腔鏡手術導致二氧化碳栓塞的研究進展

羅中兵(綜述)，張燕輝(審校)

(廣州軍區武漢總醫院麻醉科，武漢 430070)

腔鏡手術導致二氧化碳栓塞的研究進展

羅中兵(綜述)，張燕輝※(審校)

(廣州軍區武漢總醫院麻醉科，武漢 430070)

隨著腔鏡技術的發展，其已經常規用于婦科、泌尿外科和普通外科等許多疾病的診斷和治療。腔鏡檢查或手術均需要清晰的視野和良好的操作空間，需要在腹腔或組織間隙注入二氧化碳形成空腔，其可導致二氧化碳栓塞的發生。二氧化碳栓塞是非常少見的并發癥，但其導致的后果非常嚴重，可引起右心室或肺動脈阻塞，甚至導致患者死亡[1-2]。近年來，二氧化碳栓塞的診斷、預防和治療取得了一定的研究進展?，F對腔鏡手術導致二氧化碳栓塞的研究進展進行綜述。

1二氧化碳栓塞的發生率

已有文獻報道腔鏡用于膽囊切除術、闌尾切除術、宮腔檢查術、婦科手術、泌尿外科腹膜后臟器手術、內窺鏡檢查等時發生二氧化碳栓塞[3-12]。還有文獻報道腔鏡用于腎切除術、肝切除術、血管手術、甲狀腺切除術和根治性前列腺切除術等導致二氧化碳栓塞[3-7,13]。雖然腔鏡檢查或手術導致二氧化碳栓塞的發生是罕見的，但是不同種類的腔鏡檢查或手術導致的發生率還是存在差異。李寧濤等[9]報道婦科腹腔鏡手術麻醉期間二氧化碳栓塞的發生率為0.148%(8/5390)。盡管二氧化碳栓塞的發生率很低，但臨床上嚴重的二氧化碳栓塞是致命性的，病死率約為28%(2/7)[1]。

近年來，經食管超聲心動圖(transesophageal echocardiography,TEE)已經用于監測術中二氧化碳栓塞。Lin等[8]觀察了403例行冠狀動脈旁路移植的患者，術中腔鏡下取隱靜脈期間，通過TEE監測發現有69例患者出現了二氧化碳栓子(17.1%)，其中微小二氧化碳栓子、中等二氧化碳栓子和大二氧化碳栓子的病例數分別為53例(13.1%)、14例(3.5%)和2例(0.5%)。Kim等[13]對二氧化碳栓塞的嚴重程度進行了分級：Ⅰ級為單個氣泡出現在右心房或右心室或右心室流出道等腔內；Ⅱ級為許多氣泡出現在右心房或右心室或右心室流出道等腔內，但出現氣泡的區域不超過腔內直徑的一半；Ⅲ級為大量氣泡出現在右心房或右心室或右心室流出道等腔內，出現氣泡的區域超過腔內直徑的一半；Ⅳ級為大量氣泡出現在右心房或右心室或右心室流出道等腔內，腔內各區域均有氣泡出現。Kim等[13]對腔鏡下行子宮切除術的患者進行TEE監測，結果發現患者心臟內均出現了二氧化碳栓子，其中37.5%(15/40)患者二氧化碳栓塞的嚴重程度超過Ⅲ級，但是患者均沒有出現血流動力學和心電圖的明顯改變。對于腔鏡下行子宮切除術的患者，二氧化碳栓子大部分發生在圓韌帶和闊韌帶離斷期間。

對于二氧化碳栓塞的診斷和文獻報道不多，可能原因是僅在其導致了明顯的嚴重后果需要對其進行醫療干預和治療才進行記錄。另外，可能缺乏對這方面的重視，術中未意識到二氧化碳栓塞的發生而沒有記錄，麻醉期間沒有氣體栓塞的監測設備等。因此，二氧化碳栓塞的臨床發生率可能顯著高于以前文獻報道的發生率。

2病理生理和臨床癥狀

二氧化碳是腔鏡檢查或手術中使用最廣泛的氣體，文獻報道其導致嚴重的二氧化碳栓塞常發生在手術開始時，主要由Veres針誤入血管或實質性臟器注入大量二氧化碳所致[13-14]。小劑量二氧化碳也可通過腹壁或手術部位的受損血管進入循環系統，這可能是發生遲發性二氧化碳栓塞的作用機制[13-14]。

二氧化碳具有惰性、無色、價廉、不燃和便于獲得等特點，非常適合用于氣腹。二氧化碳比氧氣、氮氣、一氧化氮、氬氣、氦氣等氣體更易溶于血液，可通過腹膜快速進入血液系統[15]。二氧化碳也有不利的方面，可引起過度通氣、酸中毒、抑制心肺功能、增加術后疼痛、降低腹膜免疫能力和穿刺部位腫瘤種植等不良反應[16]。因此，為減少這些不良反應，對其他種類的可選擇氣體也進行了大量的研究[16-17]。

二氧化碳進入循環系統的量和二氧化碳排出量之間的平衡，對是否發生二氧化碳栓塞起關鍵作用[16]。二氧化碳栓塞通過“氣鎖”效應機制導致臨床癥狀，其阻塞肺動脈，阻礙右心室射血，從而導致右心室衰竭和左心室衰竭、心律失常、肺動脈高壓、體循環低血壓和心血管性虛脫等，卵圓孔未閉患者還可能發生反常栓塞[4]。因為二氧化碳的高血溶性特點，雖然其導致的栓塞和空氣導致的栓塞相似，但嚴重程度顯著降低?？諝馑ㄈ蓪е轮夤墀d攣或肺順應性變化，但二氧化碳栓塞不引起這些改變。臨床上，二氧化碳栓塞常表現為體循環低血壓、呼吸困難、發紺、心動過速或心動過緩、心律失常和心臟驟停等，聽診可聞及“磨輪樣”雜音，呼氣末二氧化碳分壓(end-tidal pressure of carbon dioxide,PETCO2)可表現為升高或降低[14]。二氧化碳栓塞時可監測到肺動脈高壓、中心靜脈壓升高、低氧血癥和動脈二氧化碳分壓升高等[16]。

腔鏡手術期間，各腔隙(腹腔內、胸腔內、心腔內和靜脈內)內不同的壓力和二氧化碳栓塞之間的關系還不是很清楚。腹腔內注入二氧化碳使腹內壓>10 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)時，導致顯著的血流動力學改變[18]。其機制可能是氣腹、患者體位、高碳酸血癥和二氧化碳栓塞等多種因素所致。適量的二氧化碳氣腹量，保證腹腔內壓力<10 mmHg，可降低二氧化碳栓塞的發生率。

3診斷

3.1TEETEE是監測二氧化碳栓塞最敏感的方法，靜脈注射少量二氧化碳(0.1 mL/kg)就可被其探測到，而傳統的PETCO2、肺動脈壓力和心前區聽診等監測方法，需要靜脈注射大量二氧化碳0.5 mL/kg才可能被探測到。靜脈一次性推注0.02 mL氣體(0.0007 mL/kg)就可通過TEE探測出氣體栓子，而PETCO2監測需要增加氣體量50～100倍才能探測到。腹腔鏡下膽囊切除術患者，使用TEE監測發現68%患者出現了無臨床癥狀的氣體栓子，而使用多普勒超聲監測沒有發現氣體栓子。對犬快速靜脈注射空氣致肺動脈壓力改變時，需要100 mL空氣，而TEE僅需要注射15 mL空氣就能探測到。目前，對于冠狀動脈旁路移植術患者，術中腔鏡下取隱靜脈血管時，使用TEE監測二氧化碳栓塞的醫療機構越來越多[4-5,8]。

3.2經食管多普勒超聲經食管多普勒超聲是監測氣體栓塞較佳的方法，在臨床上應用越來越多，其探測敏感性與TEE相近，且比TEE價格便宜、使用方便。對豬行腹腔鏡膽囊切除術的實驗中，證明經食管多普勒超聲對二氧化碳栓子的探測比PETCO2監測更靈敏，能在小劑量二氧化碳下發現二氧化碳栓子。經食管多普勒超聲能100%探測到靜脈注射0.1 mL/kg 二氧化碳導致的栓子。

3.3心前區多普勒超聲心前區多普勒超聲最初被用于探測靜脈空氣栓子，具有簡便和高敏感性的特點，但用于探測二氧化碳栓塞敏感性較低。對100例行腔鏡操作的患者行心前區多普勒超聲監測，氣腹期間均未發現二氧化碳栓塞。心前區多普勒超聲監測時，探頭通常放于胸骨旁第四肋間，即右心房投影位置，探測位置固定和范圍小，對心臟其他位置可能的氣栓不能探測到。盡管心前區多普勒超聲有易于實施和一定敏感性的優點，但由于探頭放置位置的原因，且其不能定量，假陰性率高，所以不是很好的探測二氧化碳栓塞的方法[19]。

3.4PETCO2PETCO2監測已被推薦用于探測氣體栓塞，具有一定的敏感性、無創和使用方便等特點。但是，二氧化碳栓塞發生時，PETCO2可能表現為既不上升也不下降，沒有顯著的改變[14]。靜脈注射大劑量二氧化碳，導致PETCO2短暫性升高，可能是因為二氧化碳溶于血液的量增加導致，但隨后PETCO2很快降低，因為二氧化碳栓子導致肺血管系統阻塞，肺通氣無效腔增加。但是，絕大部分的文獻均報道，二氧化碳栓塞時PETCO2是顯著降低的[8,20-24]。

3.5心前區或食管聽診器二氧化碳栓塞時心前區可能聞及“磨輪樣”雜音，雜音特點：響亮、尖銳、反復、滾動、潑水樣金屬性雜音，同時伴有心血管虛脫。但是這些體征對診斷二氧化碳栓塞并不可靠。文獻報道腔鏡操作期間發生7例二氧化碳栓塞，出現“磨輪樣”雜音的患者還不到半數，所以其缺乏敏感性[1]，且這方面的文獻報道不多。

3.6肺動脈壓力監測對犬靜脈注射15 mL二氧化碳后，TEE就可檢測到右心存在氣泡，而要引起肺動脈壓力的顯著上升，需要推注100 mL二氧化碳。使豬肺動脈壓力升高 3 mmHg 或以上，需要靜脈注射二氧化碳(0.76±0.33) mL/kg。對9頭豬靜脈注射二氧化碳0.4 mL/kg后腔鏡下行肝切除術，手術期間平均肺動脈壓力逐漸上升，直至設定的4 h研究時間一直存在；而肺動脈楔壓比較穩定，維持在6～8 mmHg；肺靜脈阻力在前20 min上升，隨后維持穩定；心排量在前15 min 下降，而后維持沒有顯著改變[25]。

Schmandra等[3]觀察發現腔鏡下肝切除手術期間，平均肺動脈壓力升高，但升高并不多，而肺動脈楔壓顯著上升，同時心排血量顯著下降。假設單純依靠“阻塞機制”解釋平均肺動脈壓力升高，其數值能反映肺血管阻塞和循環抑制的程度。靜脈注射空氣1 mL/kg后平均肺動脈壓升高，(15.3±2.1)min才能恢復到基礎水平，而注射二氧化碳1 mL/kg后，(9.9±3.3) min就可恢復到基礎水平，時間顯著縮短。

4預防

對腔鏡期間二氧化碳栓塞還是有一些預防措施。確保Veres針放置在正確的位置，避免大量二氧化碳誤入血管，可先預給小劑量二氧化碳觀察患者情況，確定沒有誤入血管或實質臟器后再吹入氣腹所需的二氧化碳；腔鏡手術期間采用低氣腹壓對預防二氧化碳栓子有重要作用[15]。增加中心靜脈壓，使其超過腹內壓可能對減少二氧化碳栓塞有利[3]。

頭高腳低體位可降低氣體栓塞的發生率，但頭低腳高體位可減少氣泡進入頭部，因為氣泡在血液中有浮力而向高處轉移。呼氣末正壓通氣可降低開放的血管和心臟之間的壓力梯度，從而減少氣體進入的可能性。但最近的動物實驗結果顯示，PEEP不能改善二氧化碳栓塞的發生率和嚴重程度[26]。

5治療

當懷疑二氧化碳栓塞時，應該立即采取一系列救治措施。首先，應立即停止氣腹，并排出已經氣腹的二氧化碳。為了排出二氧化碳、糾正通氣/血流比失調和低氧血癥，應給予100%氧氣下機械通氣。麻醉停止一氧化氮的吸入，改用100%的氧氣，一氧化氮能減少空氣栓子的大小，但不能減少二氧化碳栓子的大小，這是因為二氧化碳和一氧化氮的血溶性相近，阻止了一氧化氮向二氧化碳氣泡的大量彌散或二氧化碳的排出[27]。另外，過度通氣增加二氧化碳的排出。

提高中心靜脈壓可能減少氣體繼續進入血管，防止氣泡體積進一步增加[21]?；颊邞{整為大斜度頭低位，左側臥位(Durant體位)，使氣泡進入右心房心耳，防止其進入肺動脈。頭低腳高體位也能減少氣體進入頭部的風險。中心靜脈或肺動脈置入多孔導管，有可能抽出右心房或右心室的氣體，對氣體栓塞快速診斷、減輕右心房或右心室的“氣體鎖”狀態有利，從而顯著改善血流動力學異常。持續評估生命體征，為維持重要臟器氧供，及時行支持治療，必要時行心肺復蘇。

二氧化碳栓子經血管進入心臟和肺動脈，通過“氣體鎖”機制導致右心室或肺動脈阻塞，從而導致右心衰竭，使左心充盈不足而繼發導致左心衰竭，這嚴重威脅到患者的生命安全，是二氧化碳栓塞最嚴重的情況?？刹捎玫闹委煷胧┌ǎ航o予血管活性藥物和強心藥物維持心排血量；行主動脈球囊反搏術維持血流動力學穩定[8]。無低血壓情況下，使用血管擴張藥物擴張痙攣的肺血管，減少右心后負荷[2]。前列腺素類藥物和磷酸二酯酶抑制劑可用于治療嚴重的肺動脈高壓。有病例報道吸入依前列醇對治療二氧化碳栓塞導致的肺動脈高壓有利[4]。

已有學者報道使用心肺轉流術成功救治氣體栓塞的患者。如果緊急救治后患者血流動力學仍不穩定，可考慮緊急開胸行胸內心臟按壓，其也便于從心臟內抽出氣體[21]。

高壓氧治療對二氧化碳栓塞的患者有利，特別是對顱內氣栓導致神經損傷的患者。高壓氧時的高氣壓可減少氣泡的大小(在3個大氣壓下，氣泡大小減少2/3)，從而使血流恢復，并且可減少血-氣界面的不利作用。高壓氧還可降低顱內壓，通過彌散作用增加組織氧供。Reust等[28]報道通過高壓氧治療后，TEE監測發現冠狀動脈內的大量二氧化碳氣泡消失。但高壓氧對二氧化碳栓子的作用小于空氣栓子，因為二氧化碳更易溶于血液。高壓氧治療的并發癥包括氣壓傷(特別對耳和竇房結)、肺氧中毒和減壓病等。

6小結

術中需要二氧化碳氣腹時，作為麻醉醫師應該考慮到發生二氧化碳栓塞的可能，要備好搶救設備和藥物。嚴重的二氧化碳栓塞可危及患者生命，應加強術中監測，重點觀察PETCO2和血流動力學的變化，如果突然的PETCO2下降和血流動力學改變應高度懷疑是否發生了二氧化碳栓塞。另外，有條件者行TEE和經食管多普勒超聲監測可及時發現和診斷二氧化碳栓塞。術中懷疑發生了二氧化碳栓塞，應立即采取積極的治療措施。

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摘要：臨床上腔鏡手術期間導致嚴重的二氧化碳栓塞少見，但其是潛在的致命性的嚴重并發癥，是麻醉醫師應注意的重點。二氧化碳栓塞一般發生在二氧化碳注入期間或注入后不久，主要為二氧化碳誤入血管或實質臟器所致。二氧化碳栓塞的臨床表現由輕到嚴重為無癥狀、神經損傷、心血管性虛脫、甚至死亡等。近年來，二氧化碳栓塞的診斷、預防和治療取得了一定的研究進展。

關鍵詞：二氧化碳；栓塞；腹腔鏡；氣腹；麻醉

Research Advance in Laparoscopic Surgery Inducing Carbon Dioxide EmbolismLUOZhong-bing,ZHANGYan-hui.(DepartmentofAnesthesiology,WuhanGeneralHospitalofGuangzhouCommand,Wuhan430070,China)

Abstract:Significant carbon dioxide embolism is rare in clinical,but it is a potentially fatal complication in laparoscopic surgery.Anesthetist must understand and pay close attention to it.Carbon dioxide embolism usually occurs during or shortly after insufflation of carbon dioxide,mainly because it may be injected into blood vessel or solid organ by mistake.In recent years,many research developments in the diagnosis,prevention and treatment of carbon dioxide embolism have been made.

Key words:Carbon dioxide; Embolism; Laparoscopy; Pneumoperitoneum； Anesthesia

收稿日期：2014-10-13修回日期：2014-12-26編輯：相丹峰

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.16.034

中圖分類號：R61

文獻標識碼：A

文章編號：1006-2084(2015)16-2975-04