51。大多数医院均可快速进行CT检查,有助于发现微小的脂肪栓塞性病变,从而提高临床医生对影像数据的准确判读能力。
脑脂肪栓塞综合征
当患者出现疑似与脂肪栓塞综合征(FES)相关的神经系统症状时,应进行磁共振成像(MRI)检查。尽管既往报道显示CT在某些情况下具有重要价值,例如头颅CT发现蛛网膜下腔出血伴有脂肪密度物质52、头颅CT显示多发点状梗死灶53,以及便携式头颅CT(pHCT)显示左侧大脑中动脉存在低密度动脉征54,但其对FES的诊断价值仍然有限。此外,CT的诊断价值受限于成像的准确性55。而且,CT在成像准确性方面作用有限,仅能在高度怀疑患者存在FES并伴有真实脑部受累时才可进行解读。与CT检查相比,MRI检查更具诊断价值。已有文献表明,当临床医生面临临床决策困境时,脑部MRI可用于早期脑脂肪栓塞综合征的明确诊断56。此外,如先前文献所述,MRI还可用于评估脑脂肪栓塞综合征患者的预后。在这些情况下,MRI所显示的脂肪栓塞病变严重程度与患者的临床症状呈平行关系。
美国的一项系统性评估明确了脑部脂肪栓塞综合征(FES)的三个疾病进展阶段和五种特定的MRI影像学表现,如表257所示。脑部FES在MRI上的典型表现为弥散加权成像(DWI)上出现“星域”征象58,即大脑白质中多个散在的小点状高信号灶,提示急性微梗死和细胞毒性水肿。此外,T2加权成像及液体衰减反转恢复(FLAIR)序列可显示脑白质和基底节区的高信号病灶59。总体而言,头颅MRI是诊断脑脂肪栓塞的有效方法,具有较高的敏感性60和特异性61。当怀疑脑部脂肪栓塞时,应进行连续的MRI检查,以实现FES的早期诊断并评估脑损伤的严重程度62。
诊断标准
目前,脂肪栓塞的准确诊断依赖于对受累组织的病理学检查。然而,脂肪栓塞的发生部位在脂肪栓塞综合征(FES)中定义为血管内。由于血管属于非实质性组织,通常不建议对其进行局部活检以进行病理检测。此外,即使实施局部活检,也通常仅限于皮疹出现的局部皮肤区域(浅表血管)。对于存在脂肪栓塞的较深部血管(如大脑中动脉)进行切除性活检,仅能在手术过程中完成。目前尚无任何临床可用的检测方法在与其他医学检查联合使用时,可被视为诊断FES的金标准。
如表3所示,Schoenfeld 和 Lindeque 之前曾各自建立了常用于脂肪栓塞综合征(FES)诊断的标准参考依据。尽管这些标准具有很高的敏感性,但其假阳性率也较高,且鉴于21世纪信息技术的广泛普及,这些标准可能已不再适用于普遍推广11,13。相比之下,Gurd 和 Wilson 所确立的标准似乎是目前最具临床普适性的 FES 诊断标准2,3。
根据本文综述的临床研究及其病例报告的结果,建议将临床表现或体征、创伤史和影像学特征三联征作为脂肪栓塞综合征(FES)新的诊断标准。鉴于FES的发病机制是脂肪颗粒通过破裂的小血管进入血液循环,可以推断这种可能性源于内源性损伤和创伤,正如前文所述。
脂肪栓塞综合征(FES)的常见诱因之一是镰状细胞病(SCD),其形态学特征为红细胞呈镰刀状。这些细胞更容易发生溶血,从而引发血管内的局部炎症反应。这种血管内的内源性炎症会增加血管内皮细胞损伤的风险。此外,发炎的血管(可能已经破裂)也会促进FES的发生。然而,这一过程具有全身性,意味着在全身各处的血管中可能均存在一定数量的脂肪颗粒。
在医院的骨科部门,最常接诊的是创伤患者。在这种环境中,枪伤和交通事故等偶然因素导致的伤害相对较少发生。相反,治疗重点主要集中在烧伤和骨折上。过去,在医疗技术尚不发达时,曾有因骨折修复手术诱发脂肪栓塞综合征(FES)的病例报道。这可能是由于骨折部位骨组织破裂或粉碎,导致骨髓内的脂肪组织和血管同时破坏所致。此外,一些特定的创伤史可能被忽视,包括整形手术、器官移植和剖宫产手术。这些手术同样容易造成不易察觉的脂肪组织损伤。
因此,这些FES致病因素的类别被指定为危险因素,并构成近期制定的诊断标准的初始组成部分。其次,最可靠的诊断依据是影像学数据。因此,我们已将MRI作为诊断脑型FES的附加依据,如表2所示。脂肪栓子随血液循环进入脑血管。为了准确判断脂肪栓子的形态、侵袭部位和大小,必须进行MRI检查。由于CT对脂肪栓子的显示效果远不如MRI,脑CT通常无法显示大多数脑脂肪栓塞病变。因此,脑MRI是诊断脑脂肪栓塞综合征的首选检查方法。在极少数情况下,高分辨率CT可能提示脑脂肪栓塞综合征。
为确定是否存在胸部脂肪栓塞综合征(FES),建议对患者胸部进行计算机断层扫描。双肺出现磨玻璃样阴影提示脂肪栓子在肺泡小血管和毛细血管内的分布情况。尽管如此,基于临床怀疑,胸部X线检查中所见的浸润影仍被视为胸部FES诊断的一部分。其余诊断标准与Gurd方案一致。表4总结了我们初步提出的诊断框架63,64,65,66,67,68,69,70,71,72,73,74,75,76,77,78,79,80,81,82。 我们参考了Gurd诊断标准,并将危险因素纳入诊断标准中。同时,也将脂肪栓塞最常累及的四大系统(呼吸系统、循环系统、神经系统和血液系统)的常见临床表现及典型辅助检查结果纳入诊断标准。此外,尸检结果表明,脂肪栓塞还可能累及肝脏和肾脏。然而,目前尚无脂肪栓塞累及肝肾的影像学表现或特异性指标,因此肝肾异常未被纳入诊断标准。该 proposed 框架尚未在独立的患者队列中进行推导或验证,其敏感性、特异性、诊断阈值及临床应用价值尚不明确。
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由于脂肪栓塞综合征(FES)临床表现缺乏特异性,且现有诊断标准存在局限性,该病的诊断仍具挑战性。本文综述了当前对该病的认识,并初步提出一个整合临床表现、创伤史和影像学发现的诊断框架,以提高诊断准确性和早期识别能力。先进影像学技术(尤其是磁共振成像和计算机断层扫描)的应用为诊断提供了较传统方法更为可靠的依据。然而,资源依赖性强和临床表现非特异等局限性仍然存在。未来的研究应致力于验证这些诊断标准、阐明其潜在发病机制,并开发易于获取的诊断工具。加强诊断策略和发病机制的理解,对于改善FES患者的临床预后至关重要。
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作者声明无利益冲突。
我们感谢宁波第六医院提供的技术支持。严波博士和庄志雄博士对本研究贡献相同,均为第一作者。
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