奇异性空气栓塞症

一目了然的要点

本疾病的要点

• 静脉内进入的空气通过卵圆孔未闭（PFO）等右向左分流进入动脉循环的病理状态。
• PFO存在于一般人群的25%～30%，但多数无症状。
• 脑、冠状动脉、后大脑动脉闭塞可引起急性视力障碍、视野缺损、意识丧失、偏瘫。
• 中心静脉导管操作、玻璃体切除术、经胸壁针活检等多种医疗操作可能成为原因。
• 高压氧治疗（HBO2）是首选治疗，不实施则死亡率极高。
• 诊断时，病史采集和经食管超声心动图确认右向左分流很重要。
• 2毫升空气进入脑循环可能致命，属于紧急疾病。

1. 奇异性空气栓塞症

血管空气栓塞症（Vascular Air Embolism; VAE）是空气进入循环系统时发生的危及生命的事件。

奇异性空气栓塞症（Paradoxical Air Embolism; PAE）是其一种形式，指进入静脉循环的空气通过卵圆孔未闭（Patent Foramen Ovale; PFO）等右向左分流绕过肺循环，转移到动脉循环。

当后大脑动脉闭塞时，可能引起急性视力障碍。

PFO在一般人群中的存在率为2530%¹⁾，也有报告为1535%²⁾。PAE的发生频率因引发操作而异，CT引导下经胸壁针吸活检（TNB）的空气栓塞约为0.23%³⁾，支气管镜操作引起的脑动脉空气栓塞报告低于0.02%⁴⁾。

Q 存在卵圆孔未闭（PFO）就一定会发生奇异性栓塞症吗？

A

PFO在一般人群中的存在率为25~30%，但多数无症状。发生奇异性栓塞需要右心房压力超过左心房压力，使PFO介导的右向左分流开放的条件，侵入性操作或肺高压等可能成为诱因。

2. 主要症状和临床所见

自觉症状

症状因栓塞到达部位而异。

• 脑栓塞症状：突然意识丧失、偏瘫、失语、抽搐。
• 视觉障碍：后大脑动脉闭塞导致的急性视力下降、视野缺损（同向偏盲、皮质盲）。
• 肺栓塞症状：呼吸困难、低氧血症、低血压、心律失常。
• 冠状动脉栓塞症状：突发胸痛、心室颤动。
• 外周动脉栓塞症状：四肢疼痛、苍白、发冷、脉搏消失（急性肢体缺血）。²⁾
• 肾梗死症状：腹痛、侧腹痛、肾功能障碍。¹⁾

临床所见（医生确认的所见）

• 呼气末CO2（EtCO2）降低：VAE的最早期指标。反映死腔通气增加。
• 动脉血气分析：低氧血症。动脉栓塞可能不会立即显示EtCO2降低。
• 脑CT所见：蛛网膜下腔或脑实质气泡。敏感性具有时间依赖性，发病1.5小时内最易检出。⁶⁾
• 脑MRI所见：弥散加权成像（DWI）上的弥散受限、FLAIR高信号、细胞毒性水肿与血管源性水肿的混合模式。⁶⁾

3. 原因与风险因素

空气进入的原因

中心静脉导管操作：上腔静脉尖端的负压梯度导致空气进入。

玻璃体切除术：灌注管路放置不当导致加压空气进入脉络膜上腔→涡静脉→全身静脉。

经胸壁针吸活检（TNB）：针尖误入肺静脉或形成支气管-肺静脉瘘所致。³⁾

支气管镜下烧灼术：支气管血管瘘形成及正压通气为诱因。⁴⁾

血液透析导管拔除：可能发生逆行性静脉空气栓塞。⁶⁾

右向左分流的原因

卵圆孔未闭（PFO）：最常见。普通人群中存在率为25~30%。¹⁾

房间隔缺损（ASD）：与PFO并列的主要分流原因。

肺动静脉畸形：成为绕过肺循环的路径。⁸⁾

永存左上腔静脉（PLSVC）：存在于一般人群的0.2%至3%，通过未覆盖的冠状静脉窦形成右向左分流。⁵⁾

风险因素：

• 坐位或立位时的中心静脉导管操作：胸腔内负压增大，空气流入梯度增强。
• 吸气时胸腔内压降低：空气流入静脉系统增加。
• 肺动脉高压、大量肺栓塞：右心房压力升高，诱发经卵圆孔的右向左分流。⁸⁾
• Valsalva动作、三尖瓣反流、右心室衰竭：一过性升高右心房压力。⁸⁾

预防与日常护理

如果已知存在卵圆孔未闭（PFO）或房间隔缺损（ASD）等右向左分流，在进行导管操作、外科手术等侵入性操作前，务必告知医疗团队。建议尽可能在仰卧位进行中心静脉导管操作。

Q 眼科手术（玻璃体切除术）也有空气栓塞的风险吗？

A

玻璃体切除术中，如果灌注管放置不当，加压空气可能从脉络膜上腔经涡静脉进入全身静脉循环。建议在液-气交换前进行术中暂停以确认灌注管位置，作为预防措施。

4. 诊断与检查方法

侵入性操作期间或之后突然出现的病情恶化是最重要的诊断线索。必须询问是否存在右向左分流以及操作史。

各项检查的特点如下所示。

检查	特点	主要目的
脑CT	1.5小时内最佳6)	气泡/低密度区检测
脑MRI（DWI）	气泡吸收后仍可检测梗死6)	确认缺血灶
经食管超声心动图（TEE）	PFO检测的金标准5)	确认右向左分流

影像学检查注意事项：

• 脑CT对空气的检测灵敏度具有时间依赖性，16小时后气泡可能消失。⁶⁾
• 25%的病例CT未检测到空气，MRI可作为补充手段。⁶⁾
• 气泡直径小于1.3 cm时，CT可能难以检测。⁴⁾

超声心动图检查：

• 经食管超声心动图（TEE）：联合搅拌生理盐水（气泡试验）和Valsalva动作可最大程度提高PFO检测灵敏度。⁵⁾
• 经胸超声心动图（TTE）：对PFO的灵敏度低于TEE。⁸⁾

辅助指标：

• EtCO2降低：VAE的最早期指标（由于死腔通气增加）。
• 动脉血气：确认低氧血症，但敏感性低。

5. 标准治疗方法

预防措施（最重要）

• Durant手法：操作前将患者置于左侧卧位或头低足高位。使气泡停留在右心房内，防止其进入脑部或冠状动脉。
• 避免坐位或立位进行中心静脉导管操作：防止因胸腔内负压导致空气进入。
• 术中暂停确认：在玻璃体切除术中进行液气交换前，确认灌注管的正确位置。
• 神经外科半坐位手术前的PFO筛查：推荐通过TEE联合气泡试验及Valsalva动作进行术前评估。⁵⁾
• 血液透析导管拔除时的体位管理：仰卧位、呼气末拔除、纠正循环血容量至关重要。⁶⁾

急性期治疗

• 高压氧疗法（HBO2）：首选。通过100%氧气给药，血中PO2升高，促进氮气扩散，气泡缩小（波义耳定律）。³⁾ 无HBO2时死亡率为93%，而实施HBO2后死亡率大幅降至7%。⁴⁾ 理想情况下应在发病后5～7小时内开始，但延迟至30～60小时后开始也可能有效。⁶⁾
• 体位管理：
  • 若怀疑动脉栓塞，应立即取仰卧位（头低脚高位可能加重脑水肿）。
  • 对于静脉栓塞，采用杜兰特手法（左侧卧位、头低脚高位）。
• 血流动力学支持：低血压或心血管虚脱时，给予输液和升压药。
• 若无法使用HBO2：通过高流量面罩给予FiO2 100%的常压氧（NBO2）。⁴⁾

PFO封堵术

• 经导管PFO封堵术：适用于症状性PFO。与药物治疗相比，复发性卒中风险的绝对风险降低为3.3%（RD −0.033，95%CI −0.062〜−0.004）。¹⁾
• 手术血栓清除+PFO封堵术：对于迫近性反常栓塞（IPDE），30天死亡率为10.8%，显著低于溶栓治疗（26.3%）和抗凝治疗（25.6%）。⁹⁾
• 对于偶发性PFO且仅发生单次栓塞事件的患者，可能无需封堵。⁸⁾

关于致命风险

到达脑循环的2 mL空气可能致命。仅0.5 mL空气阻塞左前降支冠状动脉即可诱发心室颤动。静脉空气的估计致死量为3〜5 mL/kg，脑缺血可在0.5〜2.0 mL/kg时发生。⁶⁾

Q 如果无法接受高压氧治疗怎么办？

A

如果无法使用HBO2，次优选择是通过高流量面罩给予FiO2 100%的常压氧疗（NBO2）。同时进行体位管理（仰卧位或左侧卧位）和血流动力学支持（补液、升压药）。即使延迟开始（30〜60小时后），HBO2仍可能有效，因此如果可行，应考虑转运至高压氧治疗中心。

6. 病理生理学·详细发病机制

静脉空气栓塞的路径： 空气→颈内静脉→头臂静脉→上腔静脉→右心房→停滞于肺血管系统→肺动脉压、右心室压升高→左心室舒张期充盈障碍。

转变为反常栓塞： 通过PFO/ASD，右心房的气泡绕过肺循环→左心房→左心室→主动脉→头臂动脉→椎动脉→基底动脉→进入Willis环。

压力梯度的作用： 静脉系统压力低于动脉系统，40%的患者中心静脉压低于大气压。坐位和吸气时胸腔内压进一步降低，空气流入增加。

气泡的影响： 小气泡在毛细血管床被吸收，但大气泡可导致末梢器官缺血。脑循环2 mL、冠状动脉（LAD）0.5 mL即可致命。⁶⁾

炎症反应： 中性粒细胞激活、通过β2整合素与内皮黏附、血流减少、血脑屏障破坏。⁶⁾

逆行性静脉空气栓塞： 空气逆静脉血流上升的机制，低心输出量和低循环血量为其诱因。⁶⁾

支气管血管瘘形成： 支气管镜下烧灼术中，炎症、热凝固、机械破坏导致瘘管形成，内压升高时空气进入循环。⁴⁾

Q 少量空气也很危险吗？

A

仅2 mL空气进入脑循环就可能是致命的。在冠状动脉（左前降支）中，0.5 mL即可诱发心室颤动。气泡的大小和到达部位决定严重程度，超过毛细血管床的大气泡会导致器官缺血。

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7. 最新研究与未来展望（研究阶段报告）

致患者：请务必阅读

以下内容目前处于研究阶段或临床试验中，并非一般医院可接受的常规治疗。这是面向专业人士的关于未来医疗发展的参考信息。

预后数据

在接受HBO2治疗的119例静脉/动脉气体栓塞患者中，存活者中有43%在出院时留有神经后遗症。最常见的并发症包括视野缺损、运动障碍、认知功能障碍和癫痫发作。死亡或持续性神经后遗症的风险因素包括：空气栓塞发生时心脏骤停、SAPS II评分≥33、高龄、呼吸机管理超过5天以及急性肾衰竭。

Henmi等人（2021）对174例迫近奇异性栓塞症（IPDE）进行的系统评价报告了18.4%的30天死亡率。按治疗方式分，手术10.8%，溶栓26.3%，抗凝治疗25.6%，手术效果显著更优。⁹⁾ 对88例IPDE的分析显示，治疗前40.9%（36/88例）发生全身栓塞，最常见的是脑栓塞（26例）。

PFO封堵的证据

Aggarwal等人（2023）的荟萃分析显示，与药物治疗相比，PFO封堵使复发性卒中风险绝对降低3.3%（RD −0.033，95%CI −0.062至−0.004）。¹⁾

影像诊断的进展

Teifurova等人（2025）系统描述了逆行性静脉空气栓塞的MRI表现。特征性表现包括DWI扩散受限、FLAIR高信号、细胞毒性水肿与血管源性水肿混合模式、软脑膜强化。⁶⁾ CT检测空气的最佳时间为发病1.5小时内，16小时后可能消失。25%的病例CT未检测到空气，MRI可作为补充手段。

术前筛查的重要性

Nikolic等人（2024）讨论了半坐位神经外科手术前通过TEE+气泡试验+Valsalva动作进行PFO筛查的重要性。⁵⁾ 仅使用彩色多普勒不够，建议增加造影气泡试验。

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8. 参考文献

1. Aggarwal N, Rector D, Lazar N, Bukovec F. Venous thromboembolism with renal infarct due to paradoxical embolism. BMJ case reports. 2023;16(3). doi:10.1136/bcr-2022-252322. PMID:36977511; PMCID:PMC10069490.

2. Elzawy G, Petrasek P, Fatehi Hassanabad A. The Unique Case of Acute Limb Ischemia in a Patient With a Patent Foramen Ovale. Vasc Endovascular Surg. 2024;58(8):894-899. doi:10.1177/15385744241276615.

3. Santos A, Almeida C, Porto LM, Fernandes PD, Silva JP. Cerebral Air Embolism: A Case of a Rare Transthoracic Needle Biopsy Complication. Cureus. 2023;15(2):e35203. doi:10.7759/cureus.35203. PMID:36960241; PMCID:PMC10031384.

4. He YP, Liu YL, Gao XL, Wang LH. Cerebral arterial air embolism after endobronchial electrocautery: a case report and review of the literature. BMC pulmonary medicine. 2021;21(1):222. doi:10.1186/s12890-021-01580-w. PMID:34247608; PMCID:PMC8274011.

5. Nikolic M, Eisner C, Neumann JO, Haux D, Krieg SM, Wielpütz MO, et al. Right-to-left-shunts in patients scheduled for neurosurgical intervention in semi-sitting position - a literature review based on two case scenarios. BMC anesthesiology. 2024;24(1):375. doi:10.1186/s12871-024-02757-6. PMID:39415125; PMCID:PMC11481392.

6. Teifurova S, Rācenis K, Freijs Ģ, Skrastina S, Balodis A. Radiological Findings of Retrograde Venous Cerebral Air Embolism Infarcts: A Case Report and Literature Review. Vascular health and risk management. 2025;21:617-631. doi:10.2147/VHRM.S537865. PMID:40831676; PMCID:PMC12358500.

7. Cárdenas-Marín PA, Zambrano-Franco JA, Reyes-Cardona MJ, Calderon-Miranda CA, Sanchez-Blanco J, Olaya P, et al. Postpartum ischemic stroke due to persistent left superior vena cava to left atrium after DORV repair: a case report and literature review. BMC cardiovascular disorders. 2025;25(1):463. doi:10.1186/s12872-025-04922-2. PMID:40610942; PMCID:PMC12232136.

8. Cunha R, Silva M, Henrique A, Maximiano P, Correia M, Vieira I, et al. Paradoxical embolism: a rare cause of acute upper limb ischemia. Journal of surgical case reports. 2023;2023(7):rjad435. doi:10.1093/jscr/rjad435. PMID:37520078; PMCID:PMC10374347.

9. Soichiro Henmi, Hidekazu Nakai, Katsuhiro Yamanaka, Atsushi Omura, Takeshi Inoue, Kenji Okada. Impending paradoxical embolism. Journal of Cardiology Cases. 2021;24(1):20-22. doi:10.1016/j.jccase.2020.11.021.