羊水栓塞的临床诊断及特异性实验室指征研究现状

发表时间:2020/11/4   来源:《医师在线》2020年23期   作者:陈姝樾
[导读] 羊水栓塞是羊水通过病理性血窦进入母体循环
        陈姝樾
        重庆市人民医院  重庆400010
        摘要:羊水栓塞是羊水通过病理性血窦进入母体循环,并引起急性肺栓塞,过敏性休克,弥散性血管内凝血,肾功能衰竭或猝死等一系列严重症状的综合征,它是产科极其凶险的分娩期并发症之一。目前尚无统一临床检验诊断金标准,只能依靠典型的临床表现和相应的辅助检查协助诊断,甚至最终确诊需等待尸解。随着临床检验医学技术不断发展, 结合羊水栓塞的致病机制,目前主要在心血管循环系统和免疫系统以及羊水特异性成分三个方面有了一些对早期诊断的特异性好、灵敏度高的临床检验诊断指标。本文即对这些实验室指征做一简要综述。
         
        关键词:羊水栓塞 、临床检验诊断
        
        
        羊水栓塞( amniotic fluid embolism, AFE) 是指分娩过程中羊水进入母体血循环, 引起急性肺栓塞,过敏性休克,弥散性血管内凝血,肾功能衰竭或猝死等一系列严重症状的综合征, 它是产科极其凶险的分娩期并发症之一[1],目前国际上有关AFE 发生率的报道差异不一。
        其病因主要是在分娩过程中,由于病理性开放性血窦的存在,使羊水内的有形物质进入到母体的血循环中,进而发生一系列的病理变化,造成肺栓塞、DIC(弥散性血管内凝血)以及休克等严重综合征。羊水栓塞发病较急,临床上无统一诊断标准[2],因此常常造成漏诊,误诊,导致国内外有关AFE 发生率的报道差异极大[3],大约为1∶ 5000~ 1∶ 80000[4],且由于AFE起病急,病程进展迅速常常来不及做出准确诊断孕产妇已经死亡,从而导致医疗纠纷。虽然AFE 的发生率低, 但病死率却很高, 母体病死率可高达80% 以上(50%~ 86%)。羊水栓塞发生于产妇围生期,尤以临产前或产后48小时内多见,也可发生在妊娠中晚期、引产手术和剖宫产手术中, AFE发生后患者可因心肺功能衰竭、休克导致死亡。多数产妇在发病初期出现寒战、烦躁不安、咳嗽(呛咳) 、气急、发绀、呕吐等前驱症状。目前临床上针对此症并无特异性诊断金标准[2],多数病例是通过患者死亡后尸检结果确诊。近年来我国因AFE 导致的孕产妇病死率有上升趋势, 占孕产妇死亡原因的第5位[5],因此对羊水栓塞做出早期的正确诊断是解决医患双方矛盾的一个重要途径,同时对于分娩过程中保障妇婴安全非常重要。本文就从羊水栓塞的临床特征性表现及诊断特异性实验室指征的研究现状做一综述。
        1 临床体征
        迄今为止,临床上对羊水栓塞的早期诊断主要基于临床特征性表现:在排出其他原因的情况下,孕产妇突然的心跳呼吸骤停、急性缺氧、急性低血压、消耗性凝血障碍[6]。日本AFE协会,日本奈良医科大学和日本滨松医科大学AFE登记中心经研究制定了日本国内达成共识的AFE统一诊断标准(表1),若A成立,可确诊,或B1-B3均符合,但需满足B1中一项甚至多项,可立即确证为AFE。

表1 日本国内统一AFE诊断标准
        2 特异性实验室指征
        2.1 母体心血管系统指征监测
        2.1.1 DIC(弥散性血管内凝血)指标
        AFE主要体征之一为心血管衰竭,并伴随低血压和心律失常,紫绀,呼吸窘迫,肺水肿,或急性呼吸衰竭综合征,呼吸骤停,意识波动以及由DIC引起的大出血[7]。其中,低血压,呼吸衰竭,紫绀的出现率几乎是100%,导致母体死亡的主要原因是心跳骤停,急性呼吸衰竭综合征,多脏器衰竭以及DIC[8]引发大出血。大多数AFE患者,在发病初期都会出现凝血功能障碍,随着病程进展可发展为低凝期,进一步形成弥散性血管内凝血(Disseminated intravascular coagulation,DIC)。因此,在高度怀疑AFE的情况下,可以及时检查患者凝血功能,目前国际上公认的DIC指标为:
        1、血小板进行性下降;一般低于10X105/ml。如在动态观察中发现血小板持续下降,尤其虽经输全血或血小板,血小板计数仍不增加,则临床诊断意义较大。反之,如血小板数在15X105/ml以上,表示DIC的可能性不大。
        2、纤维蛋白原≤ 160g/ L;
        3、凝血酶原时间≥15s(超出10s时即有诊断意义);
        但排除在DIC发生的极早期,凝血酶原时间测定正常,一般不支持DIC的诊断。
        4、血浆鱼精蛋白副凝试验( 3P 试验) 阳性,若病程已发展至DIC晚期,则该试验结果为阴性;
        5、纤维蛋白降解产物( FDP)≥80ug/ mL;
        6、优球蛋白溶解时间(ELT) ≤ 120min(ELT参考范围:加钙法:88.7--170.0min,加酶法:98.4--216.6min),若ELT ≤70min,则表示血液纤溶活性增强,患者已进入DIC晚期。
         2.1.2内皮素-1(endothelin-1)   
        羊水栓塞的前驱症状低血压,是羊水栓塞最具代表性的临床特征之一[9],它起因为肺血管收缩和支气管痉挛导致的严重换气-灌注比率失调[10],而后期缺氧包括左心室衰竭引起的肺水肿以及毛细血管通透性增加导致的非心因性肺水肿。关于急性心衰,Clark提出了一个“两相模型”解释,即早期心肌缺氧是由于左心室衰竭或肺毛细血管通透性增加引起的肺水肿,而不是前期的肺血管收缩,右心室衰竭可以发生于AFE的初始阶段,起因是内源性介质的分泌,导致肺序贯收缩和肺动脉高压,心肌缺血,冠状动脉血流量减少,都是由于心输出量减少,以及心肌抑制,这些症状都是源于内源性介质,最主要是内皮素-1(endothelin-1)和C1酯酶抑制剂(C1 esterase inhibitor)。
        羊水栓塞起病之初,内皮素-1(endothelin-1)可能是导致短暂的肺动脉高压,引起血液动力学的改变的主要内源性介质。通过免疫组织化学技术可以对其监测,在AFE患者中,通过H-E染色程度可以判断羊膜鳞屑中有血管内皮素-1的强表达,而在肺泡上皮细胞、细支气管上皮细胞、局部血管内皮细胞及肺泡内巨噬细胞中内皮素-1的表达就会相对较弱。并且已经通过动物实验证实,分别给家兔注射胎粪污染过的羊水,未经过处理的羊水以及离心之后的羊水上清液,采用该检测方法得到的检测结果与AFE患者的检测结果非常类似。对于血管内皮素-1在AFE中的作用及其检测的进一步研究正在展开,目前的文献资料看来无论在临床诊断还是法医学鉴定中,它都能作为一个特异性很好的诊断指标。
        2.1.3 C1酯酶抑制剂(C1 esterase inhibitor)
        C1酯酶抑制剂(C1 esterase inhibitor,C1INH)是 C1酯酶的最主要抑制物,由肝脏细胞和内皮细胞合成,可以抑制血浆血管舒缓素,以及XIIa 和 XIa因子(10-12,)它的活性在孕产妇体内明显低于非孕产妇人体,(C1酯酶抑制剂)属于丝氨酸蛋白酶抑制剂家族,它的缺乏是直接导致遗传性血管性水肿(hereditary angioedema,HAE)和获得性血管性水肿的原因[11],日本学者认为,C1INH可能具有调节血凝纤溶系统(coagulofibrinolytic system),补体系统(complement system),和胰舒血管素-激肽系统(kallikrein-kinin system)的功能,并对该酶产生了极大的兴趣,C1INH曾经一度被认为是AFE起病机制的关键因子[12]。
        日本滨松医科大学羊水栓塞登记中心采用Berichrom C1 inhibitor kit((Siemens Healthcare Diagnostics, Deerfield, IL)试剂盒对2010年1月到2011年12月的106例羊水栓塞患者(其中21例致死,85例幸存)的血液标本中C1INH活性水平进行了检测,并以88例正常分娩产妇的血液标本做阴性对照。结果表示对照组血液标本和AFE 患者血液标本中,C1INH活性水平分别为62.0% ± 2.0% 和 30.0% ± 1.8%,AFE患者体内的C1INH活性水平明显低于对照组(p < 0.0001),并且C1INH在致死性AFE和非致死性AFE中,分别为22.5% ± 3.4%和32.0% ± 2.1%,同样具有显著性差异(p = 0.0121),由此可见C1INH活性水平反应着AFE的严重程度,与之成负相关,并且能做为AFE的预后指标,及指导临床治疗,C1INH低水平的产妇可能存在AFE的高风险。
Yuki等[13]报道在一例确诊AFE患者血清中C1INH活性水平显著降低,另有学者发现在C1INH降低的同时,伴随着雌二醇(Estradiol E2)的升高,目前推测是E2具有抑制C1INH作用,但机制尚不明确。
        2.2 母体免疫系统指征监测
        2.2.1AFE的超敏反应机制学说及诊断指标
        自1926年首次报道以来,羊水栓塞长期被认为是羊水及羊水中有形成份进入母血中, 造成物理性栓塞,引起肺血管痉挛所致[14]。
        但越来越多的学者对AFE的“栓塞”这一疾病机制提出质疑,首先,肺血管实质性障碍栓塞在AFE中并无实验依据,其次,在临床上,心肺循环障碍,呼吸衰竭等综合征以及神经系统症状在肺栓塞中并不典型。羊水栓塞以一系列生化免疫指标及镜下有形成分作为临床诊断参考指标,从十九世纪开始,呼吸衰竭,心脏衰竭,DIC等临床症状被认为类似于败血症或直接过敏反应有相同的病理生理机制[15],提示可能存在一种共同的机理,所以由此引出,羊水栓塞综合征是由于母体血管开放性暴露于胎儿组织,这一过程可以发生于自然分娩或剖腹产,当然,仅有非常小比例产妇会因为暴露引发这些综合反应,并导致孕妇和胎儿的死亡。羊水中有很多血管活性物质和促凝血物质,如血小板活性物质,细胞因子,血管缓激肽,血栓素,白细胞三烯,组织因子及花生四烯酸,而母体对存在于羊水中的这些异质性物质的免疫反应使越来越多的研究者认可AFE实际是母体对羊水中潜在抗原的超敏反应综合征[16],且羊水有形成分是主要抗原性物质并导致了肺血管栓塞,这是羊水栓塞的主要病理机制。即使是非常微量的这些成分进入母体血液循环都可能引起以上综合征。也存在一种可能性是肿瘤坏死因子TNF-a和其他炎性介质导致宿主对羊水反应从而形成AFE。而AFE患者心肺衰竭,心肌损伤肺水肿和弥散性血管内凝血DIC,这些症状与该类炎性介质在感染性休克(败血性休克、脓毒性休克)中所介导的症状相似。肿瘤坏死因子TNF-a是由单核细胞和巨噬细胞产生的。1971年meigs报道了在一例因羊水栓塞(常在围生期导致孕妇死亡)而死的产妇肺内发现大量巨噬细胞活化以及强烈的吞噬作用,作者认为吞噬反应归因于羊水中颗粒物质的存在[16],然除此外,少有巨噬细胞反应被报道。但是这一设想在当时并没有通过动物实验得到确证[17],1950年,超敏反应作为一种新的可能存在的导致AFE的免疫学机制被正式提出。由于该病发生罕见,起病骤急,且无法预计,找到有力解释该机制的证据非常难,更不幸的是,AFE的动物实验并未提供太多证据,因此无法从动物模型中获知到重要线索。曾有学者试图用猴、家兔和狗做为动物模型,通过静脉注射经胎粪污染的人体羊水,但是均没有出现类似AFE的典型症状,尤其是在猴子模型中,经胎粪污染的猴子自体羊水显示出非常温和的良性反应。Attwood等提出,对发生AFE的孕产妇血清中的急性反应蛋白类胰蛋白酶的检测可以对超敏反应假设提供支持[18]。类胰蛋白酶,是一种半衰期只有数小时的丝氨酸蛋白酶。在抗原存在的情况下,细胞表面交联的IGE介导的细胞脱颗粒过程中,作为介质和组胺一起被肥大细胞所释放,尽管类胰蛋白酶在超敏反应中的特殊作用还未知,但其测量窗口期为数小时,比之于组胺半衰期只有数分钟,这个蛋白提供了在超敏反应中的诊断价值。尿组胺也曾被用作超敏反应的诊断指标,但是只有很小百分比的组胺会以未被代谢的形式被尿液排出。
        2.2.2 AFE的补体活化机制学说及诊断指标
        补体系统在人体固有免疫系统中扮演了重要角色,并且是构成人体抗体依赖性和非抗体依赖性免疫机制的关键效应因素之一[18]。Jacob 和 Hammershmidt提出,孕产妇出现呼吸衰竭综合征是AFE的后继症状,而补体活化可能是导致这一病理生理过程的关键因素[19]。在对一组8个AFE患者的检测中,发现血清中C3 、C4水平均显著降低,而对照组的23个产妇血清中C3 、C4水平均在正常范围。更重要的是,在一例温和型AFE的患者中,出现了呼吸短促,心悸,及凝血障碍,血清中补体水平也同样出现下降现象,日本学者在对一组被分离出来的AFE患者的检测中发现,平均C3水平为稍低于正常(71Mg/dl),而C4平均水平有比较明显的降低(13.9Mg/dl),在这个测试中,死亡患者和幸存患者之间C3 、C4测量值并无区别。意大利研究者报道在C3a的降低程度在8个AFE病人和6个死于外伤的孕产妇的比较中发现肺部C3a与补体活化保持一致水平,值得一提的是,在同一样本中检出了类胰蛋白酶释放的证据。有文献表明,在AFE的患者死亡案例中,肥大细胞可能参与的是继发过程,而并非AFE的主要致病原因,肥大细胞的脱颗粒也可能是起因于IgE对抗原的识别或其余刺激如补体活化[19]。
        2.3羊水特殊成分监测
        2.3.1神经氨酸-N-乙酰基半乳糖抗原(Neu Aca 2-6 Gal NAc)
        神经氨酸-N-乙酰基半乳糖抗原(Neu Aca 2-6 Gal NAc,又称为Sialyl Tn抗原),简称STN抗原,是羊水胎粪的特性成分之一,其分子结构为NeuAcA2y 6GalNA cA1y O-Ser /Thr[ NeuAc: N-唾液酸( N-acety lneuram ine); GalNA c: N-乙酰半乳糖胺( N-acety lgalacto samine); Ser /Thr: 丝氨酸或苏氨酸]。现已发现通过免疫组织化学的方法,能用5种单克隆抗体( TKH-2, MA54, MA61, B72. 3和CC49) 能检测血清中的糖蛋白抗原, 且实验证明TKH-2(抗羊颌下腺粘液性糖蛋白的单克隆抗体)灵敏度最高, Kobayashi等进一步证实用TKH-2能识别羊水中粘液糖蛋白的寡糖结构, 用免疫印迹技术或通过放射免疫竞争抑制法,TKH-2 能检测到胎粪上清液中的极低浓度的STN抗原。
        STN抗原可以分布在正常非妊娠妇女, 浓度大约为12.8-26U /ml,并且其在正常妊娠妇女围产期也可以测出,孕妇 STN抗原浓度从妊娠15 ~ 23周开始上升持续到分娩,在清亮羊水中其浓度大约为16.2-17.4 U /ml,而在胎粪污染的羊水中,STN抗原的浓度大约为4.9-35.7 U /ml,但是在已经确诊的AFE患者羊水中,其浓度可达46.6-164.6 U /ml。Kobayashi等指出, 少量的STN 抗原进入母血循环不足以引起羊水栓塞综合征,因此羊水中少量的STN 抗原进入母血循环不足以导致羊水栓塞, 由此推断仅有当开放性病理性血窦的存在使大量的STN 抗原的羊水或者经胎粪污染的羊水进入母体循环, 或者含相当份量的STN 抗原但羊水总量更大的清亮羊水进入母体循环才可导致羊水栓塞综合征的发生。因此, 用灵敏的放射免疫竞争法定量测定血清中STN 抗原,是一种灵敏度非常高的AFE确诊的临床检验诊断指标。Hidekazu Oi等证实,在致死性AFE患者平均STN水平(69.7± 126.4 U /毫升)相比于非致死性AFE(48.38±161.8 U / ml;P = 0.003),并且在致死性AFE患者中STN水平超过上述临界值46.6 U / ml的数量明显多于非致死性AFE患者。
        2.3.2锌-粪卟啉(Zinc - coproporphyrin ,Zn-CPI)
        锌-粪卟啉(Zinc - coproporphyrin ,Zn-CPI)是一种在正常妇女或孕妇血中几乎检测不到的典型的胎粪特性成分,因此即使是母体血中粪卟啉锌轻微增高,也能证明有经胎粪污染的羊水进人母体血循环, 可在高压液相色谱仪上用荧光测定法测定其浓度对羊水栓塞的做出早期诊断,且测定Zn-CPI 是一种快速无损伤、灵敏度高的诊断方法, 有学者建议以35 nmol/L 作为诊断羊水栓塞的临界值[20],Hidekazu Oi等人的研究还显示,AFE患者平均Zn-CPI浓度为119.1±568.3pmol/ml,在健康孕产妇体内为0.58  ±0.7 pmol/ml,且在致死性与非致死性AFE 患者中,Zn-CPI的浓度监测值没有显著性差异(P=0.68)。
        3 未来研究热点
   羊水拴塞的致死率居高不下,一个很重要的原因是发病早期难以确诊,AFE迄今仍然是一个医学难题,因而在临床早期诊断中特异性高的新的监测指征逐渐进入研究者们的视野。
        对羊水的蛋白质组学研究已成为了目前对AFE早期诊断指征中的一个不可或缺的研究热点。已有研究者使用气溶胶表面增强激光解吸电离时间质谱(SELDI-TOF-MS)和飞行质谱的基质辅助激光解吸电离 - 时间(MALDI-TOF-MS)来标记的AF特异性蛋白。 AF的蛋白质组学分析可以提供早期机会识别AFE的。这种方法不仅可以早期而快速的检出特异性诊断标志物,同时可以更精确的指导临床治疗。羊水中包含了超过1000种独立基因序列,与大约850种特异性蛋白相关,目前已被标记的有11种,Turillazzi提出,未来全基因组的基因表达谱研究以及基于蛋白质组学的研究方法将被广泛用作疾病的特异性标记。
        
        4 结语
        并非所有的羊水栓塞患者都表现出典型的临床症状,有些不典型患者可以仅表现为产后出血或DIC,甚至轻微型患者在起病之初不易被察觉,且并非所有患者都会在短时间内出现心肺衰竭或死亡,尤其不典型羊水栓塞是从亚临床表现到快速死亡的一个短暂而复杂的病程,因此早确诊,早处理是提高AFE患者幸存率的唯一方法,对于AFE的完善而统一的临床检验诊断指标的探索是我们不懈努力的最终目标


References:
 [1].    Mo, X., et al., Amniotic Fluid Embolism (AFE) in China: Are maternal mortality and morbidity preventable? Intractable Rare Dis Res, 2014. 3(3): p. 97-9.
 [2].    Kaur, K., et al., Amniotic fluid embolism. J Anaesthesiol Clin Pharmacol, 2016. 32(2): p. 153-9.
 [3].    Fitzpatrick, K.E., et al., Risk factors, management, and outcomes of amniotic fluid embolism: A multicountry, population-based cohort and nested case-control study. PLoS Med, 2019. 16(11): p. e1002962.
 [4].    Antonio, C., et al., [Amniotic fluid embolism]. Acta Med Port, 2011. 24(6): p. 1087-90.
 [5].    Knight, M., et al., Amniotic fluid embolism incidence, risk factors and outcomes: a review and recommendations. BMC Pregnancy Childbirth, 2012. 12: p. 7.
 [6].    Gitman, R., B. Bachar and B. Mendenhall, Amniotic Fluid Embolism Treated with Veno-Arterial Extracorporeal Membrane Oxygenation. Case Rep Crit Care, 2019. 2019: p. 4589636.
 [7].    Kamata, M., et al., Sudden onset of syncope and disseminated intravascular coagulation at 14 weeks of pregnancy: a case report. BMC Pregnancy Childbirth, 2020. 20(1): p. 406.
 [8].    Ito, F., et al., Incidence, diagnosis and pathophysiology of amniotic fluid embolism. J Obstet Gynaecol, 2014. 34(7): p. 580-4.
 [9].    Guillaume, A., et al., Amniotic fluid embolism: 10-year retrospective study in a level III maternity hospital. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol, 2013. 169(2): p. 189-92.
[10].    Thongrong, C., et al., Amniotic fluid embolism. Int J Crit Illn Inj Sci, 2013. 3(1): p. 51-7.
[11].    Osler, W., Landmark publication from The American Journal of the Medical Sciences: Hereditary angio-neurotic oedema. 1888. Am J Med Sci, 2010. 339(2): p. 175-8.
[12].    Tamura, N., et al., C1 esterase inhibitor activity in amniotic fluid embolism. Crit Care Med, 2014. 42(6): p. 1392-6.
[13].    Kinishi, Y., et al., A case of amniotic fluid embolism successfully treated by multidisciplinary treatment. JA Clin Rep, 2019. 5(1): p. 79.
[14].    Kaur, K., et al., Amniotic fluid embolism. J Anaesthesiol Clin Pharmacol, 2016. 32(2): p. 153-9.
[15].    Neligan, P.J. and J.G. Laffey, Clinical review: Special populations--critical illness and pregnancy. Crit Care, 2011. 15(4): p. 227.
[16].    Jorens, P.G., et al., Nonthrombotic pulmonary embolism. Eur Respir J, 2009. 34(2): p. 452-74.
[17].    Turillazzi, E., et al., Amniotic fluid embolism: moving diagnosis through the time. From the mechanical pulmonary vascular occlusion until an immuno - inflammatory pathogenesis? Curr Pharm Biotechnol, 2014. 14(14): p. 1179-88.
[18].    Benson, M.D. and R.E. Lindberg, Amniotic fluid embolism, anaphylaxis, and tryptase. Am J Obstet Gynecol, 1996. 175(3 Pt 1): p. 737.
[19].    Benson, M.D., Current concepts of immunology and diagnosis in amniotic fluid embolism. Clin Dev Immunol, 2012. 2012: p. 946576.
[20].    Garland, J. and D. Little, Maternal Death and Its Investigation. Acad Forensic Pathol, 2018. 8(4): p. 894-911.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: