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肺穿刺并发症:空气栓塞

时间:2022-07-01 18:27来源:www.ynjr.net 作者:杨宁介入医学网
经皮CT引导下肺活检是许多医院日常工作,主要并发症包括气胸和肺出血,这两种疾病通常需要很少或不需要进一步治疗。全身动脉系统的空气栓塞虽然发生率低,但是一种潜在致命并发症,文献报道,其发病率很低,在0.001%至0.003%之间【 Tomiyama 2006 ; Hare 201
       经皮CT引导下肺活检是许多医院日常工作,主要并发症包括气胸和肺出血,这两种疾病通常需要很少或不需要进一步治疗。全身动脉系统的空气栓塞则是因为活检过程中空气进入肺静脉,被排出体循环。在最坏的情况下会导致致命的结果,包括冠状动脉栓塞、中风(脑栓塞)和脊髓栓塞。文献报道,其发病率很低,在0.001%至0.003%之间【Tomiyama 2006Hare 2011】。据统计,虽然大多数肺活检医生从不必处理这种复杂并发症。但最近报告这种并发症发生率并不低,约3.8%【Freund 2012】。并发症发生率的不同取决于活检后是否立即进行全身CT扫描【Ibukuro 2009】。空气栓塞还没有得到足够的重视。

       全身空气栓塞的危险因素文献广泛进行了推测、假设和报道;这些因素包括同轴活检系统的使用、活检的次数、通过通气肺较长距离的针径、在手术过程中咳嗽、正压通气、病变位于肺下叶或肺下部分、病变位于左心房以上水平、血管炎以及小的或空洞性病变,这些病变有些是可影响甚至可以避免的,有些则是不可避免的【Hare 2011Kiraki 2007】。

        空气栓塞的诊断是基于临床表现(神经和心脏的症状等)这也是无症状患者可能低估其发病率的原因。及时认识和警醒全身空气栓塞(SAE),及时治疗,可避免经皮肺活检的死亡或严重并发症。
 
俯卧位作为一个真正的影响因素被认为是一个危险因素[【Freund 2012】,但从未在文献综述中系统地评估过。
 
这种并发症的严重性使我们应该考虑提高经皮肺活检的安全性的方法。本栏目的撰写提出消除空气栓塞的一个主要机制的技术解决方案。

        57岁上肺空洞病变。临床结核检查阴性。内镜检查既没显示结核,也没发现肿瘤。病灶对侧侧卧位,CT引导下17/18G 同轴活检,不同方向取样4次。活检期间患者咳嗽一次。术后CT扫描,未发现气胸,出血并发症。患者恢复仰卧位,移位到运转平车上。患者突然昏迷,立即进行头颅CT平扫显示脑气栓。立即气管插管和正压通气,Trendelenburg 位。尽可能长的在CT床上胸部对照CT扫描,除外左心或升主动脉气栓。


患者侧卧位肺活检时获得的CT图像,引导针尖端位于右肺叶大空洞病变壁。 肺活检后的脑CT图像,有脑空气栓塞的迹象,通常可见皮质下蛇形Hounsfield 阴性。


后患者去高压氧治疗,5天后CT扫描正常,没有脑缺血表现。患者没有任何主诉。但神经科检查,仍存在右侧轻度锥体束综合征。肺活检结果为炎症,没有发现肿瘤。18天后患者出院。

总结这个病例,至少可以指出四个由CT引导的肺活检引起空气栓塞的危险因素:

1. 空洞性病变,
2. 手术过程中咳嗽
4. 病变位置高于左心房水平
4. 以传统方式使用同轴针,即多次打开外部套管与大气接触。

文献上关于空气栓塞的潜在危险总结如下 【Mansour 2005Rott 2014

  • 一次经皮肺活检穿刺的次数 number of biopsies
  • 穿刺针通过较长距离的通气肺组织 needle path through a longer distance of ventilated lung
  • 操作时咳嗽 coughing during the procedure
  • 正压通气 positive pressure ventilation
  • 病变位于下叶或肺的背侧 (空气向上浮)location of lesion in the lower lobes or dorsal parts of lung
  • 病变位于左心房水平 location of the lesion above the level of the left atrium
  • 血管炎 vasculitis
  • 病变小或空洞性病变 small or cavitary lesions
  • 俯卧位 prone position
Glodny 总结全身空气栓塞的危险因素
 
  • 血管侵犯的曲霉菌病 Angioinvasive aspergillosis
  • 空洞性病变 Cavitary lesions
  • 应用共轴引导针 The core biopsy needle technique in comparison with the fine-needle aspiration biopsy technique
  • 活检针的厚度 The thickness of the biopsy needle?
  • 活检时正压通气 The use of positive pressure ventilation during transthoracic  biopsy
  • 活检时患者咳嗽增加肺泡压力  Patient coughing during transthoracic biopsy causing increased intraalveolar pressure
Freund 总结全身空气栓塞危险因素

  • 针穿深度(p<0.001)needle penetration depth (p < 0.001)
  • 活检患者俯卧位(p=0.001) prone position of patient for biopsy (p = 0.001)
  • 病变位于左心房上方的位置(p<0.001)location of the lesion above the level of the left  atrium (p < 0.001)
  • 插管麻醉 use of intubation anesthesia.
  • 通过通气肺的针路未达到显著性差异水平(p=0.052)。A needle path through ventilated lung did not reach  the level of significance (p = 0.052).
 
 
sealing of needle track 是预防空气栓塞的措施

空气栓塞发生有两种主要的理论假设
如果活检引导针的针尖位于肺静脉,当内针拔出后,大气压超过肺静脉压。快速吸气时就可能发生空气栓塞。 如果共轴穿刺针同时穿过含气空腔,包括气道(上图)、肺大疱、气胸,当含气空腔的压力大于肺静脉压力时,空气就会通过瘘管进入肺静脉,特别会是在咳嗽时。

因此,文献中提出的预防空气栓塞的策略是当内针被拔出时,外针(引导针)一旦暴露在大气压时
 
1.立即向针内滴盐水  saline drop into needle
 
2.用内针或锥形针帽阻塞引导针的针道  occlusion biopsy tract with insert inner stylet,cap needle conus
 
3. 用手指阻塞针道的口部 use of finger


拔出内针时,向共轴针内灌注盐水 内针与活检针交换


活检 拔活检针


操作要点

 
  • 止血阀 A hemostatic valve
  • 滴注盐水,引导针内针,针帽或用手指立即阻塞引导针 Immediate occlusion of the guiding cannula with a saline drop,  with the inner stylet, with a cap, or with the finger
  • 同侧相关位置的应用 Use of an ipsilateral-dependent position
  • 避免咳嗽 Avoid cough
  • 病变<2cm 活检针切长设置在10mm 而不是20mm The notch size of the biopsy needle should be set at 10 mm rather than 20 mm for lesions < 20 mm in size
  • 应用20G,而不是更大的活检针,Hiraki报告,1000例肺活检,20g针的诊断正确性是95%。Use 20-gauge biopsy needles rather than larger needles. Hiraki  showed 95 % diagnostic accuracy with the use of 20-gauge  needles for 1,000 lung lesions.
 

全身空气栓塞的机理还有三机理说,四机理说

 (1), 操作者不经意导致的支气管肺静脉瘘 unintentional creation of bronchopulmonary venous fistula by operator
 (2), 操作者不经意导致肺泡肺静脉瘘  unintentional creation of alveolopulmonary venous fistula by operator
 (3), 操作者未封堵引导针道,气体通过针直接进入肺静脉 direct passage of air through needle when operator does not close needle
 (4). T = tumor. 穿刺针经过通气肺的长度越长
(Drawing by Rehwald R)

“when performing the coaxial technique, never leave the outer cannula inside the patient without the inner stylet” 【Tsai 2009
 

23例中有19例(82,6%)发生于俯卧位,俯卧位在单因素和多因素分析中均为空气栓塞的显著危险因素【Freund 2012】,因此,Freund 建议在CT引导下肺活检时避免俯卧位。Consequently, Freund recommends avoiding prone position in CT-guided  lung biopsy.


下肺病变 拟活检,走哪边?


后入路 GCS评分昏迷,癫痫

What to do?

稳定患者 Stabilize the patient
重复CT扫描 Repeat CT scan

主动脉内气体 肺静脉内气体 resuscitation →ICU
 
翻过身扫描 气管插管


   

使用同侧依赖体位可以大大降低经胸活检的全身性空气栓塞和气胸发生率,并且穿刺病变位于心房水平以下可以减少因全身性空气栓塞引起的并发症和长期后果。发生全身性空气栓塞的其他危险因素包括:经通气肺穿刺的针径、将针尖置于病变而非肺内、采用正压通气插管麻醉以及可能获得的活检标本数量(多次穿刺)。后四个因素也是可以改变的。阅读更多:https://www.ajronline.org/doi/10.2214/AJR.16.16048


空气栓塞的机制
肺静脉正静水压力
病变位于左心房以上(虚线);因此,有负压有吸入空气的危险。

病变位置越低,肺动脉压(PAP)越有可能大于肺静脉压(PVP),而PVP又大于肺泡压。在3区域压力条件下进行活检【West JB 1964】可能是预防系统性空气栓塞的实际线索


全身性空气栓塞的治疗选择

右侧卧位? 左侧卧位?,空气会上升并停留在右心,直到它慢慢吸收。同样,将病人置于Trendelenburg体位(头朝下)有助于防止动脉空气栓塞进入大脑引起中风
The right lateral decubitus  position traps air(气泡) in the non  dependent left ventricle,  away from the left  ventricular outflow tract
 

活检时昏迷指数下降,胸痛,面部下垂,癫痫发作提示空气栓塞,一但怀疑空气栓塞,呼叫心脏骤停抢救小组,同时应将患者置于左侧卧位?,头低脚高。这样做的目的,是由于空气栓子较血液轻,通过这种体位尽可能的将其困与右心,使其不易进入肺循环。肝素化和100%氧气吸入。持续血压和心脏监护。与高压氧舱单元联系。CT brain and thorax in right lateral  decubitus position
 

   


Durant's 动作是在静脉空气栓塞的情况下让病人保持左侧卧位,以防止肺静脉空气栓塞在肺部停留。 他在1947年发表了一篇具有里程碑意义的论文,通过对狗的实验证明了它的有效性! 

 

36岁,Chron‘病 和何杰金氏病,同种异体移植,发现右上肺结节,怀疑淋巴瘤复发(replapse)
   


在局部麻醉下,CT引导下通过右胸肌插入18gTru-Cut 活检针。


拔针后,患者立即:
  • 咳血
  • 强制性痉挛癫痫发作
 开始100%供氧,手术后19分钟的胸部和脑部CT扫描显示右侧额叶和顶叶颅内空气,提示系统性空气栓塞(SAE)


   

我们的行动: Our actions:
  • 右侧卧位 right lateral decubitus
  • 高流量吸氧 high flow oxygen
  • 转送ICU transfer to the ICU 
在ICU In the ICU:
  • 格拉斯哥昏迷评分法8分(睁眼反应=2,语言反应=2,肢体运动反应=4) GCS 8 (Eyes = 2 Verbal = 2 Motor= 4)
  • 脑室外引流控制颅内压 placement of an external ventricular derivation to control the intracranial pressure
药物诱导昏迷持续48小时。苏醒后,患者生命体征恢复正常,神经功能缺损改善。活检3天后行颅脑CT检查(图),脑气泡吸收完全,颅内主静脉窦通透正常。10天后,完全康复出院。

Hare等算法【Hare 2011】的使用实现了快速诊断,加快了决策治疗过程。这是单一案例;然而,由于SAE的罕见性及其危及生命的特点,它更重要。事实上,大多数SAE报告描述了心脏和呼吸道症状【Fiore 2017】,而只有少数报告描述了神经系统表现。
 
Kim【Kim 2013】等人报道,即使是简单的针插入胸壁,也会导致空气通过肺静脉循环,刺穿肺实质可能不是SAE 的唯一危险操作【Kim 2013】。作者的治疗过程偏离了以前的标准治疗的建议,因为作者的医院没有高压氧腔,从未治疗过SAE。


空气栓塞还可以表现为脊髓暂短性缺血导致的四肢瘫痪。

68岁,男,部分实性右上肺叶病变活检,18gx12cm芯针。操作过程保持侧卧位

   

•  拔针后患者起身发现四肢瘫痪了
•  2小时后症状自行消失
•  未进行特殊处理
•  颈椎磁共振-揭示病理性改变
•  基于临床资料诊断颈椎短暂性缺血发作



事后分析

     

 
针直接穿过小肺静脉 Needle directly crossed small pulmonary vein


   

针直接穿过小肺静脉 Needle directly crossed small pulmonary vein
   


   


   


   


 

空气栓塞是肺活检的罕见而严重的并发症。在文献中,病例描述了这种情况,他们都导致脑卒中【Assaly 2010Um 2010Tomabechi 2008Sandoval 2015】。所有病例均采用仰卧位或俯卧位进行活检,这些作者均未报道可见肺静脉穿刺,我们认为这是空气栓塞的直接原因。
在肺活检经验中,作者注意到另外两例空气栓塞合并脑卒中的后遗症。两种手术均采用仰卧位或俯卧位。我们可以得出结论,在平卧位时,气泡可以重力性地转移到椎动脉和脊髓前动脉,引起脊髓卒中。
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