玻璃體切割手術致眼靜脈空氣栓塞的研究現狀及進展

余 川，萬光明

作者單位：(450052)中國河南省鄭州市，鄭州大學第一附屬醫院眼科

0引言

靜脈空氣栓塞(VAE)是指空氣進入靜脈血管，隨循環血流到達肺部甚至大腦，積累足夠容量時，引起致命性血管栓塞，其可發生于神經外科手術、剖宮產手術、中心靜脈導管放置或取出以及宮腔鏡診治等過程[1-5]。眼靜脈空氣栓塞(OVAE)是玻璃體切割手術中發生的VAE相關并發癥[6-7]。脈絡膜黑色素瘤切除術、眼后段創傷或脈絡膜切開術后大的脈絡膜傷口是OVAE的高危因素[6]。隨著對OVAE觀察和研究的深入，其定義、發病機制、臨床表現及防治措施在不斷完善，但多數玻璃體視網膜外科醫生仍不了解該并發癥及其與氣液交換的關系。2012年，隨機調查的24名美國玻璃體視網膜外科醫生中，僅有2名醫生知道氣液交換與VAE的潛在關系，歐洲眼科醫生中也有類似結果[8]。2017年，一項隨機調查結果表明，只有20%美國視網膜專家學會(ASRS)的玻璃體視網膜專家知道OVAE[9]。近年來，學者們再次強調了關注玻璃體切割手術中可能發生OVAE的重要性[10-11]。然而，OVAE至今沒有被玻璃體視網膜外科醫生及麻醉醫師重視，其突然發生且未被及時識別和處理可能造成致命性后果。目前國內未見OVAE的相關報道，現就玻璃體切割手術導致OVAE的研究現狀及進展作一綜述，以期提高對該醫源性并發癥的認識和警惕性。

1 OVAE定義

2005年，麻醉師Ledowski等[12]首次報道玻璃體切割手術中可能出現VAE。隨后，玻璃體切割手術的VAE病例報道相繼發表于麻醉學文獻中[13-14]。2010年，眼科醫生Lim等[15]回顧分析這些病例資料，推測玻璃體切割手術氣液交換過程可能導致VAE，特別是在眼部嚴重創傷時。但VAE與氣液交換的相關性并未得到證實[16]。現有臨床報道和實驗研究表明，玻璃體切割手術行氣液交換的患者存在呼氣末CO2分壓(ETCO2)急劇下降、低血壓、血氧飽和度降低等VAE表現[8-9，17]。為制定明確的OVAE臨床定義，探索有效防治策略，Morris等[18]分析其報道的5例OVAE患者和已往發生或可疑OVAE患者的發病特征，將OVAE定義為通常發生于玻璃體切割手術氣液交換過程，多伴有脈絡膜脫離或脈絡膜傷口，氣體灌注時ETCO2急劇下降，隨即出現或已經發生的心血管功能衰竭征象。該定義有利于OVAE的早期識別，為及時應急處理創造了條件。然而，目前OVAE確切的發病機制尚不清楚，其定義也未達成共識。OVAE作為一種罕見、致命的玻璃體切割手術并發癥，目前受到的關注較少。

2 OVAE發病機制

玻璃體切割手術中可疑OVAE患者眼眶組織內發現氣泡存在，推測可能是空氣進入脈絡膜靜脈引起[12]。研究表明，玻璃體切割手術的發展使得灌注套管免于縫合到鞏膜壁，而處于未固定狀態，在玻璃體切割手術時間較長、聯合鞏膜扣帶術時頻繁或較大幅度運動眼球[8，19]以及鞏膜外頂壓操作中，灌注套管可出現向外滑動。對于常見視網膜疾病，如視網膜脫離、黃斑裂孔等，術中灌注套管意外滑動導致空氣注入脈絡膜上腔，造成氣相脈絡膜脫離。Morris等[8]利用供體人眼球進行玻璃體切割手術的體外實驗，術中有意移出部分灌注套管以模仿套管意外滑動的臨床情形，發現持續空氣灌注引起脈絡膜脫離，脈絡膜上腔的空氣從渦靜脈排出。為驗證上述過程，Gayer等[17]在活體豬模型玻璃體切割手術中將灌注套管尖端插入脈絡膜上腔，同樣造成脈絡膜脫離，觀察到持續灌注的空氣進入循環系統，并伴有OVAE表現，尸檢發現豬靜脈系統存在氣泡，右心室可見空氣逸出。這說明OVAE的發生與未縫合灌注套管相關。該研究未對實驗眼球進行組織病理學檢查，僅依據觀察結果推測渦靜脈可能存在撕裂口，使得空氣進入靜脈循環，但仍無法明確渦靜脈撕裂為OVAE的發生機制。結合已報道的OVAE臨床病例[12，15]，上述兩項研究可證實，氣液交換過程中意外的脈絡膜上腔空氣灌注可使撕裂的渦靜脈在壓力作用下擴張，空氣向下流入靜脈系統，引起致命的OVAE。

外傷性玻璃體切割手術或脈絡膜黑色素瘤切除術中，氣液交換所灌注空氣通過脈絡膜傷口進入完整渦靜脈時，也可能發生OVAE，但這些情況相對少見。眼內異物創傷導致脈絡膜血管異常，術中為減少出血及保持視野清晰，常進行持續空氣灌注，空氣可經異常脈絡膜血管進入靜脈循環，導致OVAE[13-14]。若患者存在卵圓孔未閉合、間隔缺損或肺內動靜脈短路，空氣栓子可進入動脈循環引起反常性栓塞，導致嚴重的心臟和腦損害，進一步加重OVAE的致命性[14，20-21]。脈絡膜黑色素瘤切除術中，為避免復發，常將腫瘤區域脈絡膜組織切除至鞏膜層，脈絡膜切口處血管暴露于灌注空氣中，空氣可經脈絡膜或渦靜脈形成的異常靜脈通路進入循環系統，引起OVAE[18，22-25]。研究發現，脈絡膜黑色素瘤切除術中持續高眼壓時，眼內重水可通過渦靜脈斷端進入血液循環[24]。這為氣液交換過程持續灌注的空氣進入靜脈循環提供了可靠證據。

此外，玻璃體切割手術惰性氣體填充過程，如C3F8或SF6灌注，也可能因意外滑動的灌注套管使氣體注入脈絡膜上腔導致渦靜脈撕裂，或外傷及脈絡膜黑色素瘤術導致的脈絡膜血管傷口暴露于惰性氣體中。雖然未見玻璃體切割手術中惰性氣體灌注相關的OVAE報道，但筆者認為，該過程加壓的惰性氣體也可經撕裂的渦靜脈或異常的脈絡膜靜脈進入循環系統導致OVAE。

3 OVAE臨床特點

由于手術部位靠近心臟且位于心臟上方，玻璃體切割手術導致的OVAE可能是所有手術中引起VAE最嚴重的。但少量氣體或氣體進入靜脈速率緩慢時，通過擴散作用，氣體經肺血管床排出，患者可無明顯癥狀。OVAE患者臨床癥狀的嚴重程度主要取決于空氣量和空氣積累速率[17]。成人空氣致死量約為200～300mL(3～5mL/kg)[26]，同等量空氣對兒童的影響更為嚴重[13]，但有研究顯示0.02mL/kg的空氣量就可產生嚴重危害[11]。25mmHg灌注壓下，測量的空氣流量約為350mL/min[8]。在使用20G灌注管和40mmHg灌注壓下，空氣能夠以1600mL/min的速率進入脈絡膜循環[12]，這在短時間內即可出現致命的OVAE。

OVAE常發生于術中氣液交換和氣體填充過程，排除其他引起心肺衰竭原因，氣體灌注為其共同特征。Meraz Gutiérrez等[25]報道1例脈絡膜黑色素瘤術中發生OVAE的患者，局部阻滯麻醉下行眼內氣液交換，20min后出現胸痛、呼吸困難等癥狀。孔源性視網膜脫離患者經玻璃體切割聯合鞏膜扣帶術治療中，因氣液交換中發現脈絡膜脫離，術者增加氣體灌注壓，達到最大灌注壓力120mmHg后約1min，患者出現心臟驟停，頸部以上持續性紫紺，尸檢證實無冠狀動脈阻塞和血栓栓塞，考慮為大的空氣栓子使靜脈回流障礙所致[18]。空氣栓子到達肺循環，積累足夠容量時，可形成氣鎖，引起右心室流出道梗阻，導致心輸出量減少、右心衰竭及血壓降低。若出現反常性栓塞，空氣進入動脈循環，阻塞冠狀動脈和腦動脈，導致心肌缺血和腦卒中[14，20-21]。此時，即使少量空氣積聚，也可出現嚴重癥狀。目前已報道OVAE患者中多數出現ETCO2急劇下降(11/14)[9，25]。ETCO2可檢測小于0.5mL/kg的栓塞空氣量，為肺通氣和肺血流減少的重要臨床指標，其急劇降低是早期VAE征象[20，27]。心臟內積累空氣量大于1mL/kg時，心前區聽診為“磨輪樣”雜音，即由心臟內空氣和血液攪動產生[28]。大容量和快速空氣栓塞往往導致機體發生劇烈變化，而微循環中氣泡可誘發血管內皮損傷、細胞因子釋放以及微血栓形成，導致組織缺血性改變[29]。Dermigny等[14]報道的OVAE患者心電圖提示心外膜下心肌缺血，尸檢發現左冠狀動脈栓塞和心前壁梗死。然而，只有空氣快速進入靜脈循環，才能在VAE早期觀察到心電圖異常，如出現大的P波、快速室性心律失常甚至ST-T改變[12-13，23]。文獻報道，OVAE患者術中發生室性和室上性心動過速、ST-T改變，并進展為心室顫動，出現心臟驟停，但冠狀動脈造影顯示無任何栓塞，該患者有短期記憶障礙、四肢癱瘓等神經損傷癥狀，磁共振成像(MRI)掃描發現腦部多發性梗死灶和可疑氣泡[23]。而在病情嚴重時，患者可出現意識障礙或昏迷[25]。

OVAE患者臨床癥狀因栓塞空氣量、空氣積累速率、發生部位及心臟結構和功能狀態差異而不同。經食管超聲心動圖(TEE)是檢測VAE最敏感的診斷方法[20]，玻璃體切割手術氣液交換中，實時TEE為OVAE診治提供依據，但因具有侵入性、操作需求和費用高等特點，其臨床適用性受限。心前多普勒超聲和經顱多普勒超聲在非侵入性監測VAE中具有高度敏感性，可發現早期低至0.25mL的空氣量[20]。然而，目前大部分玻璃體切割手術在局部麻醉下即可完成，術中不能捕獲患者呼出的氣體，ETCO2的急劇下降就不易被察覺，因此很難及時發現OVAE。

4 OVAE應急處理及預后

玻璃體切割手術氣液交換中發生OVAE的病例已被報道[9，18，25]，14例發生或可疑OVAE患者中，10例發生心臟驟停，9例死亡，其中8例發生于手術日，1例經心肺復蘇(CPR)搶救成功后于術后第4wk死亡；3例術中存在脈絡膜脫離的患者因不恰當操作——增加玻璃體內空氣灌注壓，導致嚴重的OVAE[18，30-31]。上述OVAE均發生于術中，且在氣液交換開始后短時間內出現。最近有文獻報道，患者在脈絡膜黑色素瘤切除術后出現空氣栓塞[32]，但空氣進入循環系統時間及栓塞發生機制尚不清楚。

OVAE的突發性和復雜性增加了該并發癥的處理難度。玻璃體切割手術氣體灌注時，一旦懷疑OVAE危及心血管功能，應立即采取有效措施[8]。玻璃體視網膜外科醫生應積極聯合麻醉、呼吸、心血管等相關科室人員協同診治，盡早診斷，及時干預，挽救患者生命。綜合以往報道文獻[8-9，18，20-21，33-34]，對OVAE應急處理措施歸納如下：(1)立即停止空氣或其他氣體眼內灌注，防止栓塞進一步加重；(2)立即予以高壓氧治療，促進氮氣擴散，減少栓塞氣體體積，同時增加組織氧合和減少缺血再灌注損傷；(3)立即將患者置于左側臥位和Trendelenburg位，促進右心室氣體移動，解除氣鎖，緩解肺部血液流出通道阻塞；(4)心臟驟停時，及時應用腎上腺素、血管加壓素等藥物以及CPR等進行搶救性復蘇治療，其中閉合式胸外按壓可通過壓迫氣體進入肺小血管緩解肺流出道阻塞，適時考慮股動脈和中心靜脈插管，利用多孔右心房導管吸出心房內氣體，必要時進行體外血液動力學支持，如體外膜肺氧合(ECMO)等；(5)根據臨床表現，及時給予強心、鎮靜、擴容、抗炎、抗凝等對癥治療；(6)若發生死亡，排除其他原因后，盡快進行病理相關成像檢查，如心前多普勒超聲、X線、計算機斷層掃描(CT)、MRI等，檢測和記錄空氣栓塞情況，并及時進行尸檢。

及時、恰當的應急處理可有效改善OVAE患者預后。研究表明，高壓氧治療在損傷后最初6h內應用最有效[35]，且對動脈和靜脈空氣栓塞均有效[21]。因此，心血管結構異常導致的反常性空氣栓塞也應積極進行高壓氧治療，以促進患者病情恢復。對于患者體位，在VAE應急處理中仍存在爭議。目前沒有證據表明左側臥位能夠改善VAE患者血液動力學變化[36]。動物模型也未證實Trendelenburg體位的治療效果[37]。因該體位可能加重腦水腫，VAE聯合動脈空氣栓塞時應避免使用[37]，但右心室氣鎖形成時，Trendelenburg體位可有效轉移空氣栓子，使右心室梗塞得到緩解[38]。研究證實，通過導管從右心房吸出空氣可有效減輕栓塞程度[20]。5例OVAE幸存患者中，4例未發生心臟驟停，經及時停止空氣灌注和輔助治療，癥狀均消失[9，25]；1例心臟驟停患者經CPR搶救失敗后，采用ECMO治療，6min內恢復正常心律[23]。這提示在心臟驟停和CPR時應立即考慮ECMO治療。此外，OVAE發生后，幸存患者肺部可出現炎癥、血小板聚集及微血管通透性增加等病變，誘發急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)[20]。因此，對于OVAE患者，應急處理尤為重要，但術后繼續密切監測和積極對癥治療也必不可少，合理有效地處理OVAE及繼發性病變可使患者的病情改善更為獲益。

5 OVAE預防

玻璃體視網膜手術雖然安全有效，但也存在許多潛在的并發癥。微切口玻璃體切割術顯著提高手術安全性，改善患者視功能[39-41]，同時也增加一些并發癥的風險，如OVAE[34]。這對眼科醫生和麻醉醫師提出了新的挑戰。早期識別和及時處理可降低該并發癥的致死率，但充分認識OVAE潛在的致命性以及減少其發生的策略是預防該并發癥的最好選擇。為避免OVAE發生，早期預防至關重要，具體預防措施[8-10，18，20-21，33]歸納如下：(1)玻璃體視網膜外科醫生和麻醉醫師首先應意識到致命性OVAE的存在，提高對該并發癥的認識和警惕性；(2)玻璃體切割手術氣體灌注前，需暫停操作，確認灌注套管尖端位于玻璃體腔；(3)開始玻璃體腔氣體灌注時，告知麻醉醫師關注患者生命體征變化；(4)氣體進入玻璃體腔前，灌注壓不應超過30mmHg；(5)氣體灌注期間發生脈絡膜脫離，應立即停止氣體注入，查明脈絡膜脫離原因；(6)玻璃體切割聯合鞏膜扣帶手術時，縫合灌注套管于鞏膜組織；(7)玻璃體腔氣體灌注狀態，需延長手術時間時，應考慮縫合灌注套管和心前多普勒監測；(8)局部阻滯麻醉時，密切關注患者臨床表現，并確保VAE監測設備功能正常；(9)對于脈絡膜黑色素瘤切除術、眼后段創傷或脈絡膜切開術等高危患者，應避免進行眼內注氣，但術中需氣體灌注時，建議采用全身麻醉和VAE相關指標監測；(10)評估患者病情，必要時術后繼續予以密切監測和應急處理措施準備。

6小結

對于玻璃體切割手術導致的OVAE，合理、有效的應急處理和預防措施不可或缺。因OVAE的突發性、復雜性以及認識的不足，使其具有嚴重的致命性。隨著OVAE臨床觀察和機制研究的不斷深入，對OVAE的認識也逐步加深。通過臨床和實驗室研究相結合，可不斷優化OVAE防治原則。提高對OVAE的認識將有助于早期發現該并發癥，進而做出及時處理，同時制定有效的預防策略。而應急處理和預防措施的建立和完善，不僅需要充分認識OVAE的發病機理和臨床特點，還應關注OVAE繼發性病變的特征，更重要的是重視多學科間的合作。眼科醫生應積極聯合麻醉科、呼吸科、心血管科等相關人員協同診治，及時進行有效的處理。而玻璃體視網膜外科醫生和麻醉醫師在氣體灌注過程中密切配合是預防OVAE發生的有效方法。相信通過不斷完善OVAE的應急處理和預防措施，可有效改善預后以及避免OVAE的發生。