中华医学会围产医学分会新生儿复苏学组、中国医师协会新生儿专业委员会、美国妇产科学会（American College of Obstetricians and Gynecologists，ACOG）、美国儿科学会（American Academy of Pediatrics, AAP）等组织均推荐将产时脐动脉血气和酸碱分析列为诊断围产期窒息必不可少的指标，并用以指导继续复苏和后续治疗；脐动脉血气正常可以排除急性产时窒息诊断，推荐对有妊娠并发症的新生儿常规进行脐动脉血气分析［1-5］。当前对相关妊娠并发症时脐动脉血气和酸碱分析的报道较少，诊断酸中毒的标准也不一致，国内对相关问题的报道就更少，很多医生对有关概念的认识还不是很清晰，现将产时胎儿及新生儿窒息的脐动脉血气分析的研究进展做一介绍。
01
诊断产时窒息需要以酸中毒为基本条件
窒息指由于各种原因所导致气体交换发生急性障碍，引起严重缺氧和酸中毒，继而出现呼吸、循环及中枢神经等系统器官受损。缺氧导致酸中毒是器官受损的第一步，诊断窒息需要以酸中毒为基本条件。母胎间的气体交换发生急性障碍时，只有脐动脉血pH值降低，才可能造成胎儿或新生儿器官损害或并发症，严重者发生脑瘫，酸中毒是诊断急性窒息的必要指标［1］。脐动脉血气正常者，一般不会引起严重不良结局。窒息可发生在临产前（胎儿窒息）和产时（产时窒息），而发生在妊娠期的一过性窒息通常很难获得胎儿酸中毒的证据。缺氧时机体主要通过无氧酵解代替有氧氧化获得能量，无氧酵解的最终产物为乳酸和ATP,有氧氧化的最终产物为二氧化碳、水和ATP, ATP减少和乳酸增加引起细胞死亡。脑组织对缺氧损伤敏感和不能修复，严重者导致脑瘫，若脐动脉血气分析正常可以排除脑瘫与产时缺氧相关。图1为缺氧导致酸中毒发生脑瘫和多器官受损的机制。
引起急性窒息的产科事件包括产时紧急事件和产时亚紧急事件。产时紧急事件包括胎盘早剥、子宫破裂和肩难产等，可导致急性母胎间气体交换障碍，导致胎儿及新生儿窒息；产时亚紧急事件包括胎儿监测异常和羊水胎粪污染等，可能存在母胎间气体交换障碍，导致胎儿及新生儿窒息。
1
胎盘早剥
Matsuda等［6］分析了222例胎盘早剥病例，19%（43例）出现新生儿酸中毒（脐动脉血pH＜7.0）。胎盘早剥评分的6个指标（阴道出血、妊娠年龄、异常腹痛、超声检查异常、胎心率过缓和晚期减速）中，胎心率过缓和晚期减速与胎儿酸中毒发生相关，超声检查异常与胎儿酸中毒无关，胎心率异常尤其是胎心率过缓是胎盘早剥后出现胎儿酸中毒最重要的危险因素。Kasai等［7］研究了136例胎盘早剥病例，发现以腹痛为主要表现者胎盘早剥母胎预后较以外出血为主要表现者明显较差，死胎率分别为33.3%和6.5%，围产儿死亡率分别为33.3%和8.1%，脐动脉pH＜7.1分别为57.1%和15.7%。隐性出血的胎盘早剥后果更为严重。
2
子宫破裂
Gibbins等［8］报道了146例子宫破裂中，26例为非瘢痕子宫破裂，非瘢痕子宫破裂者脐动脉血pH低于瘢痕子宫破裂者（分别为6.87和6.90）,前者的碱缺失明显高于后者（分别为20.25 mM和9.41 mM），前者的新生儿神经系统不良结局（脑室内出血、脑室周围白质软化性癫痫甚至死亡）发生率升高。新生儿病率分别为8%(40例)和 15%(12例)。Holmgren等［9］报道的42例子宫破裂中，6例在临产前破裂，36例产程中破裂，在子宫破裂后18 min内娩出的胎儿中无脐动脉血pH＜7.0者，3例在子宫破裂30 min以后娩出，胎儿均出现脐动脉血pH＜7.0。新生儿出现并发症（13例）和无并发症（23例）者从出现子宫破裂至胎儿娩出的时间分别为23.3 min和16.0 min。子宫破裂发生孕周越早，新生儿不良结局及血酸中毒发生率越低，子宫破裂至胎儿娩出时间＞30 min时，远期并发症发生率升高。
3
肩难产
4
急症剖宫产
Chauhan等［11］研究因急症（脐带脱垂、胎盘早剥、前置胎盘出血或子宫破裂）（114例）、不确定胎心（2822例）及难产剖宫产（6893例）的母胎结局，三组患者脐动脉血pH＜7.0发生率分别为 14.1%(12例)、3.8%(76例)和0.7%(21例)，新生儿HIE发生率分别为1.8%(2例)、0.8%(23例)和0.03%(2例)，新生儿患病率分别为11.4%(13例)、4.4%(125例)和0.7%(51例),新生儿死亡率分别为0.9%(1例)、0.3%(8例)和 0.03%(2例),产妇患病率分别为9.7%(11例)、2.2%(63例)和2.6%(176例)，提示不同指征剖宫产者新生儿窒息酸中毒、HIE、患病率和死亡率不同，因急症剖宫产者新生儿的并发症和死亡率增高。
5
胎儿监测异常
Hamed［12］分析产时胎心率异常(68例)和正常(60例)新生儿脐动脉血气，胎心率异常包括晚期减速、不典型变异减速和简单变异减速。发现胎心率晚期减速和不典型变异减速新生儿脐动脉血乳酸浓度高于胎心率简单变异减速和正常新生儿者（分别为6.14、6.03、2.12和1.86）。胎心率晚期减速、不典型变异减速新生儿脐动脉血pH值低于胎心率简单变异减速和正常新生儿者（分别为7.11、7.12、7.26和7.28）。脐动脉血乳酸浓度和pH值负相关。Cahill等［13］分析终末胎心率减速（即胎心率减速超过120 s未恢复）新生儿脐动脉血气，5388例入组病例中，17.7%(951例)病例存在终末胎心率减速，其中1.3%（12/951例）的新生儿出现酸中毒，超过98%的病例存在终末胎心率减速新生儿脐动脉血气正常，胎心率过缓是新生儿酸中毒的高危因素。有酸中毒新生儿从出现胎心率异常至娩出的时间较无酸中毒者长，分别为6.7 min和 3.2 min，从出现终末胎心率减速至胎儿娩出的时间在10 min以内及以上者脐动脉血pH≤7.10者分别占12.9%(4例)和0.9%(8例),提示对终末胎心率减速需要尽快娩出胎儿。Jenniskens和Janssen［14］观察了8644例因胎心率可疑异常行剖宫产的足月单胎病例，平均脐动脉血pH为7.24，pH＜7.10占6.5%，pH＜7.15占12.6%，pH＜7.20占23.7%；平均碱缺失为3.64 mM，碱缺失＞8 mM占10.8%，＞12 mM占2.9%；1 min平均Apgar评分为7.63分，Apgar评分＜4分占8.0%、＜7分占19.9%，5 min平均Apgar评分为8.87分，Apgar评分＜4分占0.6%、＜7分占3.9%；35例发展为HIE，脐动脉血pH＜7.10、＜7.15和＜7.20预测HIE的敏感度分别为66%、83%和90%，特异度分别为94%、88%和77%；碱缺失＞8 mM和＞12 mM预测HIE的敏感度为81%和62%，特异度为90%和97%。Apgar评分、胎儿电子监护和脐动脉血气分析预测HIE均有一定价值。Kapaya等［15］分析了7个研究合计780例病例，发现胎心率一过性变化可以用于预测胎儿酸中毒，其敏感度和特异度分别为57%和81%；在胎儿生长受限（fetal growth restriction，FGR）病例中，敏感度和特异度分别63%和72%。
6
羊水胎粪污染
Choi等［16］对671例足月单胎羊水粪染新生儿的结局进行研究，10.6%(71/671例)的病例出现胎粪吸入综合征（meconium aspiration syndrome，MAS），其中81.7%（58/71例）为轻度，5.6%（4/71例）为中度，12.7%（9/71例）为重度。轻度MAS、中/重度MAS和无MAS三组新生儿脐动脉血pH值依次为7.165、7.220和7.268。碱缺失分别为 8.2 mM、5.0 mM 和4.4 mM。三组新生儿5 min Apgar评分低于7分者依次为17.7%、33.3%和0.3%。新生儿入住新生儿重症监护病房(neonatal intensive care unit, NICU)者分别占88.7%、100%和2.2%。Lee等［17］研究118例羊水胎粪污染，10.2%(12/118例)发展为MAS，MAS组和非MAS组脐动脉血pH值分别为7.219和7.238，脐动脉血pH值＜7.0者分别占8.3%(1/12例) 和0，pH值＜7.10者分别占16.7%(2/12例)和2.9%(3/102例)，pH值＜7.20者分别占41.7%(5/12例) 和24.5%(25/102例)；两组组织学羊膜绒毛膜炎者分别为80.0%(8/10例)和32.6%(28/86例)，脐带炎者分别占45.5%(5/11例)和12.6%(11/87例)，羊水细菌培养阳性率分别为40.0%(4/10例)和20.4%(21/103例)，提示感染在MAS发生中有重要意义。
02
急性产时窒息导致脑瘫的诊断标准
脑瘫是由非进行性脑损伤所致的以运动功能障碍为主的综合征。引起脑瘫的原因包括早产、先天畸形、宫内感染、胎儿生长受限、多胎妊娠、胎盘异常及窒息等［18］。诊断可导致脑瘫的急性产时窒息必须同时符合以下4项：（1）证明脐动脉血代谢性酸中毒（pH＜7和碱缺失≥12 mM）；（2）孕龄≥34周新生儿早期出现中、重度脑病；（3）脑瘫为痉挛性四肢瘫痪型或运动障碍型；（4）排除其他病因，如创伤、凝血障碍、感染或遗传性疾病［4-5］。脐动脉血气和酸碱分析正常可排除急性产时窒息诊断。非急性产时窒息如妊娠并发症或合并症导致宫内慢性缺氧时，如无产时急性窒息存在，则脐动脉血气和酸碱分析正常。产时急性窒息仅占脑瘫的少见病例［18］，有几个研究报道了新生儿HIE或脑瘫的脐动脉血气和酸碱分析结果。Hayakawa等［19］分析227例中、重度HIE病例，预后良好组新生儿脐动脉血pH高于和预后不良组者,分别为6.97和6.88，前者的碱缺失高于后者,分别为16.4 mM和18.4 mM。Wayock等［20］分析106例低温治疗的新生儿HIE病例，新生儿严重脑损伤（死亡或脑MRI检查异常，46例）和非严重脑损伤者（60例），脐动脉pH分别为6.85和6.98，碱缺失分别为19.6 mM和13.5 mM，脐动脉pH＜7.0 和碱缺失＞12 mM分别占88%（36/41例)和70%（37/53例)。脐动脉或新生儿动脉血代谢性酸中毒、血小板减少、低血糖、抽搐、自主呼吸出现晚、出生后需插管或胸外按压与严重脑损伤发生相关。Matsuda等［21］对218例因产前和（或）产时因素导致脑瘫的病例进行分析，168例分娩孕周＞34周，脑瘫的病因主要是胎盘早剥(42例)、产伤合并胎心率异常( 29例)、产时胎心率异常( 27例)、绒毛膜羊膜炎合并胎心率异常(17例)、产前胎心率异常(14例)和脐带脱垂(10例)；67.9%(114例)新生儿存在脐动脉血pH＜7.0，11.9%(20例)新生儿脐动脉血pH值＞7.2,即使在重度脑瘫新生儿中，＞10%患儿不存在酸中毒；绒毛膜羊膜炎组和无绒毛膜羊膜炎组新生儿脐动脉血pH＜7.0分别占26.3%(5例)和 74.6%(50例)，碱缺失＞12 mM分别占 64.7%(11/17例)和91.9%(57/62例)，显示绒毛膜羊膜炎组新生儿酸中毒发生率低，绒毛膜羊膜炎是脑瘫发生的独立因素。Garfinkle等［22］报道155例脑瘫病例，中、重度HIE致脑瘫患儿常伴有低出生体重、小胎盘和绒毛膜羊膜炎，需低体温治疗64例和不需低体温治疗91例患儿脐动脉血pH分别为6.98和7.21。Sadler等［23］报道产时急性事件后出现的新生儿HIE149例（其中,中度HIE患儿96例，重度HIE 53例）和36例死亡病例，新生儿动脉血pH≤7.0、碱缺失≥12 mM或乳酸浓度≥6中任何一项异常在新生儿HIE、死亡或存活者中分别占84%(54/64例)、93%(14/15例)和 82%(40/49例)。显示窒息是产时急性事件后出现的新生儿HIE和死亡的主要原因。Knutzen等［24］研究520例新生儿酸中毒(pH ＜7.1)病例，84例为重度酸中毒，不良结局包括中重度HIE或伴死亡，5 min Apgar评分＜7分，新生儿入住重症监护室，以及其他神经系统和全身性疾病；碱缺失与pH值成负相关。酸中毒新生儿中，2.3%出现HIE或死亡，重度酸中毒新生儿中，8.5%出现HIE或死亡。Kerkhofs等［25］在研究的6614例新生儿中,按脐动脉血pH值＜7.05为酸中毒，结果2.8%(183例)出现酸中毒，其中2.0%(130例)为呼吸酸中毒(碱缺失正常)，0.8%(53例)为代谢酸中毒，88.1%(52/59例)代谢酸中毒新生儿出生时没有神经系统异常，2例(3.4%)新生儿死亡，1例为胎盘早剥，另1例为羊膜绒毛膜炎伴极早产，5例(8.5%)在新生儿早期出现HIE，其中3例(5.1%)完全恢复，2例(3.4%)存在长期新生儿脑瘫，此2例新生儿均为胎儿缺氧阴道助产分娩，产时代谢性酸中毒导致新生儿脑瘫的发生率极低(0.3‰)。在充分考虑新生儿预后以后，目前认为急性产时窒息的诊断标准包括脐动脉血pH＜7和碱缺失≥12 mM最为恰当［4-5,18］。
03
非急性产时窒息相关脑瘫母胎疾病的脐动脉血气分析
非急性产时窒息因素是导致脑瘫的主要原因［18］。ACOG［4］推荐在以下情况下进行脐动脉血气和酸碱分析：（1）因胎儿窘迫行剖宫产；（2）5 min低Apgar评分；（3）胎儿严重生长受限；（4）胎心监测异常；（5）母体甲状腺疾病；（6）产时发热；（7）多胎妊娠。澳大利亚脑瘫合作研究工作组发表的作为脑瘫可疑病因的严重急性缺氧事件国际共识中，也强调诊断导致脑瘫的急性产时窒息需要排除其他病因，如凝血障碍、遗传性疾病、感染、产时发热、产前出血、早产、胎儿生长受限、脐带绕颈过紧及多胎妊娠并发症［18］。这些需要进行脐动脉血气和酸碱分析以及诊断导致脑瘫的急性产时窒息需要排除的疾病本身都是导致脑瘫的潜在病因，分述如下。
1
胎儿生长受限
Lee等［26］研究结果显示，FGR新生儿脐动脉血pH值在全部病例组（503例）和死亡或严重并发症组（157例）分别为7.25和 7.23，两组脐动脉血pH值＜7.0分别占1%(5例)和2%(2例)，脐动脉血pH值≥7.0～7.2分别占16%(64例)和29%(35例)，70% FGR新生儿结局良好。Lecarpentier等［27］比较脐动脉舒张末期血流消失（absent or reverse end-diastolic，ARED）和脐动脉舒张末期血流存在（positive end-diastolic，PED）FGR病例的预后，109例FGR病例中，PED（54例）、单侧ARED（19例）、双侧ARED（36例）分别占54.7%、20.4%和24.9%，PED、单侧ARED和双侧ARED的脐动脉血pH均为7.3，8例(占7.3%)围产儿死亡，其中6例至少出现1次双侧ARED。
2
低出生体重儿
Randolph等［28］报道3979例极低出生体重儿(low birth weight,LBW)脐动脉血气和酸碱分析结果，2124例（占53%）患儿出现死亡或神经发育损害，249例脐动脉血pH值＜7或碱缺失＞12 mM。回归分析发现脐动脉血pH值＜7或碱缺失＞12 mM与新生儿死亡或神经发育损害有密切关系。Tsimis等［29］追踪374例LBW至出生5年8个月，9.4%（35例）出现脑室周围白质损伤(periventricular white matter injury,PWMI)。PWMI者和非PWMI者出生时脐动脉血pH值分别为7.25和7.27（P=0.34）；碱缺失分别为4.6 mM和3.4 mM,pH值＜7.0分别占10.7%(3/28例)和2.4%(6/251例)，两组LBW 新生儿碱缺失＞12 mM者分别占11.1%(3/27例)和 2.8%(7/246例)，脐动脉血pH值＜7.0或碱缺失＞12 mM分别占10.7%(3/28)和3.2%(8/251)(P =0.09)；血培养阳性率分别为25.7%(9例)和 14.4%(49例)，脑脊液培养阳性率分别为22.9%(8例)和 1.5%(5例)，提示感染在PWMI和脑瘫发生中起重要作用。
3
早产
Seth等［30］对76例孕龄＜34周早产儿进行脐动脉血气和酸碱分析，脐动脉血pH值＜7.2组(41例)和脐动脉血pH值＞7.2组(59例)早产儿脑膜炎、脑室内出血、黄疸、HIE发生率相似，pH值<7.2组早产儿低血糖发生率更高(8例和0例)，pH值<7.2组早产儿之后运动发育和活力评分、灵敏和适应评分分别为37分和40分，低于pH值>7.2组者（47分和51分），早产儿脐动脉血低pH值预示早期神经行为发育不良。
4
绒毛膜羊膜炎
Matsuda等［31］将86例孕龄＞34周的产时胎心率异常并因产前或产时因素导致脑瘫新生儿分为绒毛膜羊膜炎组（19例）和非绒毛膜羊膜炎组（67例），两组新生儿酸中毒（脐动脉血pH＜7.0）发生率分别为26.3%（5/19例）和74.6%（50/67例），绒毛膜羊膜炎组患儿酸中毒发生率低于非绒毛膜羊膜炎组，但绒毛膜羊膜炎组患儿发生胎心过快的比例高于未合并绒毛膜羊膜炎组。合并绒毛膜羊膜炎组重度脑瘫患儿发生酸中毒的几率小于非绒毛膜羊膜炎组患儿，提示感染在脑瘫发生中作用更大。Mir等［32］研究86 274例胎龄＞36周的新生儿，120例新生儿HIE与围产期酸中毒有关，其中47例为轻度HIE，73例为中、重度HIE，9例新生儿死于HIE；轻度和重度HIE患儿pH值分别为6.99和6.98。绒毛膜羊膜炎在轻度HIE和中、重度HIE中分别占64%（47例）和30%（14例）。绒毛膜羊膜炎伴或不伴新生儿并发症都是新生儿HIE严重程度的独立影响因素。
5
多胎妊娠
6
子痫前期
7
心脏病
Zhan等［36］对33例妊娠合并先天性心脏病和44例健康孕妇腰-硬联合麻醉下剖宫产分娩的新生儿进行脐动脉血气和酸碱分析，妊娠合并先天性心脏病组和健康对照组脐动脉血pH值分别为7.29和7.33；碱缺失分别为1.4 mM和0.1 mM。两组新生儿1 min和5 min Apgar评分无明显区别。
8
糖尿病
16
新生儿低Apgar评分
04
共识和展望
在ACOG等国际组织推荐的可导致脑瘫的急性产时窒息诊断标准中，均要求在分娩时获得的脐动脉血标本证明存在代谢性酸中毒［1-5］。诊断导致脑瘫的急性产时窒息要求排除其他可能的脑瘫病因，包括早产（孕龄＜34周）、感染、遗传性疾病、创伤和凝血功能障碍等。推荐医生进行脐动脉及脐静脉血血气和酸碱分析的情况，证明不存在窒息即可排除由产时事件引起脑瘫的推断。相关的情形包括因胎儿窘迫行剖宫产、5 min低Apgar评分和胎心监测异常［4-5,18］。
胎儿出生诊断窒息需要强调缺氧所导致的酸中毒及由此引起的器官损害，由于严重脑损伤的不可修复性，应重点关注可能导致脑瘫的产时急性窒息，主要依据缺氧导致的酸中毒、缺氧相关脑损害和排除其他可能导致脑损害的疾病。Apgar评分诊断出生窒息的特异度低，不能指导复苏，其重要性正逐渐降低。出生窒息的诊断标准已从最初包含Apgar评分到现在不包含Apgar评分,对5 min低Apgar评分新生儿需要取脐动脉血进行血气和酸碱分析诊断或排除出生窒息［4-5,18］。
目前，国内外对新生儿窒息的诊断标准和脐动脉血气分析指标诊断界值仍未达成共识，需要开展相关内容高质量的临床研究，需要研究国际上推荐的脐动脉血酸中毒诊断指标及标准［1,3,38-39］。最近发现，脐动脉血乳酸测定对诊断新生儿窒息有较高的敏感度和特异度，有望成为诊断新生儿窒息的新指标［40］。与常规脐动脉血气分析筛查比较，选择性筛查会导致窒息新生儿血气和酸碱分析漏查［41］。基于上述文献复习，推荐至少对病理妊娠进行产时脐动脉血气和酸碱分析，有条件者可对所有分娩的新生儿取脐动脉血进行血气和酸碱分析。
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