迄今为止, 对于AFE具体的发病病因及相关病理生理机制仍不是完全清楚。1941年, Steiner和Lushbaugh^[4]对32例因难产死亡的妇女进行相关尸检, 发现这些妇女的肺动脉循环中均存有胎儿原始鳞状细胞, 初步认为AFE可能是因为子宫腔静脉之间的压力差导致羊水内的胎儿相关物质进入母体循环引起。目前认为羊水中的有形物质主要包括:胎粪、胎脂、毳毛等, 而其进入母体血液循环的条件是胎膜已经破裂, 子宫收缩强烈, 血管保持开放^[5]。羊水一般通过子宫颈内膜静脉、子宫下段静脉、胎盘边缘静脉窦、损伤的子宫血窦(如子宫破裂、子宫颈裂伤)进入母体循环系统, 随之经过一系列反应导致患者血氧下降、肺部血管痉挛及心力衰竭。

目前, 共有两种理论来解释AFE的这些临床表现:第一种传统的观点认为, 羊水和细胞类物质导致肺循环的阻塞, 导致心脏输出总量的下降, 最后导致母体死亡, 但这种理论并不能解释所有的AFE的临床表现, 而且有研究认为, 一个物理性的阻塞肺部血液流动或许只是AFE发病过程中的一个组成部分, 正常产妇肺循环内亦可检测到羊水成分, 而且约1.4%发生AFE的产妇肺循环内并未检测到羊水成分^[3]。动物研究发现, 将大量羊水注入怀孕猕猴血循环内并未导致AFE系列症状发生, 而且认为如果羊水导致动物死亡, 注入的羊水有形成分的量必须达到一定体量, 推断大约需要7000 ml羊水进入到孕妇母体血液循环中, 其所含的有形成分量才足以导致孕妇肺栓塞直至死亡, 这在临床上是不可能的^[6]。

第二种理论认为, 羊水的有形成分并不是致病因素, 而是其所含的某些介质在起主导作用即免疫介导的反应。羊水物质含有血管活性及促凝物质, 例如血小板活化因子、细胞因子、血管舒缓激肽、凝血氧烷、白三烯、花生四烯酸等。因此, 当少量的物质进入母体循环中便可导致AFE的发生。Attwood^[7]提出AFE的过敏反应病理机制假说, Benson和Rafael^[8]认为这一假说可以通过检测AFE患者血清类胰蛋白酶进行验证, 当受抗原刺激时, 细胞表面上的IgE进行交联, 肥大细胞脱颗粒能大量释放组胺和类胰蛋白酶, 其中类胰蛋白酶的峰值可以持续1~2 h, 半衰期为2 h; 而组胺的峰值仅能持续10 min左右, 半衰期仅为2 min, 所以在临床工作中, 类胰蛋白酶比组胺会更容易被检测到, 但尿组胺也常被用于诊断过敏反应, 因为组胺的一小部分被排泄到尿液中并未代谢。后期Fineschi等^[9]报道在羊水栓塞死亡患者和因过敏性休克死亡的患者中, 经过肺组织免疫组化检查均发现了肥大细胞, 而死于其他原因的患者尸体中却较少出现肥大细胞。推论肥大细胞释放组胺、类胺、蛋白酶及其他介质, 均可引起上述两类患者的过敏反应。因此AFE发病需要两个必要条件:(1)羊水有形成分进入母体的肺循环; (2)羊水有形成分导致孕产妇出现严重的肺栓塞或诱发患者出现剧烈的过敏样反应。

AFE发病的相关风险因素较多。Fong等^[10]曾对133例AFE患者的相关危险因素进行Logistic回归分析, 发现高龄、子痫、胎盘早剥、前置胎盘、羊水过多、剖宫产、多胎妊娠等因素均为AFE高危风险因素, 而其中子痫、剖宫产及高龄产妇AFE发病的概率比其他因素更高。文献[11, 12]也进行了AFE相关风险因素分析, 认为孕产妇年龄大于35岁、剖宫产手术、使用产钳及胎头吸引等阴道助产、前置胎盘、胎盘早剥、子痫前期及胎儿窘迫等因素为AFE高危风险因素。由于AFE诊断的难把握性, 且可能存在过度诊断的问题, 因此截至目前, 虽然总结以往相关研究, 将AFE高危因素归结为高龄产妇、多胎、分娩时子宫的剧烈收缩、腹部外伤、剖腹产、引产、前置胎盘、子痫、多次怀孕、子宫或宫颈撕裂、胎盘与子宫壁的早期剥离等, 但是仍有许多研究者认为AFE并无确切唯一的高危因素, 相关研究所提及的高危因素仅在诊断AFE时可提供参考价值^[13]。

AFE的临床症状经常突发, 典型的临床表现主要分为肺动脉高压和呼吸循环衰竭、全身出血倾向和DIC、急性肾衰竭伴随多脏器衰竭共三个阶段^[14]。其中, DIC主要是因为羊水内有形物质启动了患者的外凝血系统, 使得机体内的微血管出现广泛的血栓。同时, 羊水内有形物质还可促进血小板聚集和破坏血小板, 更加重了血管内微血栓的形成。而患者最终表现出的多器官功能衰竭主要是因为羊水内有形物质进入母体血液循环后导致肺栓塞、过敏性休克及严重的DIC, 最后出现患者组织器官灌注不足, 组织缺氧使得乳酸堆积、代谢性酸中毒, 患者进一步出现血管内皮损伤、组织自溶, 最后发展为多脏器功能障碍^{[15, 16]}。

AFE导致的临床表现多样化, 具体的发生率大致如下:发绀、呼吸困难(50%80%), 突发性低血压和呼吸窘迫综合征(100%), 心脏停搏(30%87%), 胎儿窘迫(50%100%), 抽搐、意识不清(15%50%), DIC(22%83%)^[17]。

由于AFE差异性诊断比较广泛存有栓子堵塞、心脏系统、呼吸系统、传染性和免疫性等多方面的表现。截至目前, AFE 仍缺乏特异性的诊断措施及指标, 临床表现结合实验室检查的排除性诊断仍是 AFE 的主要诊断方法。特异性实验检测均不能明确诊断AFE^[18]。实验室检测均为非特异性指标, 如血常规、出凝血时间、动脉血气分析、心肌酶谱分析等。在母体的肺部血管中发现胎儿细胞也并不是可靠的诊断标准, 而且也不是AFE的特异性病理表现, 因为在21%100%不发生AFE的孕妇体内也可发现胎儿细胞。因此, 近年来, 提出了部分具有相对特异性的AFE诊断生物学标记物^[19], 如神经氨酸-N-乙酰氨基半乳糖抗原(STN 抗原) 、粪卟啉锌、唾液酸铊抗原、类胰蛋白酶, 或C₃、C₄补体和胰岛素样生长因子结合蛋白-1(E16), 但这些检测指标在临床中并发常规检测指标, 检测操作成本较高。生物学标记物大致如下:(1)有研究发现AFE死亡患者血清类胰蛋白酶水平远高于对照组, 推论其是羊水进入母体循环后, 胎儿的抗原物质与母体肥大细胞膜表面的IgE 交联导致肥大细胞脱颗粒的结果。然而, 另外AFE死亡病例研究发现, 在其肺泡、子宫血管和脑内均发现胎儿鳞状细胞, 但在其死亡后1.5 h并没有发现外周静脉血胰蛋白酶水平的升高。对此, 后期研究对AFE相关的免疫应答进行了分析并得出结论, 需要在AFE导致患者死亡后5 h内监测血清类胰蛋白酶水平。(2)最早在1982年, 有研究发现补体在激发AFE呼吸窘迫中发挥了一定的作用, 后期的动物实验也进一步证实羊水可以激活补体, 推论补体在经典途径或过敏性肽释放时可以产生。(3)STN 抗原被证实在AFE 发生时, 其在母体血液中的浓度可显著地升高, 对STN的监测可对AFE的早期诊断提供帮助。(4)粪卟啉锌是羊水和胎便中少数存有的特异性物质, 在孕妇血浆中几乎无法检测到, 当 AFE发病时, 孕妇血中的粪卟啉锌会显著地升高, 其对AFE的早期诊断具有相对特异性指向。以上所做的研究, 有学者指出仍需后期研究进一步深入探索和验证, 截至目前, 仍无法确认哪一项实验室相关指标可作为AFE的诊断金标准^[20]。

美国曾对AFE的诊断标准提出了一定的指导意见^[21], 即孕产妇如果在宫颈相关手术、分娩过程中、剖宫产手术或产后 30 min 内出现如下相关症状可高度怀疑AFE发生:(1)突然出现急性低血压或心脏骤停的临床症状; (2)突然出现急性缺氧的临床症状, 主要是呼吸困难、血氧饱和度< 90%、发绀等; (3)出现凝血机制的障碍, 出凝血检查提示血管内凝血因子消耗或血管内纤维蛋白溶解, 且尚未发现明显的诱因; (4)对上述临床表现缺乏有意义或针对性的解释。