什麼是空氣或氣體栓塞?
- 空氣或氣體栓塞是指氣泡進入血液循環,阻塞動脈或靜脈血流,導致腦部、心臟、肺部或其他器官突然缺血。
- 動脈氣體栓塞 (Arterial Gas Embolism, AGE) 尤其危險,因為即使少量氣泡亦可栓塞腦動脈或冠狀動脈,引致類似中風的神經功能缺損、癲癇發作或心肌缺血。
- 靜脈氣體栓塞 (Venous Gas Embolism, VGE) 通常起源於靜脈系統 (例如手術期間),可引致肺動脈高壓、右心負荷增加及缺氧;如患者存在右向左分流,靜脈氣泡更可進入動脈循環。
空氣或氣體栓塞的常見成因
醫源性及醫療相關操作
- 中央靜脈導管置入或拔除,尤其在病人呈坐立位或靜脈止血不充分時。
- 心胸外科手術、神經外科手術及介入放射程序,包括 CT 引導肺活檢、關節造影及造影劑注射等。
- 使用體外循環的心臟手術、心臟起搏器植入、需氣體灌注的腹腔鏡手術、血液透析以及加壓機械通氣等。
潛水及壓力相關原因
- 水肺潛水期間過速上升,或在吸入加壓氣體後屏息上升,導致肺部壓傷並引起動脈氣體栓塞 (AGE)。
- 環境壓力下降過快所致的減壓疾病,於血管內形成氣泡。
創傷及其他原因
- 穿透性胸部創傷,使肺靜脈或心腔直接暴露於空氣。
- 產科或婦科手術、頭頸部手術,以及涉及高壓氣體設備的罕見工業事故。
常見臨床表現的警惕提示
- 在高風險操作期間或其後不久,突然出現意識喪失、癲癇發作、混亂或局灶性神經功能缺損。
- 急性胸痛、呼吸困難、低血壓、心律不整或心血管崩潰。
- 潛水員在上升或出水後即時出現神經學症狀、視力喪失或嚴重眩暈。
高壓氧治療如何幫助處理空氣或氣體栓塞
快速減少氣泡體積和數量
- 提高環境壓力會壓縮血管內氣泡(符合波以耳定律),即時縮小其體積,減輕對微循環血流的機械性阻塞。
- 吸入醫療級純氧可取代氣泡中的氮氣,加速氣體溶解入血中,促進殘餘氣體的再吸收。
恢復缺血組織的氧氣供應
- 大幅增加血漿中溶解氧的含量,即使部分微血管仍部分受阻,亦能維持重要器官的灌注。
- 組織氧合度提升,有助限制梗塞範圍、減少水腫,並有機會挽救氣泡栓塞區域周邊的缺血半暗帶。
減輕繼發性損傷
- 下調白血球黏附、減輕內皮細胞腫脹,並穩定血腦屏障,從而減少缺血或再灌流損傷。
- 即使治療在發病後延遲數小時才開始,亦能觀察到較理想的神經修復效果及較低受損程度。
治療時出現的生理效應
微血管及流變學效應
- 氣泡受壓縮後可減少「血液泥狀現象」,恢復紅血球通過原先被阻塞的小動脈及微血管。
- 改善紅血球變形能力,降低受損微循環床中的血液黏度,進一步提升灌注。
細胞及生化層面效應
- 極高的組織氧張力可維持受缺氧影響的神經元及心肌細胞的粒線體氧化磷酸化功能及 ATP 產生。
- 調節發炎級聯反應,降低黏附分子表達,限制中性粒細胞活化,並減少活性氧導致的脂質過氧化。
- 重複的高壓氧治療於可促進腦部新生血管形成及神經可塑性,有助於初期栓塞損傷後的功能恢復。
全身性及器官特異性效應
- 心血管系統:心肌氧供改善,可逆轉與冠狀動脈氣體栓塞相關的心電圖改變及血流動力學不穩。
- 呼吸系統:肺動脈內氣泡負荷減少,使肺血管阻力下降並改善氧合。
空氣或氣體栓塞的高壓氧治療方案
初次治療設定
病人會在高壓艙內加壓至約 2.8 ATA,配合醫療級純氧,並遵守為動脈氣體栓塞及嚴重減壓病設計的標準治療表。
首個治療療程一般約持續 4.5–5 小時,期間包括分段加壓及預設的空氣休息期,以在盡量降低氧毒性的同時,最大化氣泡壓縮及組織氧合效果。
治療次數及頻率
至少會完成一次完整的高壓氧治療;其後是否加做額外療程,將根據每次治療後的神經學檢查結果決定。
在多數病例系列中,1-3次治療已足夠;若每次治療之間有改善,可按情況增加治療,總次數最多可達約 8-10次。
參考資料
- Weaver LK, ed. Hyperbaric Oxygen Therapy Indications. 15th ed. Undersea and Hyperbaric Medical Society; 2014.
- Moon RE. Hyperbaric treatment of air or gas embolism: current recommendations. Undersea Hyperb Med. 2019;46(5):585‑615.
- Chau JCW et al. Gas embolism and hyperbaric oxygen therapy: a case series from Hong Kong. Hong Kong Med J. 2021;27(5):362‑368.
- Van Hulst RA, Klein J, Lachmann B. Gas embolism: pathophysiology and treatment. Clin Physiol Funct Imaging.
- Delayed hyperbaric intervention in life‑threatening decompression illness with arterial gas embolism: case report and review. Diving Hyperb Med.