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方法文章

肺动脉栓子移动中穿过二尖瓣和主动脉瓣

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DOI：

10.3791/67682

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2025年7月3日

 ,  ,  ,  , 
1Department of Surgery, Division of Thoracic and Cardiovascular Surgery, University of Florida, 2Department of Anesthesiology, Division of Cardiothoracic Anesthesia, University of Florida

本文内容

摘要

经未闭卵圆孔的肺栓塞是一种危及生命的急症。本方案详细介绍了对经未闭卵圆孔的肺栓塞患者进行外科治疗的操作步骤。

摘要

肺动脉内具有血流动力学意义的肺栓塞（PE）或穿过未闭卵圆孔（PFO）的栓塞可发展为危及生命的急症，需立即清除。尽管已有外科治疗穿过PFO的肺栓塞病例报道，但尚无PE延伸跨越二尖瓣和主动脉瓣的文献记录。一名38岁女性患者，既往有肥胖、抑郁症及轻型地中海贫血病史，因大面积肺栓塞导致血流动力学不稳定，由外院转入。经食管超声心动图（TEE）显示，肺栓塞穿过PFO，延伸通过二尖瓣，并跨越主动脉瓣进入升主动脉。采用标准主动脉插管（位于已知血栓远端）及上下腔静脉双腔静脉插管建立体外循环（CPB）。心脏停搏后，经房间隔切开方式打开右心房和左心房。发现血栓自PFO延伸至二尖瓣和主动脉瓣，予以整块切除。行小切口主动脉切开术，确认主动脉内无残余血栓。另在右心房发现一延伸至三尖瓣的血栓，亦予以切除。最后切开肺动脉，取出主要血栓负荷，完成取栓术。患者顺利脱离体外循环，无术中并发症，术后24小时内拔除气管插管。术后放置下腔静脉滤器，术后第7天出院。广泛性肺栓塞属于危及生命的急症，需立即干预。本研究报道一例血栓负荷广泛跨越PFO、二尖瓣及主动脉瓣的罕见病例。及时外科干预对预防严重并发症至关重要，包括卒中、心肌梗死、呼吸衰竭、死亡以及长期后遗症如肺动脉高压和未来卒中。

引言

肺栓塞（PE）是一种常危及生命的医疗急症，需要立即进行医疗干预。在临床实践中，肺栓塞被定义为血凝块阻塞了患者的肺循环1。肺栓塞属于静脉血栓栓塞（VTE）的范畴，是由于深静脉血栓（DVT）从体循环脱落，经右心进入肺动脉所致2。截至2020年，肺栓塞是美国继心肌梗死和卒中之后第三大常见的心血管死亡原因3,4。最近两项回顾性研究报道，自1999年至2018年，肺栓塞的发病率呈上升趋势，尤其是在年轻成人中更为明显5,6。尽管目前尚不清楚肺栓塞在美国的确切疾病负担，但已知其导致了5%–10%的住院患者死亡7。值得注意的是，由于许多肺栓塞病例未被诊断或仅在尸检时才被发现，实际患病率可能更高8。这主要是因为许多肺栓塞患者表现为无症状9。当出现症状时，最常见的症状包括呼吸困难（81%）、胸痛（56%）和晕厥（26%）3,10。特别是急性和/或大面积肺栓塞常表现为这些症状。

急性肺栓塞的特点是迅速发生的阻塞，导致心脏突然受累，超过70%的死亡发生在发病后的第一个小时内11。Virchow三联征概括了急性肺栓塞最常见的危险因素：血管内皮损伤、高凝状态和血流淤滞。其中，肺栓塞最常见的危险因素是既往深静脉血栓（DVT）病史12。有DVT病史会增加未来血栓形成的风险，这些血栓可能脱落并进入肺循环。其他增加急性肺栓塞风险的因素包括制动、肥胖、高龄、吸烟、充血性心力衰竭和呼吸衰竭11,12,13。对于女性而言，另一个重要的危险因素是使用激素治疗或口服避孕药14。

急性肺栓塞（PE）具有独特的临床挑战，因其可显著且迅速地影响心脏功能。当血栓嵌顿于肺循环时，可导致肺动脉压（PAP）升高，继而增加右心室（RV）的后负荷。右心室后负荷和肺动脉压的升高、神经反射性血管收缩以及体液性血管活性介质的释放，共同导致肺血管阻力（PVR）急剧上升15。内皮细胞、血小板和白细胞均可释放血管收缩物质，包括5-羟色胺、血栓素A2、凝血酶、组胺、内皮素和前列腺素F2α，这些因素进一步加剧肺血管阻力的升高16,17。血管阻力的增加会加大内皮壁面的剪切应力，从而进一步加重内皮损伤18。肺栓塞显著减少血栓远端的灌注，导致肺泡无效腔形成，即通气发生但无相应灌注19。氧气供应的迅速减少引发低氧血症，进而产生活性氧物质，造成内皮损伤7。低氧血症还导致心肌组织供氧减少，引发心肌缺血；继而右心室功能下降，左心室输出量随之降低18。因此，急性肺栓塞可对心肺功能造成即刻且有害的影响。

肺栓塞可进一步分为大面积、次大面积和非大面积。通常认为，大面积肺栓塞的定义是“急性肺栓塞伴有持续低血压（"<90 mmHg）至少15分钟，或需要使用升压药物支持，且低血压并非由肺栓塞以外的其他原因引起"20。该定义将大面积肺栓塞与其他类型区分开来，因其常表现为血流动力学不稳定，如低血压或心源性休克20,21。由于可导致血流动力学不稳定，大面积肺栓塞的死亡率较高，达25%–30%，而次大面积和非大面积肺栓塞的合并死亡率为3%–15%22。

有多种检测方法可辅助评估和诊断肺栓塞。对于疑似肺栓塞（PE）的患者，D-二聚体检测因其高敏感性（96%–98%）在排除PE诊断方面尤为有用23,24。然而，由于D-二聚体检测的特异性较低，单独使用该检测无法确诊肺栓塞。为了进一步评估患者是否患有PE，通常采用Wells评分结合CT血管造影（CTA）的方法23。Wells评分是临床医生用于评估患者是否存在PE的最广泛使用且经过充分验证的系统21,23,25。若原始Wells评分高于4分，则提示PE可能性较大，需进行CTA以排除PE26。否则，将进行D-二聚体检测，以进一步确认不存在PE。这些检测方法均已被证明能够早期且有效地诊断PE。这一点可通过分析汇总受试者工作特征（SROC）曲线下面积来体现（曲线下面积为1表示模型预测准确率为100%：D-二聚体（AUC = 0.74），Wells评分（AUC = 0.79），肺部影像学检查（AUC = 0.97）27。这些结果表明，这三项检测在评估PE患者方面均具有实用价值，同时也强调了当D-二聚体检测阳性且Wells评分较高时，肺部影像学检查的重要性。

患者特异性的生理状况可能增加肺栓塞导致死亡的风险。其中一种情况是存在卵圆孔未闭（PFO）。患有PFO且发生大面积肺栓塞（PE）的患者可能出现矛盾性栓塞，从而增加死亡、外周动脉栓塞和缺血性卒中的风险22,28。在PFO患者中，肺栓塞可因右心房压力升高而导致右向左分流29。这解释了PFO患者在发生大面积肺栓塞时面临更高风险的原因：栓子更易进入左心房、左心室、主动脉，进而进入体循环。尽管PFO患者的死亡率较高，但通过超声心动图或经颅多普勒检查筛查PFO的证据等级为C级，意味着临床医生应考虑这一选项22,30。

一旦确诊为急性大面积肺栓塞（PE），治疗方案可包括溶栓、经皮介入治疗、外科取栓术、体外膜肺氧合（ECMO），或上述方法的联合应用22。无论急性肺栓塞的大小如何，对于已确诊且无禁忌证的患者，应立即使用肝素进行初始抗凝治疗22,31,32。对于存在循环或呼吸功能不全，或右心室损伤证据的患者，溶栓治疗被认为是合理的，其出血并发症风险在可接受范围内22,33,34,35。经皮介入治疗已被证明是管理急性大面积肺栓塞的另一种有效方法。文献报道，经皮介入的成功率可高达85%，且并发症发生率较低36,37。对于发生反常栓塞、溶栓无效或血流动力学不稳定的患者，外科取栓术是一种有效的治疗选择38,39,40。对于有手术禁忌证的患者，ECMO是一种创伤较小的治疗方法，可在联合使用肝素的情况下作为过渡桥接或主要治疗手段41。急性大面积肺栓塞有多种治疗选择，需结合患者个体的生理状况和具体临床情况，以制定最适宜的个体化临床决策。

在本项特定研究中，由于患者二尖瓣和主动脉瓣存在广泛的血栓负荷，导致显著的血流动力学不稳定，因此实施了外科取栓术。同时，该患者还伴有卵圆孔未闭（PFO），使其存在发生反常栓塞的风险。此外，患者并无手术禁忌证，因此相较于启动体外膜肺氧合（ECMO）并联合肝素治疗，外科取栓术是一种更为迅速的治疗方案。

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方案

本方案符合佛罗里达大学的人类受试者保护指南。已从参与本研究的患者处获得书面知情同意。纳入标准为因血栓负荷或卵圆孔未闭导致血流动力学不稳定。排除标准为存在严格手术禁忌证的患者。所用试剂和设备的详细信息见材料表。

1. 术前准备

  1. 初步评估
    1. 通过获取生命体征、心电图（EKG）和胸部X光片来评估患者血流动力学状态。
    2. 若根据患者的临床表现怀疑存在肺栓塞（PE），应使用Wells评分标准42评估其发生肺栓塞的可能性。
  2. 若Wells评分结果>4.0，则应进行CT肺动脉造影（CTA）以排除肺栓塞。示例见图1。
  3. 确诊肺栓塞后，应行经胸超声心动图（TTE）检查，以评估血栓负荷以及右心室容积和收缩功能。
  4. 若患者被确定存在卵圆孔未闭（PFO）或危及生命的循环障碍，应立即进行急诊取栓术43。

2. 手术准备

  1. 患者准备
    1. 将患者仰卧位置于手术台上。
    2. 按照机构批准的方案实施全身麻醉并进行经口插管。
    3. 用胶带固定眼睛和鼻子，并对头部进行衬垫以避免意外损伤；随后，为患者留置导尿管。
  2. 消毒
    1. 使用碘溶液自上而下、由内向外的顺序对胸腹部及双侧下肢擦拭消毒三次。
    2. 以无菌方式铺巾。
  3. 术中影像
    1. 在手术切口前，行经食管超声心动图（TEE）检查，以确认血栓负荷范围44。

3. 启动体外循环

  1. 胸骨正中切开术
    1. 手术前给予肝素，使活化凝血时间（ACT）超过 480 秒。
    2. 从胸骨切迹至剑突稍下方行正中皮肤切口。
    3. 使用电凝解剖皮下组织和胸肌筋膜，控制出血，以暴露胸骨。
    4. 使用胸骨锯纵向劈开胸骨，确保切口从胸骨柄延伸至剑突。
    5. 在胸骨两侧放置胸骨牵开器，打开胸腔，暴露纵隔。
    6. 纵向切开心包约 8–10 cm，以暴露心脏和升主动脉。
    7. 升主动脉插管
    8. 在已知血栓位置远端的升主动脉上放置两圈 4-0 不可吸收缝线。
    9. 在两圈缝线之间用手术刀做一 1–2 cm 的小切口。
  2. 升主动脉插管
    1. 将升主动脉插管经步骤 3.1.9 所做的切口插入，并轻柔推进。收紧缝线固定插管。
    2. 将升主动脉插管连接至体外循环（CPB）管路的动脉端，确保连接处无气泡。
  3. 上下腔静脉插管
    1. 在上腔静脉与下腔静脉汇入右心房的交界处，于右心房壁放置两圈 3-0 不可吸收缝线。
    2. 经右心房直接将静脉插管插入上腔静脉（SVC）和下腔静脉（IVC）。
    3. 将两根插管连接至一个 Y 形管。
    4. 将 Y 形管连接至体外循环（CPB）管路的静脉端，并确保无气泡。

4. 整块切除

  1. 识别血栓
    1. 按照机构首选的心肌保护方法使心脏停搏。
    2. 经房间隔切开右心房和左心房，明确血栓负荷及卵圆孔未闭（PFO）。
  2. 清除血栓
    1. 以整块方式移除已识别的血栓。
    2. 横向做一 2–3 cm 切口，行小切口主动脉切开术，以确保无残余血栓进入体循环45。
    3. 若发现血栓，使用镊子将其取出。
    4. 用连续缝合的 4-0 聚丙烯缝线关闭主动脉切口。
    5. 在肺动脉做一 2–3 cm 的小切口。
    6. 使用镊子和Fogarty导管清除肺循环中的血栓负荷。
    7. 若患者为高危人群，可考虑同时置入下腔静脉滤器。

5. 术后监测与护理

  1. 血流动力学监测
    1. 立即监测生命体征，包括心率、血压和血氧饱和度。
    2. 监测是否存在呼吸系统并发症，或患者是否需要补充氧气或机械通气。
  2. 抗凝治疗
    1. 通过静脉注射肝素开始抗凝治疗。给予华法林等口服抗凝药物。

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结果

干预后，患者顺利脱离体外循环，未发生不良事件。图2A、B展示了采用整块切除技术进行血栓清除的过程。术后患者继续留置气管插管，并接受静脉（IV）肝素治疗，但血流动力学保持稳定。术后24小时内拔除气管插管。术后CT血管造影证实肺动脉血流恢复，肺动脉内血栓完全清除（图3）。住院期间，抗凝治疗由静脉肝素过渡为口服直接抗凝药。患者最终于术后第七天出院，继续口服抗凝治疗，未出现术后并发症。

超声与CT扫描的心脏成像；显示心脏结构并带有注释的示意图。

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讨论

大量肺栓塞在途中的情况属于危及生命的急症，需要立即干预。本文报告一例血栓负荷广泛，跨越卵圆孔未闭（PFO）、二尖瓣和主动脉瓣的病例。当血栓范围如此广泛时，清除血栓负荷并关闭卵圆孔未闭是治疗的关键组成部分。及时手术不仅可预防中风、心肌梗死、呼吸衰竭和死亡等紧急且危及生命的并发症，还可预防因血栓形成导致的肺动脉高压以及由卵圆孔未闭引发的未来中风等长期后果。

急性肺栓塞的初始治疗采用三管齐下的方法。治疗的三个主要目标是心肺支持、肺动脉再灌注和抗凝治疗11。大多数肺栓塞患者需要进行抗凝治疗。因此，一旦怀疑发生肺栓塞，除非患者存在特定禁忌证，通常应立即开始使用肝素类药物进行抗凝11,46,47。目前指南推荐，对疑似肺栓塞患者应经验性给予磺达肝癸钠或低分子量肝素（LMWH）作为初始抗凝治疗。然而，若患者出现血流动力学不稳定，则应首选普通肝素作为抗凝药物

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
主动脉钳Wexler SurgicalAL2238.1
主动脉打孔器Scanlan International1001-600
动脉管路过滤器（40 微米）Lifeline Systems Pvt. Ltd.ALF-01
动脉管路回路Medtronic4949
升主动脉动脉插管Terumo Cardiovascular Systems203879S
骨蜡EthiconW810
气泡检测器Quest Medical集成于 MPS 3 ND 系统中
血管夹钳（Bulldog钳）Wexler SurgicalAL2102.1
心脏停搏液灌注系统Terumo Cardiovascular Systems165720
心脏停搏液过滤器Terumo Cardiovascular SystemsCPS-02
Cooley 止血钳JJ International Instruments356002
DeBakey 止血钳Wexler SurgicalAL2412.1
精细吸引头Wexler SurgicalAL1171.1F.
Fogarty 取栓导管Edward Lifesciences120404F
Gerald 止血钳Amber Surgical190660053741
人工心肺机LivaNovaS5 Heart Lung Machine
热交换器LivaNovaD921
重型持针器Ambler Surgical50-100
下腔静脉过滤器Boston ScientificM001503010用于预防未来肺栓塞/卒中
左心室排气导管MedtronicE060
Mayo 剪刀KLS Martin Group11-171-17-07
膜式氧合器Terumo Cardiovascular SystemsCapiox FX 系列
Metzenbaum 剪刀Securos Surgical45070
用于肺动脉闭合的带垫片缝线EthiconD7143
Potts 剪刀Novo SurgicalG1567-88
肺动脉排气导管Edwards Lifesciences 774F75 
单级静脉插管Medtronic69328
胸骨牵开器Integra LifeSciences300-165
胸骨锯Stryker CorporationREF 8207-000-. 000
胸骨钢丝 Zimmer BiometASTM F138
经食管超声探头（TEE探头）Philips HealthcareX11-4t FUS9364 xMatrix
组织牵开器Integra LifeSciences200-155
血管止血钳Ambler Surgical 34-135.
血管持针器Ambler Surgical50-850
血管剪刀Ambler Surgical78-742
血管缝线：Prolene 4-0、5-0、6-0EthiconD7143
静脉钳JJ International InstrumentsCV6011 -10T 
静脉管路回路Terumo Cardiovascular Systems66112

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