Gasemboli (GE) er forekomsten af atmosfærisk luft eller en anden gasart i kredsløbet. GE ses ved forskellige invasive procedurer (Figur 1), dykning og traumer
[1-4]. Ved symptomatisk GE ses en mortalitet på op til 23% [2]. Det er derfor en tilstand, som alle læger bør kende. I denne statusartikel beskæftiger vi os med de iatrogene GE, som for overskuelighedens skyld opdeles i venøse og arterielle. Fysiologi, diagnostik,
behandling og forebyggelse vil blive gennemgået.
VENØS GASEMBOLI
Dannelsen af en venøs GE (VGE) er betinget af en trykgradient, der favoriserer, at gassen overføres til kredsløbet. Trykgradienten opstår enten på grund af et relativt undertryk i højre atrium i forhold til det atmosfæriske tryk eller ved et overtryk ved gassens indgangsport.
Trykgradienten, størrelsen på indgangsporten og venekaliberen bestemmer, hvor hurtigt en VGE dannes, og hvor stor den bliver. Derfor stiger risikoen for VGE ved indgreb med subatmosfærisk tryk nær vener som f.eks. ved neurokirurgiske indgreb med patienten i siddende stilling [5]. Også reduktion af det venøse tryk i thorax ved f.eks. dyb inspiration eller overtryksventilation kan medføre en øget trykgradient [6].
Når VGE er dannet, føres den via blodcirkulationen til højre ventrikel i hjertet. Her kan embolien blive fanget og medføre stigende tryk i ventriklen. Hvis trykket bliver tilstrækkeligt højt, kan det overstige hjertets kompressionskapacitet og medføre hjertestop. Det kaldes en air-lock og kan ses ved en VGE, der er større end ca. 5 ml/kg kropsvægt [1]. I dyreforsøg har man påvist, at det er den hyppigste dødsårsag ved VGE [6].
Fra hjertet føres VGE ud i lungearterierne. Lungevævet påvirkes mekanisk og kemisk af selv mindre embolier ved aktivering af vasoaktive og inflammatoriske stoffer. Dette giver bronko- og vasokonstriktion og kan medføre et misforhold mellem ventilation og perfusion. Der ses også øget karpermeabilitet, der
giver risiko for ødemdannelse [1, 5, 7].
Når modstanden i lungekredsløbet øges, nedsættes tilbageløbet til venstre ventrikel. Dette kan give hypotention og evt. cirkulatorisk kollaps og medføre iskæmi af vitale organer [6].
Det øgede tryk i lungekredsløbet medfører en trykstigning i højre ventrikel. Denne trykstigning kan føre til, at embolien shuntes til det arterielle kredsløb gennem et persisterende foramen ovale (PFO), hvad knap en tredjedel af befolkningen har [8].
ARTERIEL GASEMBOLI
Arteriel gasemboli (AGE) kan opstå ved direkte skade på det arterielle kredsløb, f.eks. et lunge- eller barotraume eller som infusion via en arteriel kanyle [9].
En AGE kan også opstå ved, at en VGE shuntes til det arterielle kredsløb via et PFO eller andre hjerte-lunge-shunter [5], en såkaldt paradoks emboli. Risikoen for paradoks emboli øges ved trykstigninger i thorax, f.eks. ved hoste og overtryksventilation [7]. VGE kan endvidere blive arterielle ved at overskride den normale fysiologiske filtrationskapacitet i lungerne [5].
AGE kan distribueres med det arterielle blod til alle organer. Mindre embolier i viscera og muskler tåles sædvanligvis godt. I mere iltfølsomme organer, hjerte og hjerne, kan AGE resultere i svær morbiditet eller død [5].
Cerebral AGE (CAGE) kan medføre obstruktion af endearterier [10]. Inflammation, aktivering af vasoaktive stoffer og koagulationskaskaden kan ses. Det giver et inhomogent flow, destruktion af blod-hjerne-barrieren samt ødem, og det påvirker oxygeneringen og metabolismen [1, 4, 7, 11, 12]. Små CAGE resorberes inden for minutter, men giver alligevel lokal inflammation og derved risiko for karokklusion [11]. Større CAGE kan være timer om at forsvinde [7].
DIAGNOSE
Klinisk kan både VGE og AGE vise sig med kardiale, pulmonale og cerebrale symptomer [1, 4, 5, 7]. AGE giver større forekomst af myokardieiskæmi end VGE, men ellers adskiller symptomerne sig ikke væsentligt fra hinanden [2] (Tabel 1).
De hyppigste symptomer er dyspnø, motoriske udfald, positiv Babinskis refleks og kramper. Disse forekommer hver især hos en tredjedel eller flere af patienterne [2]. Stetoskopisk kan en splaskende mislyd forekomme, endda så tydeligt, at patienten selv kan høre det [15].
Under generel anæstesi kan GE vise sig ved et dramatisk fald i end-tidal-CO2. Faldet er proportionelt med størrelsen af embolien [4] og skyldes misforholdet mellem ventilation og perfusion i lungerne [1, 13]. Af samme grund vil man se et fald i ilttension og -mætning [1]. Efter anæstesi kan GE vise sig som en forlænget opvågning [1]. Kognitive ændringer, der tidsmæssigt forekommer inden for timer efter invasive procedurer, bør i det hele taget rejse mistanken om GE [16].
Den mest sensitive billeddiagnostiske metode er transøsofageal ekkokardiografi, hvormed man kan identificere en GE på ned til 0,02 ml/kg. Med almindelig ekkokardiografi kan man finde GE på ned til 0,05 ml/kg [1]. Dog kan turbulens fejltolkes som en GE [1]. Forcen ved disse metoder er, at de kan udføres bedside. For CAGE gælder, at der ikke er én skanningsteknik, der er tilstrækkelig sensitiv, og cerebrale skanninger kan forsinke behandlingen [2].
BEHANDLING
Behandlingens mål er at beskytte og vedligeholde vitale funktioner samt revertere den emboliske hændelse (Tabel 1).
Emboliseringen skal standses. Patienten skal behandles symptomatisk [6, 7] og tilføres 100% ilt for at mindske hypoksæmi og hypoksi samt for at skabe en diffusionsgradient, der fa voriserer elimination af gas fra emboli og derved reducerer størrelsen [5, 7].
Ved behov for respiratorisk støtte anbefales normoventilation [7]. Ved ventilation er brug af positivt slutekspiratorisk tryk kun indiceret, hvis det kan bedre oxygeneringen. Det kan i nogle tilfælde mindske risikoen for VGE, men anbefales ikke som standard, da risikoen for paradoks emboli stiger [1].
Normotension [5] og normovolæmi [7] anbefales med henblik på sufficient blodforsyning af de vitale organer. Kortvarig hypertension kan være gavnlig i forhold til at presse embolien perifert, men det kan give cerebralt ødem [7, 12]. Der kan være behov for inotropisk støtte i form af f.eks. dobutamin, der mindsker den pulmonale vasokontriktion, stimulerer kontraktiliteten af hjertet og øger slagvolumen [1, 17].
Ved VGE kan man have held med at aspirere fra et centralt venekateter. Mest effektivt er et flerlumen, hvor man kan fjerne op til 50% af embolien. Dette kan være tilstrækkeligt til at forhindre et fatalt udkomme [6].
Tidligere anbefalede man venstre sideleje kombineret med Trendelenburgs leje (Durants position) bl.a. for at minimere risikoen for air-lock [6]. I nyere forsøg har man imidlertid fundet, at der ikke er hæmodynamisk forskel i forhold til at være lejret horisontalt på ryggen, da opdriften af GE ikke kan modstå blodstrømmen [18]. Endvidere kan Trendelenburgs leje medføre udvikling af cerebralt ødem [5].
Kramper som følge af GE kan være nonresponsive for benzodiazepin. I disse tilfælde er der indikation for brug af barbiturater, der også reducerer det cerebrale tryk og iltforbrug samt mindsker frigivelsen af katekolaminer [5, 7].
Pga. bivirkningsprofilen anbefales behandling med antikoagulerende midler og steroid ikke ved CAGE [5].
Ligesom ved trykfaldssyge (dykkersyge) har trykkammerbehandling i form af hyperbar oxygenering (HBO) gavnlig effekt ved cerebrale symptomer [2, 7], [19]. HBO reducerer vævshypoksi, øger ilttensionen i blodet og skaber en diffusionsgradient, der tvinger emboligas ud af embolien, mens den inddiffunderede oxygen fjernes af metabolismen [1, 20]. Derved bliver GE mindre, kan nemmere resorberes og giver færre neurologiske følger [4, 12, 21]. Ydermere reduceres det cerebrale ødem [2], og det inflammatoriske respons hæmmes [12].
Tiden er en prognostisk faktor. Jo hurtigere HBO, jo bedre resultater [2], men der er set positiv effekt op til 48 timer efter embolisering [12, 21].
Retrospektive studier af CAGE har vist, at cerebrale skanninger i gennemsnit forsinker HBO-behandlingen med 2,5 timer, hvorfor denne behandling, såfremt den findes indiceret, bør påbegyndes på den kliniske mistanke [2, 19].
PROGNOSE
Prognosen ved en symptomatisk GE er en mortalitet på 5-23% og neurologiske følger hos 13-71% [2, 22]. Morbiditeten beror på volumenet og hastigheden, hvormed embolien dannes. Den fatale mængde af en VGE er estimeret til at være 3-5 ml/kg [1], men dødsfald efter indgift af bare 100 ml gas er set [6]. Børn, især neonatale, er mere følsomme end voksne, og der er set et tilfælde med letal VGE ved gentagne perifere injektioner af 0,02 ml luft [10].
Ved AGE er det skadelige volumen mindre end ved VGE. Der er set fatale arytmier udløst af 0,5 ml luft [23] og fatal CAGE af injektion af kun 1 ml [11].
Til sammenligning suges der 100 ml/s ind via et gråt venflon (diameter 1,8 mm) med en trykgradient på knapt 4 mmHg [24], og omvendt kan selv store mængder gas tåles, hvis blot de injiceres langsomt [6].
Hjertestop ved GE er den største risikofaktor for korttidsmortalitet, formentlig som udtryk for størrelsen af embolien. Hvis patienten har positiv Babinskis refleks, er det negativt prædiktivt for langtidsmorbiditet og mortalitet [2].
FOREBYGGELSE
Da GE ofte har iatrogen ætiologi samt høj morbiditet og mortalitet er forebyggelse essentiel (Tabel 2).
Risikoen for GE kan således reduceres ved at mindske adgangen mellem gas/atmosfærisk luft og kredsløb samt gøre trykgradienten mellem blodcirkulationen og indgangsporten mindst mulig. F.eks. bør operationsstedet lejres lavere end hjertet [1, 4, 6, 17], og patienten bør præ- og perioperativt være normohydreret for at øge det centrale blodtryk, hvorved risikoen for paradoks emboli også mindskes [7, 12].
Ved kirurgi med patienten siddende kan brug af medical anti-shock trousers (MAST), der komprimerer den nederste del af kroppen og derved øger det venøse tilbageløb til hjertet, overvejes [26]. Noget tyder dog på, at effekten kun er forbigående hos halvdelen af patienterne [17].
Hos patienter med kendt PFO kan fravalg af højrisikoindgreb overvejes [18] (Tabel 3).
Valg af insufflationsgas ved f.eks. laparoskopier har også betydning. CO2 bindes kemisk i blodet og har desuden højere opløselighed end andre insufflationsgasser og dermed mindre tilbøjelighed til at danne GE [20, 21]. En CO2-emboli vil tilsvarende opløses hurtigere end andre typer GE [20].
Gasanæstesi har i dyreforsøg vist tendens til at mindske den pulmonale filtrationskapacitet, hvorfor man ved højrisikoindgreb kan overveje i stedet at bruge intravenøs anæstesi [5, 20]. Lattergas, N2O, kan optages i en GE og derved øge dennes størrelse dramatisk, hvorfor denne anæstesigas bør undgås ved højrisikoindgreb [1, 20] (Tabel 3).
DISKUSSION
GE verificeres i 2,65 ud af 100.000 indlæggelser [2], men er sandsynligvis hyppigere, da mange tilfælde forløber uden symptomer. I studier har man således påvist asymptomatisk GE efter kontrastinjektion hos 11-22% af patienterne, og hos 5,5% sås der GE blot efter anlæggelse af en venflon [8]. Ved neurokirurgiske indgreb med patienten i siddende stilling ses der GE hos op til 80% [22] (Tabel 3).
Den tiltagende hyppighed af indgreb, hvor GE er en risikofaktor, nødvendiggør at forebyggelse implementeres i f.eks. retningslinjer for lejring, valg af insuffleringsgas og anæstesiform. I alle specialer, hvor der foretages invasive procedurer, bør der tilsvarende foreligge instrukser for håndtering af GE.
Yderligere forskning i forebyggelse og behandling af GE er nødvendig. F.eks. har intravenøs surfaktant vist sig at give nedsat adhærens mellem GE og karrene og har derved mindsket det inflammatoriske respons [12], og da surfaktant endvidere reducerer overfladespændingen af embolien, kan den nemmere gå i opløsning [20]. Den kliniske relevans er dog endnu ukendt.
KONKLUSION
GE er et almindeligt fænomen og ses inden for alle specialer. Da mange GE er asymptomatiske, er fænomenet underdiagnosticeret. Symptomatisk GE har høj mortalitet og de, der overlever, får ofte neurologiske sequelae. Det er derfor vigtigt at forebygge iatrogene tilfælde og at kende til fænomenet, så den optimale behandling kan iværksættes hurtigst muligt med henblik på at øge overlevelse og reducere de
varige men.
Korrespondance: Astrid Lyager, Anæstesiologisk Afdeling, Roskilde Sygehus,
Køgevej 7-13, 4000 Roskilde. E-mail: astrid.lyager@gmail.com
Antaget: 20. august 2013
Publiceret på Ugeskriftet.dk: 9. december 2013
Interessekonflikter:
Summary
Iatrogenic gas embolism
Gas embolism is the entry of air or medical gases into the blood circulation following invasive procedures, surgery, trauma or diving. The mortality of symptomatic gas embolism is high. Time is of the essence when initiating treatment, and gas embolism is often easily prevented. In this article, aetiology, frequency, pathophysiology, symptoms, diagnosis, treatment, outcome and prevention of both venous and arterial iatrogenic gas embolism are reviewed.
Referencer
Litteratur
Mirski MA, Lele AV, Fitzsimmons L et al. Diagnosis and treatment of vascular air embolism. Anesthesiology 2007;106:164-77.
Bessereau J, Genotelle N, Chabbaut C et al. Long-term outcome of iatrogenic gas embolism. Intensive Care Med 2010;36:1180-7.
Chavez AH, Reilly TP, Bird ET. Vena cava air embolism after traumatic Foley catheter placement. Urology 2009;73:748-9.
Ha JF, Allanson E, Chandraratna H. Air embolism in gastroscopy. Int J Surg 2009;7:428-30.
Muth CM, Shank ES. Gas embolism. N Eng J Med 2000;342:476-82.
Palmon SC, Moore LE, Lundberg J et al. Venous air embolism: a review. J Clin Anest 1997;9:251-7.
van Hulst RA, Klein J, Lachmann B. Gas embolism: pathophysiology and treatment. Clin Physiol Funct Imaging 2003;23:237-46.
Groell R, Schaffler GJ, Rienmueller R et al. Vascular air embolism: location, frequency, and cause on electron-beam CT studies of the chest. Radiology 1997;
202:459-62.Ho AM-H, Karmakar MK, Critchley LAH et al. Vascular air embolism: lung injury and its pathophysiology also need to be considered. Anesthesiology 2007;
107:853.Wilkins RG, Unverdorben M. Accidental intravenous infusion of air: a concise review. J Infus Nurs 2012;35:404-8.
Medby C, Brubakk AO, Myrvold HE. Iatrogenic gas embolism. Tidsskr Nor Lægeforen 2001;121:2604-6.
Fukaya E, Hopf HW. HBO and gas embolism. Neurol Res 2007;29:142-5.
Ie SR, Rozans MH, Szerlip HM. Air embolism after intravenous injection of contrast material. South Med J 1999;92:930-3.
Hsieh T-K, Hsieh J-P, Lin M-C et al. Fatal venous air embolism during emergence from anesthesia. Acta Anaesthesiol Taiwan 2009;47:138-42.
Deceuninck O, De Roy L, Moruzi S et al. Images in cardiovascular medicine. Circulation 2007;116:e516-e518.
Kachalia AG, Savant CS, Patil S et al. Cerebral and spinal air embolism following percutaneous nephrolithotomy. J Assoc Physicians India 2011;59:254-6.
Kim CS, Liu J, Kwon J-Y et al. Venous air embolism during surgery, especially cesarean delivery. J Korean Med Sci 2008;23:753-61.
Dubar G, Fischler M. Venous air embolism during total laparoscopic hysterectomy. Anesthesiology 2010;112:497-8.
Jørgensen TB, Sørensen AM, Jansen EC. Iatrogenic systemic air embolism
treated with hyperbaric oxygen therapy. Acta Anaesthesiol Scand 2008;52:566-8.Appel JM, Bonde J, Madsen J. Venøse gasembolier. Ugeskr Læger 1994;156:
6852-6.Burcharth J, Burgdorf S, Lolle I et al. Successful resuscitation after carbon dioxide embolism during laparoscopy. Surg Laparosc, Endosc Percutan Techn 2012;
22:e164-e167.Brockmeyer J, Simon T, Seery J et al. Cerebral air embolism following removal of central venous catheter. Mil Med 2009;174:878-81.
Yang M-S, Yang T-H, Ou C-H et al. Iatrogenic and fatal arterial air embolism during the CT scan. J Chin Med Assoc 2011;74:188-91.
Flanagan JP, Gradisar IA, Gross RJ et al. Air embolus – a lethal complication of subclavian venipuncture. New Engl J Med 1967;281:488-9.
Meyer PG, Orliaguet GA, Blanot S et al. Prevention of vascular air embolism. Anesthesiology 2007;107:850.
Sounders JE. Pulmonary air embolism. J Clin Monit Comput 2000;16:375-83.