经皮肺活检并发空气栓塞致脑皮质层状坏死一例

王朝晖 张凤全

CT 引导下经皮经针肺活检（percutaneous needle lung biopsy，PNLB）并发脑动脉空气栓塞（cerebral arterial air embolism，CAAE）罕见；局限于成人枕叶的脑皮质层状坏死（cerebral laminar necrosis，CLN）少见。本文报道一例并结合相关文献对PNLB 后体循环动脉空气栓塞（systemic arterial air embolism，SAAE）的发病机制和临床诊治进行探讨。

病例资料患者，男，78 岁，因间断咳嗽咳痰2 年，活动后喘憋1 年余，加重2 d 入院。胸部CT 影像表现多变及复杂，主要有弥漫性蜂窝影、磨玻璃密度、肺大泡和实变；经科室多学科专家会诊讨论，患者病情复杂，弥漫性肺间质疾病的病因和性质诊断不清，具备肺穿刺取病理检查的必要性。为保证手术安全，术前停用了抗凝药物，制定了并发症处理预案；患者在完善各项术前检查和签署知情同意书后行CT 引导下PNLB，术中患者采取俯卧位，目标位于左下肺边缘，局麻后采用18G 同轴活检针经穿刺点垂直于地面进针，按预定计划进针约30 mm，扫描确认针尖到达病变区域（图1a），其周围未见血管，针尖距离左心约76 mm，确定穿刺针位置安装穿刺枪，开枪切取病变组织，取出1 条活检组织约8 mm，再次CT 扫描可见左下肺胸膜下少量气胸，予拔除穿刺针并覆盖、固定。

肺活检术后1.5 min，患者诉呼吸困难伴出汗、心率加快，自行从CT 检查床坐起，后出现意识丧失2 min，心电监测示心率140～150 次/min，SPO2为78%。回顾性仔细观察胸部CT 图像并于术后5 min 查头颅CT 平扫，结果发现左心室及胸主动脉积气（图1b，1c），左侧胸腔微量气胸，左肺下叶渗出实变较前稍增多；双侧额、顶、枕、颞沟裂内多发条形或点状气体密度影，结合病史，考虑动脉空气栓塞；左颞、枕叶、右侧额、顶叶密度减低，考虑脑梗死（图1d，1e）。立即予高浓度吸氧，5 min 后患者自觉憋气缓解，SPO2上升至98%；术后平车安返病房；肺活检术后近4 h，患者突发左上肢抽搐伴无力、视物不清，查体：双侧视力减退，眼球运动异常；双侧肢体腱反射（+），左侧肢体肌力可疑4级，左上肢肌张力可疑增高，左侧Babinski 征阳性，左侧指鼻及跟膝胫欠稳准。术后4 h 复查头颅和胸部CT，发现脑动脉内气栓基本吸收消失，左颞、枕叶脑梗死可能（图1f，1g）。左心室及胸主动脉积气基本吸收消失。床边超声心动图示左室壁运动欠协调，主动脉瓣退行性改变伴微少量反流，二尖瓣后叶瓣环钙化，三尖瓣少量反流。床旁心电图示窦性心率，V3-V6 导联T 波倒置，快速心肌功能检测：脑钠肽（BNP）228 ng/L，cTnI 1.44 ng/ml。多学科会诊诊断为急性脑梗死、空气栓塞，急性心肌梗死，冠状动脉气栓？ 并紧急制定治疗方案：（1）维持平卧位，给予高浓度吸氧。（2）脱水降颅压控制脑水肿。（3）左侧肢体抽搐考虑肌震挛发作，予氯硝西泮片镇静、左乙拉西坦片改善肢体不自主运动。（4）予依达拉奉注射液改善脑组织代谢。（5）积极行床旁康复治疗。（6）肺部感染：予抗感染治疗。肺活检术14 d 头颅MRI 提示双侧额、颞、顶、枕叶多发亚急性梗死并左枕叶皮质层状坏死（图2）。肺活检病理结果为慢性炎症。经治疗后，患者体温正常，视力有所恢复，左侧肢体肌力好转，在搀扶下可慢走，无抽搐发作，无活动后气短。肺活检术15 d 后准予其出院。

讨论CT 引导下PNLB 是诊断多种肺疾病的常用方法。PNLB 较常见的并发症是自限性气胸和肺出血；SAAE为最严重的并发症，发病率低，为0.061%～0.9%［1-3］；Freund 等［4］报道，有症状的SAAE 发生率为0.49%，包括无症状SAAE 的CT 发现率为3.8%，致死率为0.16%。

1.CT 引导下PNLB 后SAAE 的病理生理和影像特征

PNLB 后SAAE 的发病机制主要有：（1）在拔出针芯时空气被吸入肺静脉，然后进入左心房；（2）穿刺针可能在含气空腔（气道、肺泡和囊腔）与肺静脉间建立人工瘘管，即支气管-肺静脉瘘，咳嗽时由于含气空腔内压力增高，空腔内气体进入肺静脉；另外，如果穿刺处肺静脉周围有炎症，炎症将妨碍血管的凝血功能，从而有助于空气进入血管形成栓子［5］。进入体循环的空气栓子将随血流向相应器官的动脉床分布。对动脉空气栓塞最敏感的器官是心和脑，有时这两个器官同时受累，脑动脉内2 ml 空气栓子、冠脉内0.5～1 ml 空气栓子可能致命。使用较细的穿刺针和严格的穿刺技术并且病人配合良好并不能阻止SAAE 的发生［6］。PNLB 后空气栓塞的危险因素包括3 个方面：（1）穿刺技术因素：穿刺点高于左心房［3］，使用同轴技术穿刺小病灶和空洞性病变未使用止血阀［7］等。（2）病灶因素有：磨玻璃密度（可包含血管和肺泡，穿刺过程中肺出血可引起咳嗽）；肺实变、肺纤维化和胸膜粘连（减少了肺的回缩性，延迟了穿刺针道的闭合）；空洞病变；小病灶；通气的肺组织［5］。（3）病人因素有：咳嗽、精神紧张、Valsalva 动作和正压通气［4］。本例肺部病灶具有磨玻璃密度、实变和纤维化等多种高危因素，这些高危因素可能促进了空气栓塞的发生，所以在对这种病人进行PNLB 时应格外谨慎。空气栓子不仅能够通过阻塞血管、血管痉挛和微血栓形成减少远侧器官的灌注，还能通过白细胞活化和迁移所致的炎症反应，导致脑水肿和继发性缺血［8］。本例患者于PNLB 后4 h 突发左上肢抽搐伴无力、视物不清，可能与气栓引起的继发性脑缺血有关。

图1 a)PNLB 术中，俯卧位胸部CT 平扫，肺窗示穿刺针尖端到达左肺下叶病变区；b)活检30 s 后胸部CT 平扫，俯卧位，纵隔窗，左心室及降主动脉可见气体（箭）；c)活检30 s 后胸部CT 平扫，俯卧位，肺窗，左心室及降主动脉可见气体（箭）；d)活检5 min 后头颅CT 平扫，轴位示双侧额、顶叶皮层下区见点状气栓影，右侧额、顶叶脑沟内见点状及蚯蚓状气栓影，右侧脑实质密度略减低（箭）；e)活检5 min 后头颅CT 平扫，轴位示左枕叶脑沟内见密集的条形气栓影（箭），周围脑实质密度减低，右侧枕叶脑沟内见少量条形气栓影；f)活检4 h 后头颅CT 平扫，轴位示原点状气栓影及右侧额、顶叶脑沟内条形气栓影大部分吸收，原右侧脑实质低密度区基本消失；g)活检4 h 后头颅CT 平扫轴位示双侧枕叶脑沟内气栓影大部分吸收，左侧枕叶局部密度稍低（箭） 图2 活检14 d MRI 平扫。a)轴位DWI 示双侧额、顶叶脑回信号略增高（箭）；b)轴位T2WI FLAIR 示双侧额、顶叶脑回信号增高（箭）；c)轴位DWI 示左枕叶皮层及皮层下白质见斑片状高信号（箭）；d)轴位T1WI 示左枕叶皮层见曲线样高信号，周围脑实质见片状低信号（箭）；e)轴位T2WI FLAIR 示左枕叶皮层见曲线样高信号，周围脑实质见片状高信号（箭）

小的空气栓子不容易破碎，易停留在脑动脉末梢，CT上表现为脑皮层下白质内点状低密度；如果脑动脉内进入的气体较多，可形成大气栓，表现为脑沟内条形或蚯蚓样气体密度。脑静脉空气栓塞也可表现为脑沟内蚯蚓样气体密度，但常伴有脑静脉窦内气体密度影［8］。脑血管内气体在MRI 中表现为点状或条形低信号。本例CT 左室及主动脉内见气体，颅内静脉窦内未见气体，脑沟内见条形气体密度且脑皮层下白质区见多发点状低密度，故考虑为CAAE。有文献报道，由于头臂动脉是主动脉弓的第一个分支，所以右侧大脑动脉空气栓塞常重于左侧；病人卧位穿刺时，可出现少见的枕部空气栓塞［9］。本例右侧大脑额、顶叶空气栓塞重于左侧，右侧额、顶、枕叶脑沟见散在条形气栓；左枕叶脑沟内可见密集的条形气栓，气栓分布特征与相关文献相符。脑动脉空气栓子在CT 或MRI 的持续时间与气体量有关。本例在4 h 后的CT 复查中，血管内空气基本消失，低密度梗死区范围也略缩小。依照动脉内气栓的大小和量的多少，CAAE 可引起不同程度的脑梗死。另外还有CT 发现脑梗死出血转化、MRI 发现脑实质微出血［10］的个案报道。本例CT 发现气栓附近皮层及皮层下白质密度减低，活检两周后MRI 在相同部位发现主要累及脑皮层的异常信号：T1WI 呈 低信号，FLAIR 呈高信号，DWI呈稍高信号，符合脑梗死表现；另外还发现了局限于左枕叶的脑回样T1WI 高信号、FLAIR 序列高信号病灶，符合CLN。

CLN 是一种较少见的选择性、迟发性脑皮层坏死；坏死涉及到神经元、神经胶质和血管，主要累及脑皮质的第三层。大约在脑梗死后2 周至2 年，分别在CT 平扫和MRI的T1WI 和FLAIR 序列表现出特征性的脑回样高密度和高信号,神经影像学的表现对应神经元损伤,神经胶质细胞增殖,变性蛋白质的积累和含脂肪的巨噬细胞沉积,而不是继发于脑梗死的出血转化。研究表明，急性期DWI 脑皮质异常高信号能够较早提示CLN 的发生［11,12］。CLN 通常由于脑部严重而持久的能量利用或供应障碍和脑代谢的损伤引起。脑灰质代谢旺盛，能量需求大，比白质对能量缺失更脆弱，其中第3 层对缺氧最敏感，易发生选择性的皮质坏死。CLN 在儿童和成人均可发病。最常见的原因是缺血缺氧性脑病和分水岭梗死; 其他病因包括低血糖、癫痫持续状态、免疫抑制和抗肿瘤药治疗、感染和中枢神经系统自身免疫性疾病、烟雾病、偏头痛性脑梗死和瓜氨酸血症等［13］。本例CLN 由PNLB 后CAAE 引发，出现在枕叶，较为少见且具有特征性。

SAAE 的预后取决于患者的基础病和空气栓子的大小和数量。CAAE 小气栓呈点状，较少引起神经功能障碍［14］，本例左侧大脑额、顶叶以小气栓为主，相应的临床症状和体征不明显。另外，CLN 的出现通常预示神经功能恢复不良［12］。回访本例患者出院后视物不清，左侧肢体力弱，7 个月后死于呼吸衰竭。

2.PNLB 并发SAAE 的诊断和治疗

PNLB 并发SAAE 的诊断常先由临床高度怀疑（有症状和相关介入诊疗史）然后确诊。大量空气进入体循环、脑血管和冠脉可出现偏瘫、失语、意识障碍、晕厥、心率失常、心脏骤停、血压下降及休克等心、脑缺血症状。CT、MRI 和超声心动图都可发现气泡，CT 常用，可快速而准确地发现气栓。CT 发现空气栓子最常见的位置是左心室［3］。如果冠脉和脑动脉内空气栓子没有被CT 发现，并不能排除空气栓塞，可能气栓在检查时已随血流到达动脉末梢并被吸收［8］。本例患者活检后的临床症状典型，在随后的CT 检查中证实了空气存在于左心室、主动脉和脑动脉；冠状动脉内虽然未见气体影，但在4 h 后的心肌功能及心电图检查中发现异常，诊断为心梗。

SAAE 的治疗方法主要是支持疗法和高压氧疗。如果穿刺后持续咳嗽，可用止咳药。CAAE 采取仰卧位比头低位好，因为后者可加重脑水肿［6］。右侧卧位可防止空气从左心室进入体循环动脉［15］。高压氧可促使氮气从空气栓子扩散到血液中，促进空气栓子吸收，提高血液中的氧含量，减轻脑水肿；但高压氧治疗有气胸、肺大泡等相对禁忌证且可能受到设备条件限制，本例患者因弥漫性肺间质病变、肺大泡不能接受高压氧治疗，后使用高浓度吸氧及药物治疗也起到了一定的治疗效果，出院时肢体抽搐和力弱明显好转，视力有所恢复。本例表明，CT 引导下PNLB 后CAAE可并发CLN，此CLN 可出现在枕叶。本例PNLB 的并发症虽然少见，但有潜在的致命风险，应该尽量避免并及时诊治。