空氣栓塞的臨床表現(xiàn)和治療

趙格格 劉珊珊 于珈

空氣栓塞是一種較少被報道的，但可能危及生命的臨床不良事件，及時有效地識別、診斷和處理對于改善患者的預后、降低病死率至關重要。空氣栓塞最常見的氣體栓子是周圍空氣，但其他氣體如氦氣和二氧化碳等也有報道，這些病例大部分發(fā)生于潛水時或者有創(chuàng)操作時。空氣栓塞大多數(shù)都是醫(yī)源性的，它可以通過手術操作、各種侵入性檢查或者正壓通氣等原因引發(fā)；同時也可以并發(fā)在銳器引發(fā)的穿刺傷、分娩或者潛水時等其他情形；甚至有時可以自發(fā)產生[1]。雖然空氣栓塞的真實發(fā)生率尚未有相關文獻報道，但是根據(jù)許多經皮肺活檢發(fā)生全身性空氣栓塞的病例報道統(tǒng)計，經皮肺穿刺活檢術后并發(fā)癥狀性空氣栓塞的發(fā)生率為0.08%，其中約1/3 的病例遺留有后遺癥或者直接死亡[2]；并且表明左心房水平以上的病變定位是經皮肺活檢發(fā)生空氣栓塞并發(fā)癥的重要危險因素[3]。一項在超過1.1 萬置入中心靜脈導管（central venous catheter，CVC）的病例研究發(fā)現(xiàn)，CVC 置管后產生空氣栓塞的發(fā)生率為0.13%[4]。由于空氣栓塞起病隱匿、發(fā)展迅速、遺留不良預后和病死率高的特點，臨床醫(yī)生在臨床工作中應提高警惕并學會預防、早期識別和處理空氣栓塞，這有助于改善患者預后，降低病死率。本綜述將從空氣栓塞的分類及病理機制、臨床表現(xiàn)和治療等方面進行介紹。

1 分類

空氣栓塞可分為靜脈空氣栓塞、動脈空氣栓塞及反常栓塞，其分類標準取決于空氣進入體循環(huán)時的位置和途徑。

1.1 靜脈空氣栓塞

當氣體進入靜脈結構并通過右心進入肺循環(huán)時，就會發(fā)生靜脈空氣栓塞，但前提條件是在這些血管中存在負壓的靜脈通路。部分文獻報道靜脈空氣栓塞可主動發(fā)生在靜脈加壓灌注造影劑時，也可被動發(fā)生在置入中心靜脈導管時及手術時[4]；但目前還沒有關于靜脈空氣栓塞發(fā)生的頻率是否與注射速度、造影劑的數(shù)量或類型以及靜脈導管的位置、大小有關的報道。在呼吸的作用下胸部血管容易存在潛在的負壓[5]。因此大部分靜脈空氣栓塞更容易發(fā)生在中心靜脈導管剝離鞘的過程中，部分病例報道指出甚至會產生延遲性靜脈空氣栓塞，表現(xiàn)為患者在拔出中心靜脈導管24 h 后出現(xiàn)胸痛、呼吸困難及低氧血癥等癥狀[6]。另外，對于飽受爭議的神經外科和神經麻醉半坐位手術姿勢，由于呼吸產生的靜脈負壓更容易導致空氣進入血管系統(tǒng)從而發(fā)生靜脈空氣栓塞，其發(fā)生率在14%以內[5]。

1.2 動脈空氣栓塞

當空氣直接進入動脈系統(tǒng)或者經肺靜脈通過左心最終到達體循環(huán)，就會發(fā)生動脈空氣栓塞。動脈空氣栓塞一般發(fā)生在經皮肺活檢、體外循環(huán)期間、動脈導管術等介入手術或者各種侵入性檢查。有病例報道顯示患者在進行食管胃十二指腸檢查后發(fā)生了腦血管動脈栓塞，原因可能是包括活檢在內的內鏡手術直接導致血管或黏膜損傷造成動脈血管暴露，使空氣在更高的壓力梯度下可以直接進入暴露的血管，進一步發(fā)生動脈空氣栓塞[7]。即使對發(fā)生動脈空氣栓塞的病例進行及時有效的干預與治療，但發(fā)生在冠狀動脈及顱內動脈的空氣栓塞的患者，其死亡率仍高達26.3%[8]。

1.3 反常栓塞

當患者體內存在右向左分流（如先天性房室間隔缺損性心臟病），靜脈氣體栓子可通過右心缺損進入左心系統(tǒng)，造成動脈空氣栓塞。如果患者存在卵圓孔未閉等先天性心臟病，那么神經外科和神經麻醉半坐位手術是絕對禁忌，因為這類患者更容易發(fā)生空氣栓塞并遺留不良預后甚至發(fā)生死亡[5]。

2 臨床表現(xiàn)

一般來講，空氣栓塞相關的臨床癥狀和體征是非特異性的，其臨床表現(xiàn)的嚴重程度取決于空氣栓塞的位置、氣體栓子的體積、有創(chuàng)操作的速度（決定接觸氣體的時間）、患者的整體健康狀況和發(fā)生空氣栓塞時的體位。

2.1 靜脈空氣栓塞

針對靜脈空氣栓塞，有報道表明對于清醒的成人患者來說，致命的空氣量約3～5 mL/kg 或總量200～300 mL，主要癥狀包括但不限于胸痛、呼吸短促、呼吸困難、意識水平下降、肢體麻痹、局灶性神經功能缺損、癲癇、眩暈、惡心和嘔吐、失明和死亡壓迫感，其中最常見的癥狀是意識喪失；其次為心血管系統(tǒng)相關癥狀（如胸痛、心肌梗死）和神經系統(tǒng)相關癥狀（偏癱、失語等神經功能缺損）[9-10]。對于非清醒的患者，其臨床癥狀很容易被忽視，因此生命體征的監(jiān)測至關重要[4，11-12]。在進行手術操作或侵入性檢查時，患者突然的血壓及血氧飽和度下降、突然發(fā)生的心率增快或者減慢及突然出現(xiàn)的心律失常，臨床醫(yī)生應該高度警惕靜脈空氣栓塞發(fā)生的可能性。

靜脈空氣栓塞唯一且典型的體征為“水輪雜音”或被稱為“磨輪雜音”，這是由于心臟腔內氣體和空氣的攪動而產生的飛濺而生成聽診聲音[13]。但是對于非高年資心內科專業(yè)的臨床醫(yī)生來說，可能并不能及時發(fā)現(xiàn)并做出預判，從而錯失在第一時間做出合適且必要的應對措施。

2.2 動脈空氣栓塞

對于動脈空氣栓塞，即使少量的空氣也會導致災難性的后果，其臨床表現(xiàn)通常為神經系統(tǒng)卒中樣發(fā)作，主要癥狀為突然出現(xiàn)意識水平下降、胸痛或心悸、神經功能障礙（面部下垂、肢體麻痹等）、癲癇發(fā)作嚴重者甚至發(fā)生休克[14-16]。其原因可能為空氣栓塞導致顱內毛細血管壓增高，毛細血管壁通透性增高產生滲漏和局部缺血的水腫，造成神經細胞的缺血缺氧，從而導致多部位的神經系統(tǒng)損傷，進一步產生各種神經功能缺陷癥狀[17-18]。支氣管鏡內熔電灼是一種常見且安全的治療惡性梗阻性氣道侵入性操作，但氣體可以很容易通過熱凝和機械破壞產生的支氣管-血管瘺進入血液循環(huán)，尤其是在內部氣道壓力上升時（如患者正接受正壓力通氣、咳嗽或在手術過程中深呼吸）產生的壓力梯度使氣體更容易進入支氣管血管，產生動脈空氣栓塞[15]。STR?MSNES 等[18]研究認為，發(fā)生腦動脈空氣栓塞的患者突然間神經系統(tǒng)功能惡化產生不良預后甚至死亡的主要原因是顱內壓增高，這是由于氣栓梗阻使遠端動脈血流灌注減少，造成局部組織及細胞缺血缺氧發(fā)生炎癥反應，而組織和細胞水腫導致顱內壓增高以及腦疝的產生。因此，對于在各種侵入性檢查（尤其是經皮肺穿刺活檢術、介入手術）及治療中，對于突發(fā)意識喪失或者發(fā)生神經功能障礙的患者，臨床醫(yī)生應高度懷疑動脈空氣栓塞發(fā)生的可能性。

3 輔助檢查

3.1 食管超聲心動圖（transesophageal echocardiography，TEE）

TEE 現(xiàn)已經成為檢測空氣栓塞的“金標準”。其原因有二：（1）TEE 可發(fā)現(xiàn)0.02 mL/kg 的空氣。（2）在手術及麻醉過程中不僅可以檢測氣栓，同時可以將空氣栓塞的早期臨床表現(xiàn)可視化，例如急性右心負荷過重。TEE 可早期識別空氣栓塞，讓臨床醫(yī)生及時采取有效措施干預，避免疾病的發(fā)生及進展；但成本、專業(yè)知識、超聲醫(yī)生的臨床經驗和不同醫(yī)療機構對醫(yī)療設備資源的需求等因素，會限制其檢測空氣栓塞標準篩選的效度[19-21]。

3.2 CT 檢查

在發(fā)生空氣栓塞患者的主要肺動脈上、右心結構、全身靜脈系統(tǒng)或在顱內血管中，CT 可以掃描到少量的空氣，但這些空氣的發(fā)現(xiàn)是非特異性的[21]。即使在CT 掃描上沒有發(fā)現(xiàn)氣體也不能除外空氣栓塞，因為氣體栓子的直徑過小，CT 可能無法掃描出來[12]；也有可能是因為被身體吸收或者快速消散而無法掃描出來[22]。

3.3 呼氣末二氧化碳分壓（end-tidal carbon dioxide，EtCO2）

EtCO2下降可以當作是發(fā)生空氣栓塞的早期表現(xiàn)，且其敏感度明顯優(yōu)于血壓及血氧飽和度的下降。其原因為氣栓持續(xù)累積到一定程度后，通氣與血液灌流之間的比例進一步發(fā)生變化，導致血流動力學發(fā)生改變，從而進一步引起血氧飽和度的變化[21]。雖然EtCO2監(jiān)測的方法簡單易行，但由于醫(yī)療設備的問題，只能在手術室進行麻醉監(jiān)測的患者中推廣應用，同時還需要麻醉醫(yī)生嚴密的觀察和監(jiān)測。另外，大部分發(fā)生空氣栓塞的麻醉患者可能沒有明顯癥狀甚至是無癥狀，以至于很難及時發(fā)現(xiàn)并進行處理。

4 治療方法

患者一旦發(fā)生空氣栓塞，重要的是迅速定位氣體的位置，并確定其進入的路徑，這是避免出現(xiàn)嚴重并發(fā)癥的必要條件[17]，其搶救步驟如下：（1）立刻終止空氣來源，如在手術過程中，手術醫(yī)生應當將可能的空氣入口用鹽水等材料進行封堵[23]。（2）合適的體位。（3）高流量的純氧吸入。（4）如有條件，盡可能對氣栓進行抽吸。（5）進一步高壓氧治療。

4.1 靜脈空氣栓塞

對于中心靜脈導管置入的患者：（1）立刻夾緊開放的中心導管。（2）如果是清醒的患者，需同時讓其左側臥位或特倫德倫伯臥位（見圖1）并屏住呼吸，這樣可以通過增加導管內的壓力同時使氣泡移至右心房，在一定程度上可以緩解“氣鎖”效應導致的心肺衰竭。（3）給予患者高流量純氧吸入的同時通過中心靜脈導管進行空氣抽吸。但是對于已經發(fā)生肺栓塞且無中心靜脈導管的患者，是否需要為抽吸空氣而插入導管尚有爭議。（4）對于昏迷的患者，給予高流量純氧吸入的同時對其進行胸腔閉式按壓，因為胸腔閉式按壓這個操作可以通過增加胸腔內壓力，迫使空氣進入肺小血管來幫助緩解肺內大血管流出阻力。必要時，可以考慮心臟復蘇及藥物治療（腎上腺素、血管加壓素、鈣離子），這些操作在一定程度上可以促進空氣栓子遷移到較小的肺血管，減輕肺動脈的流出阻力避免發(fā)生嚴重的肺栓塞甚至Ⅰ型呼吸衰竭[24]；另外，體外血流動力學支持如體外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）對空氣栓塞病程的發(fā)展也有一定程度的延緩作用[25]。

圖1 特倫德倫伯臥位（Trendelenburg 位），簡稱為T 位、頭低足高位，頭低足高（約15°～20°）后向一側傾斜30°～40°。

4.2 動脈空氣栓塞

對于動脈空氣栓塞來講：（1）患者首先應平臥位，因為頭朝下會進一步加重腦水腫，導致神經功能障礙的惡化[24]；但也有專家認為應該采取特倫德倫伯臥位，因為這樣可以減少進入大腦的氣體[25]。（2）高流量的純氧吸入，由于大部分氣栓是周圍空氣，由氮氣（78%）和氧氣（21%）組成，高流量純氧吸入的氧氣在循環(huán)中被迅速代謝和消失，可以起到去除剩余氮氣的作用[26]。（3）高壓氧治療（hyperbaric oxygen therapy，HBO）。HBO 是動脈空氣栓塞的首選方法，因為它可以通過促進氣體的再吸收來減小空氣栓子的大小，提高組織氧合，減少缺血再灌注損傷；同時通過氧氣在循環(huán)中的代謝起到清除氮氣的作用，在最大程度上降低對神經系統(tǒng)功能的損害[26]。在1 篇有關高壓氧成功治療氣體栓塞的2 例患者的報道中表明，高壓氧治療對于氣體栓塞導致的神經功能缺損的癥狀，其治療效果是有效的且未遺留任何不良后遺癥[27]。雖然目前對于高壓氧治療空氣栓塞的壓力及治療療程上無明確標準，但1 例經皮肺穿刺活檢導致腦空氣栓塞的患者使用壓力2.2 ATA 治療10 d，最終患者意識轉清，肌力較前恢復[28]；同時在患者等待高壓氧的過程中應給予高流量純氧吸入。對于腦動脈栓塞，高壓氧治療可以使氣栓快速消除，但對腦組織缺血缺氧性損害還需一定時間的治療，其神經功能的恢復也取決于空氣栓塞的位置、氣體栓子的大小、進行高壓氧治療的時間及患者的整體健康狀況。（3）抗驚厥藥物。韓國2020 版經皮肺活檢臨床實踐指南中將“高濃度供氧，包括高壓氧治療，必要時使用抗驚厥藥物”作為A 級推薦，證據(jù)水平為Ⅲ級，并基于病例報告[29]。

綜上所述，空氣栓塞的發(fā)病率雖不高，但一旦發(fā)生后果可能是致命的，隨著醫(yī)療技術的不斷發(fā)展，尤其是許多侵入性醫(yī)療技術操作的開展，空氣栓塞的發(fā)病率較前明顯上升。因此，醫(yī)務人員應時刻保持高度警惕，TEE、EtCO2可以幫助早期識別并及時診斷，迅速終止空氣栓塞的來源、合適的體位、高流量純氧吸入及高壓氧治療等及時有效的干預措施不但可以防止疾病進一步發(fā)展，而且還可以改善患者預后，降低病死率。

目前關于臨床醫(yī)生如何在發(fā)生空氣栓塞的早期階段進行及時有效的識別和診斷，還需要進一步探索，包括醫(yī)療設備、檢測指標的優(yōu)化與改進。此文的研究結果對后期空氣栓塞診斷及治療相關指南或標準的制定提供了一定的借鑒和參考。