动脉血气分析在诊断新生儿缺氧性脑病中的价值

史晓燕，刘艳林

（江苏省苏北人民医院新生儿科，江苏扬州，225001）

新生儿缺血缺氧性脑病（HIE）是一种围生期缺氧、脑血流减少或暂停引起的脑损伤，是全球新生儿致残致死的首要病因之一［1］，其发生率约为1‰～8‰，在某些发展中国家可高达 26‰［2］。HIE病理生理机制复杂，涉及细胞毒性、炎症、氧化应激、神经胶质细胞增生、神经元坏死等多个生物学过程［3-4］。据报道，新生儿重症监护病房（NICU）中，约24%的HIE患儿出现死亡，40%遗留有视觉和听觉障碍，10%有脑性麻痹等神经功能缺陷［2，5］。因此，早期诊断和治疗对改善新生儿HIE预后至关重要。

目前，HIE的诊断主要依据临床症状和体征，头颅MRI及视频脑电图（VEEG）等临床辅助检查可以及时准确地发现HIE的病变部位和大小，为临床治疗提供参考，并能评估预后［6-7］。但由于新生儿神经系统发育不完善，易受辐射伤害、急性期临床诊断效果差及费用较高等原因，限制了上述检查在基层单位的使用。因此，临床上需要建立一种快捷、实用、安全、有效的辅助诊断HIE的方法。

血气分析可以直接测定动脉氧分压（PO2）、PH、乳酸等，判断机体是否存在酸碱失衡及缺氧程度。越来越多的研究表明，乳酸可以反映组织灌注及缺氧情况，用于评估脑损伤的严重程度，并与预后密切相关，但在新生儿HIE的研究中相对较少［8-9］。酸中毒影响脑血流的自主调节功能，引起血流动力学紊乱，是新生儿脑损伤的不良预后因素［10-11］。而另有Meta分析显示，代谢性酸中毒对我国早产儿的影响尚不明确［12］。为明确动脉血乳酸、酸中毒等与HIE是否存在明显相关性，本研究拟在江苏省苏北人民医院NICU收治的HIE患儿中，探索乳酸水平、pH值等指标在不同程度HIE患儿中的差异，评估血气分析在HIE中的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2018年1月—2020年9月江苏省苏北人民医院NICU收治入院的43例HIE患儿的临床资料。纳入标准：①胎龄＞34周；②出生时Apgar评分≤7分；③入院后完善头颅MRI和（或）VEEG检查。排除标准：①先天畸形的患儿，包括存在严重的脏器结构畸形、染色体异常的患儿；②未行头颅MRI或VEEG和血气分析检查者；③家属治疗不配合者。本次研究已获得江苏省苏北人民医院伦理委员会审核批准。

1.2 HIE诊断标准

1.2.1 MRI诊断标准：采用1.5T或3.0T进行头颅MRI检查，影像学检查结果由影像科医师阅片分析，根据T1，T2，DWI等序列图像，将HIE分为：①正常/轻度异常：平扫未见异常，T1出现点状或条索状高信号，伴或不伴硬膜下出血、蛛网膜下腔出血；②中重度异常：基底节或丘脑异常信号，分水岭区异常信号，或弥漫性损伤［13-14］。

1.2.2 脑电监护仪床旁检测：患儿入院后使用脑电监护仪进行床旁检测，至少包含1个完整的睡眠-觉醒周期，结果由神经电生理学科医师予以分析。根据检查报告分为①正常：符合新生儿胎龄的节律和波形；②两侧半球轻度不对称，轻度电压低平；③与实际胎龄相比，背景活动中度不连续（暴发间隔时间＜60 s），两侧半球持续不对称、不同步不超过50%，与胎龄相适应的节律缺乏；④与实际胎龄相比，背景活动中度不连续（暴发间隔时间≥60 s），两侧半球持续不对称、不同步超过50%，严重低电压，暴发抑制等，无睡眠觉醒周期。

1.3 血气分析及患儿分组

患儿入院后12 h内行血气分析，常规皮肤消毒，用血气分析采血针管予患儿桡动脉或肱动脉进行采血，若无法穿刺，可选用足背动脉或股动脉，每次抽取0.5～1.0 mL血量即可，送治检验科生化室或床旁血气分析仪进行检测。如果12 h内有多次血气分析结果，则取平均值。根据MRI和VEEG结果作为分组依据，将头颅MRI和VEEG均正常/轻度异常的患儿划分为无脑损伤组，头颅MRI和（或）VEEG中度和重度异常者设为脑损伤组。

1.4 统计学方法

2 结果

2.1 一般资料

43例患儿中MRI显示无脑损伤或信号轻度异常者26例，单纯硬膜下出血9例，脑室内出血1例，分水岭区损伤3例，基底节区异常信号4例。VEEG背景活动正常者28例，轻度异常7例，中度异常6例，重度异常2例。头颅MRI和VEEG均正常/轻度异常者26例（无脑损伤组），头颅MRI和（或）VEEG异常中重度者17例（脑损伤组）。无脑损伤组患儿男14例，女12例；胎龄（38.78±1.80）周；出生体质量（3.32±0.27）kg；Apgar评分（5.27±0.72）分；母亲高血压7例，母亲高血糖4例。脑损伤组患儿男9例，女8例；胎龄（38.49±2.08）周；出生体质量（3.21±0.30）kg；Apgar评分（5.18±0.73）分；母亲高血压4例，母亲高血糖3例。2组患儿的胎龄、性别、出生时体质量、Apgar评分、母亲患高血压、糖尿病等基本信息，均无明显统计学差异（P＞0.05）。

2.2 无脑损伤组和脑损伤组血气分析pH和乳酸值比较

与无脑损伤组相比，脑损伤组患儿的pH更低，乳酸水平更高，差异均有统计学意义（P＜0.05）。MRI中/重度异常组与VEGG中/重度异常组患儿的乳酸水平，均比MRI正常/轻度异常组和VEGG中/重度异常组水平高，差异均有统计学意义（P＜0.05），而pH未见明显统计学差异（P＞0.05）。见表1。

表1 不同MRI/VEGG组PH、乳酸水平比较(±s)

表1 不同MRI/VEGG组PH、乳酸水平比较(±s)

注：MRI指磁共振成像，VEGG指视频脑电图。

乳酸2.39±0.45 3.85±0.25 6.010 0.000 2.63±0.67 3.90±0.33 4.044 0.000 2.33±0.39 3.61±0.56 0.517 0.000组别/变量MRI正常/轻度异常组MRI中/重度异常组F P VEGG正常/轻度异常组VEGG中/重度异常组F P无脑损伤组脑损伤组F P pH 7.36±0.08 7.33±0.09 0.931 0.113 7.35±0.09 7.34±0.08 0.004 0.656 7.37±0.07 7.32±0.09 1.312 0.026

2.3 血气分析pH和乳酸水平对HIE的诊断价值

pH和乳酸ROC曲线下面积（AUC）分别是0.656和0.877，PH的约登指数为0.305，截断值为7.35，灵敏度为78.0%，特异度为53.8%，乳酸的约登指数为0.867，截断值为2.8 mmol/L，灵敏度为83.3%，特异度为82.7%。见图1a-b。

图1 PH和乳酸的ROC曲线

2.4 中重度HIE的危险因素

为探究影响中重度HIE（HIE脑损伤组）的危险因素，本研究进行了logistic回归分析。单因素logistic回归分析显示，pH降低和乳酸升高均与中重度HIE发生明显相关（P=0.043，OR=0.000；P=0.001，OR=6.837）。多因素 logistic回归分析结果表明，乳酸升高是影响中重度HIE发生的独立危险因素（P=0.001，OR=7.504）。详细结果见表3。

表3 新生儿中重度HIE的单因素和多因素logistic回归分析

3 讨论

HIE是临床上常见的新生儿致死及神经发育障碍的病因之一，也是影响新生儿期后远期并发症的主要因素［15］。HIE早期阶段会出现脑血管扩张和高碳酸血症，继而发生酸中毒和脑功能的缺血缺氧性损伤，及时有效地诊治可以改善患儿预后，降低后遗症的发生。头颅MRI和VEGG可以很好地显示脑内微小结构的损伤和大脑的功能状态，可作为评估短期神经发育的良好指标［16-17］。但头颅MRI和VEGG并不具备省时、廉价与普遍性，因此在密切关注患儿症状与体征的同时，对预见性地采取便携、准确的辅助诊断方法具有重要意义。动脉血指标的改变可以客观地反映机体的呼吸和代谢功能，是诊断呼吸衰竭和酸碱平衡紊乱最可靠的指标和依据，为指导氧气治疗和机械通气等提供参考价值，也成为评估新生儿窒息和HIE的良好指标［18-19］。

当pH降低或PaCO2升高时，会使交感神经兴奋，儿茶酚胺释放增加，引起脑血管扩张，保护缺血缺氧的脑细胞；当pH降低或PaCO2升高到一定程度时，机体会出现失代偿，造成血脑屏障（BBB）损害，出现不可逆的脑损伤。在血气分析各项指标中，pH相对稳定，常用作判断新生儿酸碱失衡和窒息程度的重要指标。研究［20］发现，脑损伤患儿的血气分析的pH明显降低，与脑损伤存在直接关系，是诱发脑损伤的独立危险因素（P＜0.05）。张剑春等［21］回顾性分析了动脉血气pH指标与脑损伤的关系及其诊断价值，发现脑损伤患儿的pH明显低于无脑损伤组，且pH对脑损伤具有良好的诊断能力（AUC=0.871）。另外，动脉血pH可以作为预测窒息新生儿近期和远期神经发育的预后指标［22-23］。本研究结果也提示，中重度组脑损伤患儿的血气pH更低，其与中重度HIE发生明显相关（P=0.043，OR=0.000）。以上结果说明动脉血气pH能够预测HIE脑损伤的发生情况，为临床HIE的诊断提供有意义的参考价值。

乳酸对神经突触的可塑性、长期记忆及认知活动是必不可少的。早期乳酸浓度的变化被认为是检测组织缺氧的敏感指标，能够反映神经系统是否出现损害［24］。大量研究［21，25-26］证实，乳酸水平升高是新生儿脑损伤的危险因素，对脑损伤有较高的预测价值。Murray等［25］发现，患儿持续乳酸酸中毒与脑电图（EEG）的背景活动相关，提示EEG的异常背景活动越长，乳酸恢复正常水平越缓慢、脑损伤越严重。本研究发现，中重度HIE患儿的乳酸水平明显高于正常/轻度患儿，且多因素logistic回归分析表明，乳酸是影响脑损伤的独立危险因素。ROC曲线结果说明，乳酸具有较好地预测脑损伤的能力（AUC=0.877），其灵敏度和特异度均较高（分别为83.3%，82.7%），可以作为早期HIE患儿脑损伤的生物标志物。

血气分析是临床广泛应用的便捷检测方式，已经成为NICU的必检项目，同时也是辅助诊断HIE患儿脑损伤的有效工具。预见性护理是一种以前瞻性为重点的护理模式，根据病情的发展规律和特点，结合护理人员的专业知识，采取相应的干预措施，对不良问题的发生起到预防效果［27］。由于HIE的临床症状和体征相对明显，明确了护理工作的重点，使得血气分析在HIE的应用越来越广泛，逐步促进了HIE由被动护理向主动诊治的转变。

综上所述，头颅MRI和VEEG异常的HIE患儿动脉血pH和乳酸水平存在差异，乳酸水平升高是HIE患儿脑损伤的独立危险因素，可以作为预测HIE发生的良好指标。

利益冲突声明：作者声明本文无利益冲突。