肺动脉栓塞的手术治疗

第八章                      治疗

第五节          外科治疗

一、急性肺动脉栓塞的外科治疗

   北京安贞医院心脏外科中心毛斌

急性肺动脉栓塞的栓子可以是血栓、肿瘤、羊水等物质，本节只讨论肺动脉血栓栓塞。

    （一）发展史                                                        

    1908年，Trendelenburg第一次尝试做肺动脉血栓摘除术，但直到1924年才见到使用该方法获得长期存活的病人。1961年和1962年，Cooley和Sharp分别在体外循环下成功完成肺动脉血栓摘除术，该方法被延续使用直今，作为急性大块肺动脉栓塞手术治疗的经典方法。

  （二）病理学

   1856年，Rudolf Virchow证实肺栓塞是由于下肢深静脉血栓脱落造成的。目前，60-70%临床诊断的肺栓塞合并有下肢深静脉血栓，甚至可以说肺栓塞是下肢深静脉血栓的一种并发症。下肢深静脉血栓形成的6个常见起源地有：髂外静脉、股总静脉、股深或股浅静脉的终点、帼静脉、胫后静脉、小腿肌肉静脉。多数小腿静脉血栓不能移动或者造成临床上无明显意义的肺栓塞。20%-30%的小腿静脉血栓能逐渐漫延到大腿静脉，临床上有意义的肺栓塞大多来源于大腿和骨盆静脉。大的血栓可以卡在左右肺动脉分叉处或肺叶动脉处，造成严重的血流动力学障碍。小的血栓栓塞在肺野外带的小血管内，引起壁层胸膜的炎症反应，造成患者胸痛。肺栓塞往往是多发的，这些脱落的血栓往往栓塞肺的下叶，并且右侧多于左侧。由于肺脏有双重血液循环供血，发生肺梗死的几率很低，主要发生在原有左心功能不全或肺部疾病的患者中。

   （三）病理生理变化

   急性大块肺栓塞造成严重的呼吸循环障碍，其程度与栓塞前呼吸循环状态、栓塞的部位和程度有密切关系。

   1．循环障碍

     大块肺栓塞发生后，右室后负荷增加，右室做功和耗氧量增加。右室急性扩大，室间隔向左移，左心室容积相对变小，同时主动脉和冠状动脉压力阶差缩小，造成心肌缺血，进一步使体循环压力下降。

表一：肺栓塞后血流动力学变化特点

1．肺循环血流动力学变化

   毛细血管前高压             肺血管床面积减少

                              支气管痉挛

                              肺泡小血管痉挛

   侧枝循环建立               支气管-肺动脉吻合开放

                              肺动静脉开放

   血流量变化                 血流重分布

                              体液消耗

2．体循环和心功能的变化

   低血压

   心动过速

   右心负荷增加，右心扩大

   中心静脉压增加

   左室形态改变

3．冠脉循环改变

   冠脉压力阶差降低           主动脉低压

                              右房压高

   心肌灌注减低

   右室心内膜下相对灌注减低

2．呼吸障碍

     急性肺动脉栓塞，尤其是大块肺栓塞，主要表现为低氧血症，过度通气，通气死腔增加，气道痉挛。产生低氧血症的主要原因有：（1）通气血流比例失调：低血流灌注区，表现为通气血流比例增加，而高灌注区，通气血流比例降低；（2）肺内分流开放，心-肺间动静脉吻合或卵圆孔开放；（3）继发于心排量的下降，混合静脉饱和度降低；（4）肺弥散功能下降。

表二：肺栓塞后呼吸功能变化特点

1．呼吸动力学变化

过度通气           肺动脉高压

                   肺顺应性下降

                   肺不张

气道阻力增加       局部低碳酸血症

                   化学介质

2．肺泡通气变化

肺泡通气过度（低碳酸血症，硷中毒）或者肺泡相对通气不足

3．呼吸机理的变化

呼吸顺应性降低     肺泡表面活性物质降低

                   肺不张

                   支气管痉挛

4．弥散功能变化

毛细血管血容量降低

气体交换膜通透性降低

5．通气血流比例失调

（三）临床表现

急性肺栓塞的临床表现无特异性，需要临床医生对该病有高度警惕，尤其

患者出现呼吸循环衰竭，无法用常见疾病解释，同时有肺栓塞的易患因素时，要高度怀疑大块肺栓塞。肺栓塞的常见易患因素有：创伤或骨折、手术、怀孕、长期口服避孕药、易栓症、下肢深静脉功能不全和下肢静脉曲张、恶性肿瘤、肥胖、心衰、长途旅行、吸烟、克隆氏病、肾病、中心静脉插管等。

急性肺栓塞患者从呼吸循环衰竭到胸痛、胸闷、咳血、晕厥，临床表现各异，

但共同点是病情的突发性。需要外科处理的大块肺栓塞主要表现为低血压、心率快、晕厥、严重的低氧血症，听诊可以听到肺动脉第二音亢进。出现上述症状多表明栓塞血管面积占肺血管面积的50%以上，个别患者以往心肺功能差，栓塞血管低于50%也可以出现呼吸循环衰竭。

（四）诊断

急性大块肺栓塞误诊率高达70-80%，即使在那些有肺栓塞高危因素的患者中，也很难和急性心梗、主动脉夹层动脉瘤、感染中毒性休克、心包填塞等重症疾患相鉴别，尤其在患者呼吸循环不稳定的情况下，常常不能完善各种检查。

肺动脉造影仍然是肺栓塞诊断的金标准，但当患者需要大量血管活性药物维持循环，或右房压大于20mmHg时，做肺动脉造影是不明智的选择。在这种急症状况下，电子计算器断层肺动脉造影(CTPA)结合超声心动图的无创检查法为患者提供了安全、快速、准确的诊断方法。

超声心动图看到右心房、右心室或肺动脉内血栓样团块是诊断肺栓塞的主要依据，如果看不到血栓，但发现右心室负荷过重、右室功能减低，同时有肺动脉高压，也要高度怀疑肺栓塞。超声心动图诊断右心室负荷过重的指标有：（1）根据三尖瓣反流速度，测量右心房与右心室反流压差大于30mmHg；（2）右室增大（胸骨旁长轴测量右室直径大于27mm）；（3）在右室流出道测量肺动脉射血加速时间小于80ms；（4）室间隔运动幅度减低，或RV/LV比值增加，这是由于右心室高压，室间隔突向左室造成的；（5）下腔静脉扩张，直径大于20mm。上述5项指标，具备3项就可以诊断右室负荷过重。另外，超声心动图还可见右室运动减低，尤其是右室局部运动异常，最近被认为是超声心动图诊断急性肺动脉栓塞更特异性的指标。经胸结合经食道超声心动图诊断肺动脉栓塞，其敏感性可达到80%，特异性达到97%。

近年来，随着CT技术的不断改善，CTPA在诊断急性肺动脉栓塞的准确性和特异性已经接近肺动脉造影，甚至可以取代肺动脉造影，作为肺动脉栓塞确诊的首个影象学检查。CTPA可以准确提示肺动脉主干、叶及段肺动脉内的充盈缺损，它是诊断肺动脉栓塞的直接征象，另外，CTPA还可以提示胸腔积液、肺不张，胸膜密度增加、肺动脉扩张等间接征象。CTPA误诊的主要原因有两个，一是呼吸造成的伪像，误认为血管内充盈缺损；二是肺动脉周围组织与肺动脉内血栓混淆，尤其是肺动脉外肿瘤侵入肺动脉内，或肺动脉内肿瘤侵润到肺动脉外。在这种情况下，利用连续显影和多层面、三维成象分析，提高诊断的准确性。CTPA对段以下的肺动脉内血栓显示不清。

对无创检查诊断不清，或无条件做CTPA或MRI，要考虑做肺动脉造影。病情稳定的患者做肺动脉造影死亡率为0.2%，对需要心肺复苏或呼吸循环严重障碍的患者不宜做肺动脉造影。在急症造影的情况下，造影剂不宜过多，只要能够显示血栓就足够了，过多的高压造影剂会加重患者的呼吸循环障碍。肺动脉的闭塞和充盈缺损是肺动脉造影诊断肺栓塞的直接征象；肺动脉内造影剂流动缓慢或局部的低灌注、肺静脉显影延迟或减弱是诊断的间接征象。肺动脉造影诊断肺栓塞的敏感性为98%，特异性为95%-98%，其诊断偏差主要原因是肿瘤和血栓有时无法区别。

同位素肺通气灌注扫描敏感性高，特异性差。肺通气灌注扫描阴性，基本可以排除肺栓塞的可能。肺通气灌注扫描阳性者中，部分为假阳性。肺炎、肺不张、肺动脉型的大动脉炎、肺动脉内肿瘤等疾病都可以导致肺通气灌注扫描阳性。所以，同位素肺通气灌注扫描只能作为肺栓塞诊断的筛选检查，尤其是它不能对血栓位置明确定位，对外科医生的临床意义较小。

（五）外科治疗

11%的急性肺栓塞患者在发病1小时内死亡，43%-80%的患者在2小时内死亡，85%的患者在6小时内死亡。所以，对急性肺栓塞要早期诊断，及时治疗，尤其是对有手术指征的患者，要立即准备手术。

急性肺栓塞的手术死亡率报道不一，从16%-64%不等，其主要原因在于手术指征不同。目前公认的手术指征是：（1）内科治疗无效；（2）有溶栓禁忌征者；（3）出现心跳骤停或循环衰竭者。另一些学者认为，如果患者有广泛血栓，并出现中-重度右心功能障碍，即使体循环压力正常也应早期手术（1）。他们的理由是：（1）中-重度右心功能障碍是出现右心功能衰竭、右室心梗以及死亡的危险因素，其发生心跳骤停的可能性明显增加。发生心跳骤停后的手术死亡率，在以发表的文献统计中高达57%，而未发生心跳骤停的手术死亡率只有12%。（2）溶栓治疗的患者，出现肺动脉高压，大出血，再次肺栓塞的几率高于肺动脉取栓的患者。所以他们主张对体循环压力不低，但出现中-重度右心功能障碍者，因积极手术。右心功能障碍的诊断依靠超声心动图（2），（1）在心尖四腔切面右室/左室舒张末径大于1；（2）右室舒张末径大于30mm；（3）右室间隔收缩期矛盾运动。

按照这个标准选择病例，手术死亡率降低到6%。

经食道超声心动图提示右心室高张力，房间隔突向左房（箭头所指）。RA，右房；LA，左房

明确诊断后应立即手术，常规开胸，肝素化后，升主动脉及上、下腔静脉分别插管。手术可以采用常温不停跳，或在低温停跳下完成。不停跳有利于心功能的维护，但术野可能不清晰，必要时可短暂低流量。纵形切开主肺动脉，然后向左切至左肺动脉开口，以显露左肺动脉。如果右肺动脉显露不清，必要时拉开上腔静脉，在右肺动脉上做横切口。用胆道取石钳结合吸引器就可取出血栓，不必用Foarty球囊导管或用手挤压肺组织，以免造成术后肺出血。肺动脉切口用5-0prolene缝合，并经右房放置下腔静脉滤器。

近些年来，随着体外生命支持（extracorporeal life support  ECLS）技术的发展，对部分危重患者，甚至对需要心脏复苏的患者，可立刻通过股动静脉插管，维持循环，待循环稳定后，再送入手术室。

二．慢性肺动脉栓塞的外科治疗

1975年Dalen和Aipert估计（3），在美国每年有63万例急性肺动脉栓塞的病人，其中约20万人死亡。幸存者中，决大部分患者血栓溶解,其中1%-5%的患者以后发展为慢性血栓栓塞性肺动脉高压。Riedel等人的研究证明（4），慢性血栓栓塞性肺动脉高压的患者预后不良，肺动脉平均压大于30mmHg者，5年生存率为30%；肺动脉平均压大于50mmHg者，5年生存率为10%。据估计，美国约有10万慢性肺动脉血栓栓塞的患者可通过肺动脉血栓内膜剥离术获益。

(一)发展史

Carroll描述了第一例手术证实的慢性肺动脉栓塞，该患者是1948年在Johns Hopkins医院由Alfred Blalock手术的病例，经左侧进胸后发现左肺动脉细小，切开左肺动脉后看到机化的血栓，当时认为不能手术治疗，患者在未得到改善的情况下出院。1962年，Charles Hufnagel成功治愈第一例慢性肺动脉栓塞的患者。1970年，Nina Braunwaild在San Diego USCD medical center成功完成首例慢性肺动脉栓塞的手术，从此USCD医学中心成为慢性肺动脉栓塞手术治疗的倡导者和先驱，该类手术例数位于全球首位，总例数达到2千余例，并且不断降低手术死亡率，手术死亡率从22%降低到4.4%。

（二）病理及病理生理学

Pengo等人的研究显示（5），1%的患者在急性肺栓塞后6个月内发展成慢性血栓性肺动脉高压，3.1%的患者在1年内发展成慢性血栓性肺动脉高压，3.8%的患者在2年内发展到慢性血栓性肺动脉高压。既然急性肺动脉栓塞后大部分血栓可以溶解，为什麽少部分患者发展为慢性血栓性肺动脉高压？其具体原因还不完全清楚，可能与多种因素有关。大约10%的慢性血栓性肺动脉高压的患者存在凝血机制障碍，例如蛋白S或蛋白C缺乏。另外，有的患者出现再发肺动脉栓塞；或者在肺栓塞原位又继发血栓形成，侵犯远端血管；肺动脉内部分机化血栓造成肺动脉远端栓塞。原位血栓不能完全溶解就会刺激局部肺动脉内膜增生，进一步加重血管阻塞。肺动脉阻塞后，远端肺血减少，而未阻塞的肺血管床血流量增加，该部位的肺血管会发生类似先心病肺动脉高压的肺血管病变，进一部加重肺动脉高压。

（三）诊断和鉴别诊断

肺动脉血栓内膜剥脱术的效果如何，在很大程度上依赖于对患者的选择，这就要求术前必须诊断明确，并且明确血栓的部位和累及的范围，以及是否能够通过手术解除血管阻塞。所以，不同于急性肺动脉栓塞，慢性肺动脉栓塞的患者要常规做肺动脉造影，以明确手术的部分和范围。对诊断不明确者，还要做肺纤维血管镜的检查。

慢性肺动脉栓塞常与肺动脉肉瘤、大动脉炎的肺动脉型、原发性肺动脉高压继发血栓形成、肺动脉外肿瘤浸润或压迫肺动脉、先天性肺动脉狭窄或缺如、纤维纵隔炎等混淆。术前要结合病史，以及血管造影和CT检查综合判断，必要时做肺动脉纤维血管镜检查。对单侧肺低灌注的患者尤其要小心，因为慢性肺动脉栓塞多数累及双肺，很少只累及单肺。CT检查可以区分血管内、血管壁间以及血管外病变，是对肺动脉造影的有益补充。

（四）外科治疗

慢性肺动脉栓塞的预后不良，内科治疗无效，只有做肺动脉血栓内膜剥脱术或做肺移植，或心肺联合移植。近15年，USCD医学中心做了1880例肺动脉血栓内膜剥脱术，围术期死亡率为4.4%（6）。而2004年美国器官保存和移植网的年度报告提示，肺移植治疗肺动脉高压的3个月生存率为74%，5年生存率为39%；心肺联合移植治疗肺动脉高压的3个月生存率为80%，5年生存率为48%。USCD医学中心对他们所做的肺动脉压力大于100mmHg的慢性血栓性肺动脉高压的研究表明，其做肺动脉血栓内膜剥脱术的成功率为89.2%，5年生存率为75%。所以，肺动脉血栓内膜剥脱术在治疗慢性肺动脉栓塞方面明显优于肺移植。

慢性肺动脉栓塞的手术指征是：（1）NYHA心功能Ⅲ或Ⅳ级者；（2）肺血管阻力>300dynes.sec.cm-5；（3）肺动脉造影显示病变起始于肺叶动脉起始处或近端，血栓位于支气管肺段也可以手术，但有肺血管阻塞解除不全的可能。肺动脉内膜剥脱术的手术目的：（1）在血流动力学方面，预防或缓解因肺动脉高压造成的右室功能障碍；（2）在呼吸方面，改善通气血流比例，减少生理死腔；（3）预防作用，慢性肺动脉栓塞患者的未栓塞部位血管会产生类似先心病肺动脉高压的肺血管病变，所以，越早做手术，手术的近远期效果越好。

手术采取间断深低温停循环的方式，除了注意脑保护外，尤其要注意肺保护。按照常规心脏手术全麻诱导后，放置Swan-Ganz漂浮导管，并开始使用PGE1。正中胸骨切开，悬吊心包。肝素化后，常规插主动脉和上、下腔静脉插管，经右肺静脉放置左心引流管。上腔静脉插管采用直角上腔静脉，尽量插到上腔静脉远心端，为拉开或横端上腔静脉，并在右肺动脉做横切口准备。转机并降温至32℃，阻断升主动脉和上、下腔静脉，升主动脉根部灌注停跳液，心包内放入冰屑，并继续降温。切开主肺动脉，探察血栓累及部位。一般血栓及内膜增厚累及双肺动脉，尤以右侧多见，所以，一般先探察右肺动脉。肺动脉内不一定都能见到血栓，有些只表现为内膜增厚。如果肺动脉内有大量血栓，首先用胆道取石钳清除血栓，待温度降至18℃，停循环。停循环后，肺动脉内无回血，利于选择正确的平面做内膜剥脱。增厚的内膜厚约2-3mm，与中层连接松散，易于剥离。剥离平面的正确选择是手术成功的关键因素之一，剥离过少，肺动脉阻塞解决不满意；剥离过多，尤其在叶动脉以下分支容易穿透肺动脉，造成术后出血。右肺动脉剥离完毕后，恢复循环，用5-0或6-0prolene缝合右肺动脉切口。然后探察左肺动脉，同样先清除血栓，再深低温停循环做左侧肺动脉内膜剥脱。一般单侧停循环20分钟，对熟练的外科医生，20分钟完全可以做完单侧内膜剥脱。左侧内膜剥脱完成后，恢复循环并复温。切开右心房，关闭房缺或卵圆孔。慢性肺动脉栓塞的患者多数有不同程度的三尖瓣返流，一般手术后由于右心室重建，即使术前重度三尖瓣返流，术后也会改善到中度以下的返流，所以，通常不需要做三尖瓣成型。

在手术过程中要注意肺保护，提高预充液的胶体渗透压，大量使用激素、抑肽酶和PGE1，减轻体外循环后的炎症反应。转机过程中，要静态膨肺，减少晶体液量。手术肺再灌注损伤的早期表现是血氧饱和度下降，进而肺内大量水样渗出。严重的肺再灌注损伤死亡率极高，必要时需要ECMO辅助。

图示：肺动脉血栓内膜剥脱术的简单示义图

  图示：一例45岁男性患者，术中取出的机化血栓和增厚的肺动脉内膜

（五）围手术期处理和术后并发症

肺动脉血栓内膜剥脱术后的处理，除了遵循一般心脏手术的规律外，要时刻注意该手术后生理变化特点，一方面肺血重分布，另一方面右心后负荷的改变。

慢性肺动脉栓塞发生后，阻塞处肺血减少，而未阻塞处肺血增加，进而发生先心病肺动脉高压的肺血管改变。手术后，原阻塞处肺血管阻力低，血液优先灌注该处，而未阻塞部分肺内灌注减少。一般，慢性肺动脉栓塞发生在下叶的多于上叶，肺血优先灌注下叶，为优化通气血流比例，术后采取大潮气量，低呼吸频率的通气模式。潮气量至少15ml/kg，呼吸频率8-12次/分。根据患者的氧分压情况，调节吸入氧浓度50%-100%，PEEP 5-15mmH2O。

肺动脉血栓内膜剥脱术后，最常见的术后并发症是肺再灌注损伤。根据北京安贞医院从1999年至2007年所做的16例慢性肺动脉栓塞的病例，我们观察到所有患者都有不同程度的肺再灌注损伤。大多数肺再灌注损伤发生在术后24小时内，少数在术后72小时出现。根据我们的经验（7），我们将肺再灌注损伤分为三型：轻型，有或无一过性低氧血症，胸片示局灶性浸润影，肺内无渗出；中度，持续数日的低氧血症，胸片示片状浸润影，肺内有少量或无血性渗出；重度，严重低氧血症，需要呼吸末正压超过10 mmH2O，甚至反比呼吸，胸片示大片浸润影，肺内有大量水样或血性渗出。轻度肺再灌注损伤无需特殊处理，中度者要增加激素用量，PEEP 5-15mmH2O，使用白蛋白，大量利尿。对重度者，除了激素、白蛋白、利尿外，在血流动力学稳定的前提下，增加PEEP，甚至使用反比呼吸，改善低氧血症。如果氧分压仍不能维持，积极使用ECMO。

在血流动力学方面，肺动脉血栓内膜剥脱术后的血流变化特点是，肺循环高阻力，体循环低阻力，所以，术后主要是降低肺动脉压力，维护右心功能，以米力农和PGE1为主，如果体循环压力低，早期使用付肾。肺动脉血栓内膜剥脱术后，由于肺血管床的开放，同时术中大量利尿，术后早期常见到因血容量不足引起的低血压，要积极补充容量。

肺动脉压力的高低是肺动脉血栓内膜剥脱术后决定血流动力学稳定与否的关键因素。肺动脉压力主要由血栓清除是否彻底以及肺血管病变的程度决定。Thistlethwaite(8)等人按血栓的部位将慢性肺动脉栓塞分为四型：一型，新鲜血栓位于主要肺动脉内（在血管造影中观察到肺动脉的截断和外周血管的无充盈）；二型，从肺动脉的近端到肺段内肺动脉可见到机化的血栓和增厚的内膜（血管造影中观察到下叶肺动脉狭窄后扩张以及外周血管无充盈）；三型，肺段以远肺动脉内膜增厚纤维化，内膜剥脱开始于每个肺段水平；四型，远端肺动脉血管病变，剥离的是正常内膜，无腔内血管病变。一型和二型患者术后肺动脉压力常常明显下降，而三型和四型肺动脉压力下降常常不满意。

一型，新鲜血栓位于主要肺动脉内（在血管造影中观察到肺动脉的截断和外周血管的无充盈）；二型，从肺动脉的近端到肺段内肺动脉可见到机化的血栓和增厚的内膜（血管造影中观察到下叶肺动脉狭窄后扩张以及外周血管无充盈）；三型，肺段以远肺动脉内膜增厚纤维化，内膜剥脱开始于每个肺段水平；四型，远端肺动脉血管病变，剥离的是正常内膜，无腔内血管病变。

（五）远期疗效

肺动脉血栓内膜剥脱术通过减低右心后负荷，增加心排量，改善通气血流比例失调等方面改善患者的症状。USCD医学中心的Archibald等人报道（9），按NYHA标准，手术后心功能Ⅰ级者占56%，Ⅱ级占37%，Ⅲ级占6%，Ⅳ级占1%。73.2%呼吸困难得到明显改善，22.9%得到改善，2.6%无变化，<1%的患者呼吸困难加重，75%的患者生存期超过6年。患者的远期疗效与手术后48小时的全肺阻力和心排量呈正相关，远期死亡的原因是持续的肺动脉高压和肺栓塞复发。

参考文献

1．Aklog L, Williams CS, Byrne JG, et al. Acute pulmonary embolectomy- a contemporary approach. Circulation. 2002;105:1416-1419.

2．Leacche M, Unic D,Goldhaber SZ, et al. Modern surgical treatment of massive pulmonary embolism: Results in 47 consecutive patients after rapid diagnosis and aggressive surgical approach. J Thorac Cardiovasc Surg 2005;129:1018-23.

3．Dalen JE, Alpert JS. Natural history of pulmonary embolism. Prog Cardiovasc Dis 1975;17:257-70.

4．Riedel M, Stanek V, Widimsky J, Prerovsky I. Long term follow-up of patients with pulmonary embolism. Late prognosis and evolution of hemodynamic and respiratory data. Chest 1982;81:151-8.

5．Pengo V, Lensing A, Prins MH, et al. Incidence of chronic thromboembolic pulmonary hypertension after pulmonary embolism. N Engl Med 2004;350:2257-64.

6．Thistlethwaite PA, Kemp A, Du LL, et al. Outcomes of pulmonary endarterectomy for treatment of extreme thromboembolic pulmonary hypertension. J Thorac Cardiovasc Surg 2006;131:307-13.

7．毛斌，张健群，周其文等。肺动脉血栓栓塞的围手术期处理。心肺血管病杂志；2004；23：15-17。

8.Thistlethwaite PA, Mo M, Madani MM, et al. Operative classification of thromboembolic disease determines outcome after pulmonary endarterectomy. J Thorac Cardiovasc Surg 2002;124:1203-1211.

9.Archibald CJ, Auger WR, Fedullo PF, et al. Long-term outcome after pulmonary thromboendarterectomy. AM J Respir Crit Care Med 1999,160:523-528.