Chcesz wydać pracę doktorską, habilitacyjną czy monografię? Zrób to w Wydawnictwie Borgis – jednym z najbardziej uznanych w Polsce wydawców książek i czasopism medycznych. W ramach współpracy otrzymasz pełne wsparcie w przygotowaniu książki – przede wszystkim korektę, skład, projekt graficzny okładki oraz profesjonalny druk. Wydawnictwo zapewnia szybkie terminy publikacji oraz doskonałą atmosferę współpracy z wysoko wykwalifikowanymi redaktorami, korektorami i specjalistami od składu. Oferuje także tłumaczenia artykułów naukowych, skanowanie materiałów potrzebnych do wydania książki oraz kompletowanie dorobku naukowego.

© Borgis - Nowa Medycyna 6/1999, s. 14-16
Robert Bartkowiak
Badania dopplerowskie naczyń płodowych w diagnostyce niedotlenienia okołoporodowego
Doppler sonographic assessment of fetal vessels in the diagnosis of peripartum hypoxia
z I Katedry i Kliniki Położnictwa i Ginekologii Akademii Medycznej w Warszawie
Kierownik Katedry i Kliniki: prof. dr hab. n. med. Longin Marianowski
Streszczenie
Restricted intrauterine support to the fetus can lead to intrauterine growth retardation (IUGR) and hypoxia and is associated with a high risk of perinatal morbidity and mortality. The main effects of moderate to severe hypoxia on the fetus are different degrees of blood flow redistribution and reduction of oxygen consumption to maintain oxygen delivery to the central organs (the „brain sparing” effect). Recently, a Doppler ultrasonic technology (continuous wave, pulsed wave, colour flow imaging) has been developed for the non invasive measurment of flow. Doppler velocimetry detects the flow velocity waveform (FVW) which reflects the cardiac output, the vascular compliance and the resistance to flow in a defined point of the vessel. Velocity waveform indices (S/D, Pi, Ri) have been applied to a number of fetal vessels. Doppler ultrasound, when combined with ultrasonic imaging, offers possibilities of estimating fetal hypoxia in some detail, without significant discomfort for the patient and without any known risk.
Niedostateczne zaopatrzenie płodu w składniki odżywcze związane z różnego stopnia niewydolnością jednostki matczyno-płodowej prowadzić może do wewnątrzmacicznego zahamowania wzrostu płodu oraz niedotlenienia (7). Wiąże się to często z wysokimi wskaźnikami ryzyka umieralności okołoporodowej. Efektem niedotlenienia w zależności od jego zaawansowania są zmiany redystrybucji przepływu krwi i różnego stopnia ograniczenie zużycia tlenu przez narządy obwodowe dla zapewnienia odpowiedniego utlenowania organów centralnych (tzw. efekt oszczędzania mózgu).
W okresie kilku ostatnich lat zostały rozwinięte techniki badań ultrasonograficznych oparte na zjawisku Dopplera (metoda fali ciągłej, pulsacyjnej, mapowanie przepływu – tzw. kolorowy Doppler) będące nieinwazyjnym narzędziem pomiaru przepływu krwi w naczyniach. Za ich pomocą można zobrazować kształt fali przepływu, który jest odzwierciedleniem objętości wyrzutowej serca, podatności ścian naczyń oraz oporu, jaki stawiają ściany naczyń przepływającej krwi. Kształt fali przepływu może też być opisany wskaźnikami liczbowymi, które obiektywizują badania lub prostszymi kryteriami takimi, jak obecność lub nieobecność fali przepływu rozkurczowego, czy odwrócenie fali przepływu w czasie rozkurczu. W związku z postępem dokonującym się w produkcji sprzętu ultrasonograficznego wskaźniki te można obecnie oceniać w coraz większej liczbie naczyń płodowych o coraz mniejszym kalibrze i trudniejszej lokalizacji. Są to zarówno naczynia tętnicze jak i ostatnio coraz powszechniej oceniane naczynia żylne. Najczęściej badaniom poddaje się: tętnice i żyłę pępowinową, tętnicę środkową mózgu, aortę zstępującą, przewód żylny, prawą żyłę wątrobową, żyłę główną górną i dolną, tętnicę nerkową czy nawet naczynia nadnerczy i naczynia kończyn (np. tętnica udowa) (4). Wewnątrzmaciczne zaopatrzenie płodu w podstawowe składniki odżywcze za pośrednictwem jednostki matczyno-płodowej odbywa się na drodze bardziej lub mniej złożonych mechanizmów biofizycznych. Najważniejszym objawem upośledzenia tego transportu jest spadek utlenowania krwi płodowej. Istnieją trzy podstawowe mechanizmy powodujące hipoksemię płodową: 1) upośledzenie przepływu macicznego krwi, 2) upośledzenie przepływu pępowinowego, 3) spadek zawartości tlenu we krwi tętniczej matki. Inne mechanizmy, jak na przykład anemia płodowa są stwierdzane względnie rzadko. Kiedy występuje jedno z wyżej wymienionych zjawisk płód stopniowo adaptuje się do przewlekle obniżonego ciśnienia parcjalnego tlenu najczęściej na drodze obniżenia aktywności oraz ograniczenia tempa wzrostu. W takich wypadkach wykazuje on redystrybucję przepływu krwi do ważnych życiowo organów. Jeśli hipoksja się utrzymuje wzrasta ilość erytrocytów w krążeniu płodowym, aktywuje się metabolizm beztlenowy i w efekcie pojawiają się zaburzenia równowagi kwasowo-zasadowej (kwasica metaboliczna). Ta kaskada zjawisk regulowana jest szeregiem para- i endokrynnych mechanizmów. Zmiany hemodynamiki płodu kontrolowane są przez ciśnienie parcjalne tlenu, dwutlenku węgla, aktywność alfa i betaadrenergiczną, system renina-angiotensyna, opioidy endogenne, prostaglandyny i inne niezidentyfikowane dotychczas czynniki.
Zapewnienie odpowiedniego utlenowania mózgu i mięśnia sercowego w czasie umiarkowanej hipoksji wymaga zwiększenia przepływu krwi do tych narządów i zachodzi równolegle z zanikaniem różnicy w zawartości tlenu między krążeniem tętniczym i żylnym płodu. Wymaga to utrzymania stałej objętości wyrzutowej serca, która w stanach nasilającej się hipoksji znacznie się obniża. W takich warunkach zaczyna się nasilać niedobór tlenu w komórkach mózgowych, dochodzi do zaburzeń autoregulacji przepływu mózgowego i pojawiają się cechy obrzęku mózgu. Zwiększa się ciśnienie wewnątrzczaszkowe i jeżeli zaburzenia te nie zostaną wyrównane dochodzi do nieodwracalnych uszkodzeń kory móz-gu.
Hipoksja płodu jest zatem łańcuchem następujących po sobie procesów biochemicznych i hemodynamicznych zachodzących w przeciągu określonego czasu, a zadaniem nowoczesnej diagnostyki perinatalnej powinno być jak najwcześniejsze wykrycie stanu zagrożenia. Stan taki może występować w szeregu patologii ciążowych takich, jak: nadciśnienie w ciąży, cukrzyca ciążowa, wewnątrzmaciczne zahamowanie wzrostu płodu, ciąża przeterminowana, przedwczesne odpłynięcie płynu owodniowego i inne.
Diagnostyka dopplerowska jest jedną z najnowocześniejszych nieinwazyjnych, stale rozwijających się metod oceny dobrostanu płodu. Metoda Dopplera pulsacyjnego i kolorowego mapowania naczyń są wzajemnie komplementarne i dają wartościowe informacje na temat charakterystyki przepływu krwi w coraz większej ilości naczyń płodowych. Każde dostępne temu badaniu naczynie ma charakterystyczny kształt fali przepływu, który może być modyfikowany w różnym stopniu wiekiem ciążowym oraz patologiami wikłającymi ciążę. Dla obiektywizacji jego badania wprowadzono szereg współczynników liczbowych takich, jak wskaźnik skurczowo-rozkurczowy (S/D), współczynnik pulsacji (PI) czy współczynnik oporu (RI).
Tętnica środkowa mózgu
Naczynie to uwidocznić można ustawiając wiązkę tak, jak do pomiaru wymiaru dwuciemieniowego i następnie przesuwając ją równolegle w kierunku doogonowym do poziomu podstawy czaszki, gdzie ukazują się przednie, środkowe i tylne doły czaszkowe. Tętnice środkowe mózgu uwidaczniają się jako naczynia przebiegające przy skrzydłach większych kości klinowych, pomiędzy przednimi i środkowymi dołami czaszki.
W normalnych warunkach tętnica środkowa mózgu jest naczyniem o dość niskiej oporności przez które w jednostce czasu przepływają duże objętości krwi i w którym maksymalna prędkość skurczowa przepływu rośnie wraz z wiekiem ciążowym (6).
Stwierdzono, iż w stanach hipoksji w naczyniu tym wzrasta komponenta rozkurczowa przepływu i obniża się współczynnik pulsacji (8). Redystrybucja przepływu (efekt oszczędzania mózgu) może być oceniana lepiej, w sposób porównywalny przy pomocy współczynnika mózgowo-pępowinowego (iloraz współczynnika PI w tętnicy środkowej mózgu i PI w tętnicy pępowinowej, c/p) (5). Stwierdzono, że współczynnik ten jest bardziej czuły i specyficzny w wykrywaniu stanów hipoksji płodowej od współczynników PI określanych w tętnicy środkowej mózgu i pępowinowej oddzielnie. W przypadkach niedotlenienia płodu stwierdza się obniżenie współczynnika c/p poniżej 1,05. Jeżeli hipoksja postępuje to zaczyna wzrastać współczynnik oporu w tętnicy środkowej mózgu (kompresja naczyń mózgu w wyniku obrzęku). Wiąże się to z bezpośrednim zagrożeniem płodu śmiercią wewnątrzmaciczną i większą częstością powikłań neurologicznych w prze-biegu okresu noworodkowego (2). Zanim jednak dojdzie do wzrostu współczynnika RI, przejściowemu zwiększeniu ulega maksymalna prędkość przepływu skurczowego. Stwierdzono ostatnio, że u płodów z efektem oszczędzania mózgu średnio na tydzień przed znamiennym wzrostem współczynnika RI zwiększa się objętość i przyśpieszeniu ulega przepływ przez tętnicę środkową mózgu w czasie skurczu. Parametr ten może więc posłużyć do wykrycia stanu bezpośredniego zagrożenia płodu przed wystąpieniem ewidentnych objawów dekompensacji mechanizmów hemodynamicznych.
Tętnica pępowinowa
Kształt fali przepływu w przypadku hipoksji płodu jest odbiciem wzrostu oporu przepływu na poziomie łożyska. W miarę spadku przepływu rozkurczowego zwiększa się wartość współczynnika PI w tętnicy pępowinowej. Wzrost ten koreluje ze spadkiem pO2 w tętnicy pępowinowej określanym na drodze kordocentezy. Patologiczne zjawisko nieobecnego lub odwróconego przepływu późnorozkurczowego w tym naczyniu wiąże się z ostrym niedotlenieniem płodu i często bezpośrednio poprzedza wystąpienie patologicznych cech zapisu kardiotokograficznego (1). Najczęściej występuje w przypadku ciąż powikłanych nadciśnieniem tętniczym i wewnątrzmacicznym zahamowaniem wzrostu płodu. Jego stwierdzenie wiąże się z większą częstością powikłań okresu noworodkowego (np. krwawienia wewnątrzczaszkowe). Etiologia jego wystąpienia nie jest znana, ale wyróżnia się kilka zjawisk mających z nim ścisły związek: 1) nieprawidłowości w obrębie naczyń małego kalibru zaopatrujących doczesną, 2) obliteracja i embolizacja naczyń tętniczych łożyska i 3) redukcja przepływu w tętnicy pępowinowej i aorcie płodu wtórna do kompensacyjnej redystrybucji krwi pło-dowej, która jest odpowiedzią na hipoksję.
Wydaje się, iż powinno się opracować specjalny plan postępowania w przypadkach tej anomalii kształtu dopplerowskiej fali przepływu.
Przewód żylny
Naczynie to ocenia się najczęściej w płaszczyźnie poprzecznej i może ono być uwidocznione w ok. 95% przypadków. Przepływają przez nie największe objętości krwi jeśli chodzi o system naczyń żylnych płodu. Występuje w nim przepływ fazowy z dużą prędkością w czasie skurczu a najniższy punkt jego spektrum przypada na skurcz przedsionków. Jeżeli w obrazie kształtu fali przepływu z przewodu żylnego występuje zjawisko nieobecnego lub odwróconego przepływu późnorozkurczowego, można z dużym prawdopodobieństwem przewidzieć konieczność natychmiastowego ukończenia ciąży lub porodu w sposób zabiegowy ze względu na objawy niedotlenienia płodu (najczęściej nieprawidłowy zapis kardiotokograficzny) (3). Stwierdzono, że noworodki te częściej wymagają przyjęcia do oddziałów intensywnej terapii.
Żyła pępowinowa
Kształt fali przepływu z tętnicy pępowinowej może być oceniany w obrębie pępowiny lub w części wewnątrzbrzusznej tego naczynia. W warunkach fizjologicznych profil fali przepływu jest płaski a objętość przepływającej w jednostce czasu krwi może być oceniona i wynosi w drugiej połowie ciąży od 100 do 120 ml/min/kg. Patologicznym zjawiskiem jest pojawienie się w żyle pępowinowej przepływu pulsacyjnego, który zawsze świadczy o bardzo wysokich oporach łożyskowych i tym samym o niewydolności łożyska średniego lub ciężkiego stopnia (1).
Prawa żyła wątrobowa
Kształt fali przepływu prawej żyły wątrobowej składa się z 3 części: szeroki pik skurczowy, nieco niższy pik rozkurczowy i odwrócony pik końcoworozkurczowy wywołany skurczem przedsionków. Najbardziej pomocnym wskaźnikiem przepływu ocenianym w tym naczyniu jest uśredniona w czasie maksymalna prędkość przepływu. Stwierdzono, że w przypadkach wewnątrzmacicznego zahamowania wzrostu płodu z cechami jego hipoksji parametr ten jest znacznie obniżony w porównaniu do płodów z ciąż o przebiegu fizjologicznym (3). Poza tym wiadomo, iż jest on też obniżony u płodów, których porody zakończyły się zabiegowo z powodu nieprawidłowych cech zapisów kardiotokograficznych.
Naczynia obwodowe
Teoretycznie naczynia takie, jak tętnica nerkowa, biodrowa wewnętrzna czy udowa powinny być bardziej wrażliwe na czynniki obkurczające w przebiegu nasilającej się hipoksji płodowej (efekt oszczędzania organów ważnych życiowo). Z pewnych powodów są one jednak badane rzadko (trudności w uwidocznieniu – małe rozmiary, aktywność ruchowa płodu, itp.).
Stwierdzono, że najwyższą wartość w przewidywaniu powikłań związanych z niedotlenieniem płodu ma iloraz współczynników PI w tętnicy środkowej mózgu i tętnicy biodrowej wewnętrznej (czułość 94%, specyficzność 97%, pozytywna wartość predykcyjna 94%).
Współczesna pulsacyjna ultrasonografia dopplerowska w połączeniu z kolorowym mapowaniem naczyń daje możliwość dość dokładnej oceny stopnia nasilenia niedotlenienia okołoporodowego płodu. Ważne jest, iż odbywa się to bez szczególnej uciążliwości dla pacjentki oraz że badania te są w pełni nieinwazyjne. Taka możliwość czynnościowej analizy dobrostanu płodu pozwala na pogłębienie wiedzy na temat mechanizmów oraz konsekwencji niskiej zawartości tlenu w jego krwi. Poza tym można precyzyjniej określić stany zagrożenia płodu wymagające niejednokrotnie podjęcia decyzji o natychmiastowym ukończeniu ciąży, która nierzadko bywa bardzo trudna.
Piśmiennictwo
1. Gudmundsson S. et al.: Venous Doppler in the fetus with absent enddiastolic flow in the umbilical artery. Ultrasound Obstet Gynecol., 1996, 7:262-7. 2. Kalafatic D. et al.: The relationship between fetal umbilical and middle cerebral artery Doppler indices, perinatal asphyxia and subsequent brain damage. Prenatal and Neonatal Medicine, 1998, 3 (Sup. 1):90. 3. Rizzo G. et al.: Doppler indices from inferior vena cava adn ductus venosus in predicting pH and oxygene tension in umbilical blood at cordocentesis in growth-retarded fetuses. Ultrasound Obstet Gynecol., 1996, 7:401-410. 4. Rokicki T., Marianowski L.: Zmiany przepływu krwi w tętnicach nadnerczowych płodu w wyniku wenątrzmacicznych transfuzji donaczyniowych. Doniesienie wstępne. Gin. Pol., 1997, 68:190. 5. Salihagic A. et al.: Doppler monitoring of the fetal brain response to chronic hypoxia. Prenatal and Neonatal Medicine, 1998, 3 (Sup.1):14. 6. Sherer D.M.: Prenatal ultrasonographic assessment of the middle cerebral artery: a review. Obstet Gynecol. Surv., 1997, 52:444-455. 7. Voigt H.J., Becker V.: Uteroplacental insufficiency-comparison of uteroplacental flow velocimetry and histomorphology of placental bed. J. Maternal Fetal. Invest., 1992, 2:251-5. 8. Vyas S. et al.: Middle cerebral artery flow velocity waveforms in fetal hypoxaemia. Br. J. Obstet Gynaecol., 1990, 97:797-803.
Nowa Medycyna 6/1999
Strona internetowa czasopisma Nowa Medycyna