CC BY
78
УДК: 618.33/34:612.12-053.31
МЕТОДЫ ОЦЕНКИ АНАТОМО-ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ КАРДИОРЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМЫ ПЛОДА ВО ВНУТРИУТРОБНОМ ПЕРИОДЕ ОНТОГЕНЕЗА
Боташева Т.Л.
Ростовский государственный медицинский университет Россия, 344022, Ростов-на-Дону, пер. Нахичеванский, 29 t_botasheva@mail.ru
METHODS OF EVALUATION OF THE ANATOMICAL AND FUNCTIONAL CONDITION OF CARDIORESPIRATORY SYSTEM OF FETUS
IN PRENATAL PERIOD
Botasheva T.L.
Rostov state medical University 29, Nakhichevanskiy str., Rostov-on-Don, 344022, Russia t_botasheva@mail.ru
Ультразвуковое исследование. Ультразвуковое исследование занимает одно из ведущих мест при определении состояния кардио-респираторной системы плода. В основе метода лежит феномен ультразвуковой локации, заключающийся в целенаправленной подаче пучка ультразвуковых волн на изучаемый объект, который, проходя через ткани различной плотности, а точнее через границы между различными тканями, отражается от движущегося объекта на фоне сдвига частоты. Специальный принимающий датчик фиксирует эти изменения, переводя их в графическое изображение, которое может быть зафиксировано на мониторе или специальной фотобумаге.
Ультразвук в природе открыл итальянский ученый Lazzaro БраПамаш в 1794 году, заметив, что летучая мышь, если ей закрыть слуховой проход, перестает ориентироваться в пространстве. Он предположил, что ориентация в пространстве осуществляется посредством излучаемых и воспринимаемых летучей мышью лучей, невидимых человеку. Позднее эти лучи были названы ультразвуковыми волнами.
Первые опыты по применению ультразвуковых волн в медицине принадлежат австрийскому вра-
чу-психиатру Karl Theodore Dussik и его брату, физику Friedrich Dussik, когда они в 1942 году попытались использовать ультразвук для диагностики опухоли мозга у человека.
Первый медицинский ультразвуковой прибор был создан американским ученым Douglas Howrie в 1949 году. Особый вклад в развитие ультразвуковой диагностики был сделан Christian Doppler, который в своем трактате "О коллометрической характеристике изучения двойных звезд и некоторых других звезд неба" предположил о существовании важного физического эффекта, когда частота принимаемых волн зависит от того, с какой скоростью движется излучающий объект относительно наблюдателя. Это стало основой допплерографии — ультразвукового метода измерения скорости кровотока.
Ультразвуковой метод прост и доступен, его можно применять неоднократно в течение всего периода наблюдения за пациентом в течение нескольких месяцев или лет. Более того, исследование можно повторять несколько раз в течение одного дня, если этого требует клиническая ситуация. Противопоказаний к применению ультразву-
кового исследования нет. Ультразвуковое исследование сердца и сосудов не требуют специальной подготовки. Для наилучшего проведения ультразвуковых волн к объекту исследования требуется использование специального контактного геля, который не содержит никаких лекарственных средств и является абсолютно нейтральным для организма.
Допплерометрия. Допплерометрия — это один из методов пренатальной диагностики, основанный на эффекте, открытом Christian Doppler в 1842 году. Суть метода заключается в оценке частоты звука, который изменяется при отражении от движущегося объекта (в данном случае — кровотока). Эта процедура позволяет определить характер и скорость кровотока в сосудах.
Исследование нередко проводят одновременно с ультразвуковым исследованием с помощью специальной допплеровской приставки к ультразвуковому аппарату. Процедура является безболезненной и безопасной как для матери, так и для будущего малыша, и при необходимости ее можно проводить несколько раз в течение беременности. Методика основана на использовании эффекта Допплера. Сущность эффекта состоит в том, что от движущихся объектов ультразвуковые волны отражаются с измененной частотой. Этот сдвиг частоты пропорционален скорости движения лоцируемых структур — и если движение направлено в сторону датчика, то частота увеличивается, если от датчика — уменьшается.
В клинической практике для оценки состояния сердца и сосудов используют несколько видов доп-плерометрии: потоковую спектральную допплероме-трию, непрерывную (постоянноволновую) доппле-рометрию, импульсную допплерометрию, цветовое допплеровское картирование, энергетическую доп-плерографию, комплексный метод трёхмерного доп-плеровского картирования и трёхмерной энергетической допплерометрии.
1. Потоковая спектральная допплерография предназначена для оценки кровотока в относительно крупных сосудах и полостях сердца. Основным видом диагностической информации является спектрографическая запись, представляющая собой развертку скорости кровотока во времени. На таком графике по вертикальной оси откладывается скорость, а по горизонтальной — время. Сигналы, отображающиеся выше горизонтальной оси, идут от потока крови, направленного к датчику, ниже этой оси — от датчика. Помимо скорости и направления кровотока, по виду допплеровской спектрограммы можно определить характер потока крови: ламинарный поток отображается в виде узкой кривой с четкими контурами, турбулентный — широкой неоднородной кривой.
2. Непрерывная (постоянно-волновая) допплероме-трия основана на постоянном излучении и постоянном приеме отраженных ультразвуковых волн. При этом величина сдвига частоты отраженного сигнала определяется движением всех структур на пути ультразвукового луча в пределах глубины его проникновения. Недостатком метода является невозможность изолированного анализа потоков в
строго определенном месте. Достоинством является измерение высоких скоростей потоков крови.
3. Импульсная допплерометрия базируется на периодическом излучении серий импульсов ультразвуковых волн, которые, отразившись от эритроцитов, последовательно воспринимаются тем же датчиком. В этом режиме фиксируются сигналы, отраженные только с определенного расстояния от датчика, которые устанавливаются по усмотрению врача. Место исследования кровотока называют контрольным объёмом. Достоинством метода является возможность оценки кровотока в любой заданной точке.
4. Цветовое допплеровское картирование основано на кодировании в цвете значения допплеров-ского сдвига излучаемой частоты. Методика обеспечивает прямую визуализацию потоков крови в сердце и в относительно крупных сосудах. Красный цвет соответствует потоку, идущему в сторону датчика, синий - от датчика. Темные оттенки этих цветов соответствуют низким скоростям, светлые оттенки - высоким. Недостатком является невозможность получения изображения мелких кровеносных сосудов с маленькой скоростью кровотока. Достоинством метода является возможность оценки как морфологического состояния сосудов, так и состояния кровотока по ним.
5. Энергетическая допплерография основана на анализе амплитуд всех эхосигналов допплеровского спектра, отражающих плотность эритроцитов в заданном объёме. Оттенки цвета (от темно-оранжевого к жёлтому цвету) отражают сведения об интенсивности эхосигнала. Диагностическое значение энергетической допплерографии заключается в возможности оценки васкуляризации органов и патологических участков. Недостатком метода является невозможность судить о направлении, характере и скорости кровотока. Достоинством метода энергетической допплерографии является возможность отображения всех сосудов, независимо от их хода относительно ультразвукового луча, в том числе кровеносных сосудов очень небольшого диаметра и с незначительной скоростью кровотока.
6. Комплексный метод трёхмерного допплеровско-го картирования и трёхмерной энергетической допплерометрии — это методика, дающая возможность наблюдать объемную картину пространственного расположения кровеносных сосудов в режиме реального времени в любом ракурсе, что позволяет с высокой точностью оценивать их соотношение с различными анатомическими структурами и патологическими процессами. В этом режиме используется возможность запоминания нескольких кадров изображения. После включения режима исследователь перемещает датчик или изменяет его угловое положение, не нарушая контакта датчика с телом пациента. При этом записываются серии двухмерных эхограмм с небольшим шагом (малое расстояние между плоскостями сечения). На основе полученных кадров система реконструирует псевдотрёхмерное изображение только цветной части изображения, характеризующее кровоток в сосудах. Поскольку при этом не строится реальная трехмер-
ная модель объекта, при попытке изменения угла обзора появляются значительные геометрические искажения из-за того, что трудно обеспечить равномерное перемещение датчика вручную с нужной скоростью при регистрации информации. Метод позволяющий получать трёхмерные изображения без искажений, называется методом трёхмерной эхографии (30).
В практической деятельности используются также и различные комбинации вышеуказанных модификаций допплерометрии. Например, конвергентная цветовая допплерометрия, представляющая из себя сочетание цветового допплеровского картирования и энергетического допплера; дуплексное исследование — сочетание ультразвукового исследования и потоковой спектральной допплерометрии или энергетической допплерометрии.
Эхокардиография. Один из способов ультразвукового исследования, позволяющий визуализировать сердце плода, предоставляет возможность полного его анатомического описания, оценку сердечных функций и идентифицирует нарушения сердечного ритма. При проведении расширенной эхокардиогра-фии плода принято использовать несколько видов ультразвуковой диагностики:
— двухмерную эхокардиографию 2-0;
— импульсно-волновую допплерографию;
— цветовое допплеровское картирование.
Оптимальный срок для проведения данного исследования — от 18 до 24 недель беременности, но оно может быть выполнено в любое время после этого периода. До срока 18-недельной беременности проведение эхокардиографии плода затруднено. Никакой специальной подготовки исследование не требует. Время, необходимое для проведения процедуры, составляет примерно 30-45 минут. На ранних сроках беременности исследование может быть произведено влагалищным доступом (трансвагинальная эхокардиография) с последующим повтором исследования в более поздние сроки для уточнения результатов. После 36-37 недель получить качественное изображение сердца уже значительно сложнее.
Двухмерная эхокардиография 2-О используется для определения анатомических особенностей и оценки фактического движения сердечных структур на экране монитора.
Импульсно-волновая допплерография применяется для измерения и оценки потока крови через камеры сердца и клапаны.
Цветовое допплеровское картирование — использование цветовой маркировки потоков крови для определения направления и характера кровотока. Это упрощает интерпретацию изображений.
Эхокардиография плода направлена на выявление различных отклонений в анатомо-функци-ональных особенностях сердца и сосудов во внутриутробном периоде, в родах и после рождения ребенка.
Кардиотокография. В настоящее время кар-диотокография (КТГ) является одним из основных методов оценки состояния кардио-респираторной системы плода и тоже является одним из методов, основанных на ультразвуковом феномене. Суще-
ствует две модификации метода: непрямая (наружная) КТГ, с фиксацией датчиков на поверхности передней брюшной стенки и прямая (внутренняя) КТГ, с введением датчиков в полость матки. До наступления родовой деятельности используется только непрямая модификация КТГ.
Методика включает в себя регистрацию кардио-ритма плода (кардиотахограмма) и сократительной активности матки (механогистерограмма). Регистрация частоты сердечных сокращений производится ультразвуковым датчиком, работа которого основана на эффекте Допплера; регистрация тонуса матки осуществляется тензометрическими датчиками. Графическое изображение полученных в процессе регистрации сигналов трансформируется в две кривые, совмещенные по времени и зафиксированные на специальной шкалированной бумажной ленте: одна из них (верхняя) отражает частоту сердечных сокращений плода, другая (нижняя) — маточную активность. Кроме того, современные фетальные мониторы снабжены приспособлением для графической регистрации движений плода.
При непрямом методе исследование проводится в положении женщины на левом боку или в положении сидя. Выбор положения зависит от того, в каком положении женщины максимально хорошо прослушивается сердцебиение плода. Запись в положении женщины на спине не желательна из-за возможности сдавливания маткой магистральных кровеносных сосудов и как следствие получение неудовлетворительных данных теста. Наружный ультразвуковой датчик помещают на переднюю брюшную стенку женщины в месте наилучшей слышимости сердечных тонов плода, а тензометриче-ский датчик накладывают в области правого угла матки.
История создания метода КТГ. Исторический опыт показывает, что в связи с наибольшей экспериментальной доступностью сердечная деятельность явилась тем фактором, с которого началось систематическое изучение его функционального состояния. Так, швейцарский врач Mayer в 1818 году сообщил, что, приложив ухо к животу беременной женщины, можно с уверенностью узнать, жив плод или нет. Несколько позже, в 1821 году, французский врач J. Kargaradec применил для выслушивания сердечной деятельности плода стетоскоп, изобретенный Лаеннеком. Он впервые сформулировал 7 основных положений о клинической значимости выслушивания сердца плода. Согласно его данным выслушивание сердца плода позволяет получить следующую важную информацию:
— диагностировать беременность;
— диагностировать многоплодную беременность;
— оценить состояние плода по звучности и частоте сердцебиений;
— оценить положение плода в матке;
— уточнить локализацию плаценты;
— диагностировать внематочную беременность;
— идентифицировать шум маточных и плацентарных сосудов.
Однако немногим позже Е. Kennedy, R. Benson и др. не согласились с мнением Kargaradec и указали на то, что акушерская аускультация не является
эффективной в обнаружении дистресса плода, за исключением только случаев выраженной бради-кардии. По их мнению, с помощью аускультации можно только определить, жив плод или нет.
В 1906 году М. Cremer опубликовал статью, в которой сообщалось о возможности регистрации электрокардиограммы плода. Ее осуществляли как с помощью абдоминального, так и влагалищного электродов. Основным недостатком этого метода являлось то, что регистрировался только желудочковый комплекс плода, в то время как остальные элементы электрокардиограммы не определялись.
Следующим этапом в развитии антенатальной кардиологии явилась регистрация фонокардио-граммы плода, осуществленная Hofbauer и Weiss в 1908 году. Однако относительно низкий технический уровень и в связи с этим невозможность создания совершенной аппаратуры явились причиной того, что два этих метода не использовались в клинической практике около 50 лет.
Исследования, проведенные в 1960-е годы под руководством Л.С. Персианинова, показали, что метод фоно- и электрокардиографии может с успехом применяться для выявления нарушений ритма сердца плода, установления его предлежания, многоплодной беременности, а также диагностики острой гипоксии во время родов. Однако невозможность осуществлять регистрацию ЭКГ на протяжении всего родового периода явилась причиной того, что данный метод не нашел своего применения в клинической практике для диагностики острой гипоксии плода. В то же время исследования, выполненные на большом материале В.Н. Демидовым и A.A. Аристовым, показали, что этот метод в 80% случаев дает возможность установить хроническую гипоксию плода и в 73% случаев — предположить патологию пуповины, в связи с чем он более 10 лет с успехом использовался в ряде медицинских учреждений страны.
Важным этапом в развитии перинатологии явилось внедрение в клиническую практику метода КТГ, предложенного в конце 1960-х годов Е. Chon и основанным на одновременной регистрации частоты сердечных сокращений и маточной активности. В настоящее время данный метод занимает ведущее место в оценке кардиореспираторной системы плода во время беременности и в родах.
При анализе КТГ учитывают ряд показателей:
— средняя частота сердечного ритма (базаль-ный ритм), составляющая в норме 120-160 ударов в минуту;
— вариабельность сердечного ритма (мгновенная вариабельность от удара к удару и медленные внутриминутные колебания сердечного ритма);
— миокардиальный рефлекс — повышение частоты сокращений сердца плода при увеличении его двигательной активности;
— периодические изменения сердечного ритма.
Существуют и несколько иные подходы к классификации паттернов КТГ. Один из них основан на оценке их продолжительности во времени. Согласно этому подходу принято различать:
— долговременные паттерны вариабельности сердечного ритма (базальный ритм);
— изменения средней периодичности — акцеле-рации (кратковременные учащения частоты сокращений сердца) и децелерации (кратковременные урежения частоты сокращений сердца);
— кратковременные изменения сердечного ритма (мгновенные осцилляции);
— долговременные изменения сердечного ритма.
Базальный ритм. Под базальным ритмом понимают среднюю частоту сердечных сокращений плода, сохраняющуюся неизменной за период, равный 10 мин и более. При этом кратковременные изменения базального ритма (акцелерации и децелера-ции) не учитываются. При адекватном функцио-наровании кардио-респираторной системы плода частота сердечных сокращений подвержена постоянным небольшим изменениям, что обусловлено реактивностью автономной системы сердца плода.
Принято различать несколько вариантов ба-зального ритма сердца:
— нормокардия (120-160 ударов в 1мин);
— тахикардия (более 160 ударов в 1 мин (умеренная тахикардия — 160-180 в 1 мин, выраженная тахикардия — более 180 в 1 мин);
— брадикардия (менее 120 ударов в 1 мин (умеренная брадикардия — 110-120 в 1 мин, выраженная брадикардия — менее 100 в 1 мин).
Акцелерации. Одним из основных признаков изменения сердечного ритма плода средней периодичности являются акцелерации. Акцелерацией называется увеличение частоты сокращений сердца плода на 15 и более ударов в минуту и продолжительностью более 15 секунд по сравнению с базальным ритмом. Увеличение частоты сокращений сердца плода, имеющие параметры ниже указанных, трактуются как медленные осцилляции и относятся к показателю вариабельности. По своей форме акцелерации могут быть разнообразными (вариабельными) или похожими друг на друга (униформными).
Появление на КТГ вариабельных спорадических акцелераций является наиболее достоверным признаком удовлетворительного состояния плода и с высокой вероятностью свидетельствует об отсутствии тяжелого ацидоза и гипоксического состояния плода. В то же время регистрация униформных периодических акцелераций, как бы повторяющих по форме маточные сокращения, свидетельствует об умеренной гипоксии плода, особенно в сочетании с тахикардией.
Децелерации. Под децелерациями понимают эпизоды замедления сердцебиений на 15 и более ударов в минуту, длящиеся 15 с и более. Децелерации обычно возникают в ответ на сокращения матки или движения плода.
При использовании непрямой модификации метода КТГ различают следующие виды децелера-ций: нормальные (спонтанные) и патологические (немые, W-образные, М-образные, замедленные комбинированные).
В процессе прямой регистрации КТГ в родах при введении датчиков непосредственно в матку принято различать три основных типа децелера-ций:
— Dip 1 — для этого типа характерно возникновение децелерации с началом схватки, плавное
начало и окончание. Продолжительность децеле-рации по времени совпадает с длительностью маточного сокращения или же бывает несколько короче. Наиболее часто встречается при компрессии пуповины;
— Dip 2 — поздняя децелерация, возникающая через 30 с и более после начала сокращения матки. Децелерация имеет крутое начало и более пологое выравнивание. Ее длительность часто больше продолжительности схватки. Такие децелерации служат важным признаком фетоплацентарной недостаточности;
— Dip 3 — вариабельные децелерации, которые различаются по времени возникновения по отношению к шевелению плода или началу маточного сокращения и имеют различную форму.
Кратковременные изменения сердечного ритма (мгновенные осцилляции). О вариабельности сердечного ритма судят по наличию мгновенных осцилля-ций. Они представляют собой отклонения частоты сердцебиений от среднего базального уровня. Подсчет осцилляций производится на участках, где нет медленных акцелераций. Подсчет количества ос-цилляций при визуальной оценке КТГ практически невозможен. Поэтому при анализе КТГ обычно ограничиваются подсчетом амплитуды мгновенных осцилляций. Различают низкие осцилляции (менее 3 сердечных сокращений в минуту), средние (3-6 в минуту) и высокие осцилляции (более 6 сердечных сокращений в минуту). Наличие высоких осцилля-ций отражает хорошее состояние плода, низких — нарушении его состояния.
Основные варианты кривых в зависимости от характера осцилляций. При оценке кривых КТГ в процессе анализа паттернов средней продолжительности принято подсчитывать количество, амплитуду и продолжительность медленных осцилляций. В зависимости от амплитуды медленных акцелераций различают следующие типы КТГ:
— немой, или монотонный тип характеризуется низкой амплитудой осцилляций (0-5 уд/мин);
— слегка ундулирующий или переходный (610 уд/мин);
— ундулирующий или волнообразный (1125 уд/мин);
— сальтаторный или скачущий (более 25 уд/ мин).
Наличие двух первых вариантов ритма обычно свидетельствует о нарушении состояния плода и, в частности, его кардиореспираторной системы; проявления ундулирующего типа кривой — о хорошем состоянии плода, сальтаторного варианта ритм — о обвитии пуповиной.
Основные критерии оценки результатов кардио-токографии. Ведущим при оценке состояния кар-дио-респираторной системы плода в процессе использования методики КТГ является период его бодрствования, поскольку изменения сердечной деятельности в период покоя аналогичны тем, которые наблюдаются при нарушении его состояния. Поэтому регистрацию КТГ принято продолжать не менее 40 минут, т.к. фаза покоя плода в среднем составляет 15-30, реже до 40 минут. Необходимо также подчеркнуть, что объективная оценка кар-
диотокограммы возможна только при учёте всех показателей.
Согласно рекомендациям ВОЗ, не менявшимся с 1985 года, критериями нормальной КТГ являются следующие признаки:
— базальный ритм в пределах 110-150 уд/мин;
— амплитуда вариабельности сердечного ритма — 5-25 уд/мин;
— децелерации отсутствуют или выявляются спорадические, неглубокие и очень короткие;
— регистрируются две и более акцелерации на протяжении 10 мин. записи. Если такой тип КТГ обнаруживается за короткий период исследования, запись можно не продолжать.
Более подробно необходимую продолжительность записи КТГ определяют критерии Доуза-Редман, которые, помимо упомянутых выше условий, включают в себя:
— отсутствие децелераций;
— наличие минимум одного шевеления плода или трех акцелераций;
— отсутствие признаков синусоидального ритма;
— STV 3 мс или более;
— наличие либо акцелерации, либо эпизода высокой вариабельности;
— отсутствие децелераций или ошибок в конце записи.
Для КТГ, содержащей патологические предвестники («подозритльный» тип кривой КТГ) характерны следующие признаки:
— базальный ритм в пределах от 110 до 100 или от 150 до 170 уд/мин;
— амплитуда вариабельности базального ритма между 5 и 10 уд/мин более чем за 40 минут исследования или более 25 уд/мин;
— отсутствие акцелераций более чем за 40 минут записи;
— спорадические децелерации любого типа, кроме тяжелых. При обнаружении таких признаков на кардиотокограмме должен быть проведен любой из стрессовых тестов.
К патологическим типам кардиотокограмм относятся следующие признаки:
— базальный ритм менее 100 или более 170 уд/ мин;
— вариабельность базального ритма менее 5 уд/ мин, наблюдаемая на протяжении более чем 40 минут записи;
— повторяющиеся выраженные ранние децеле-рации или вариабельные децелерации;
— поздние децелерации любой конфигурации;
— синусоидальный тип кривой, характеристиками которого является наличие частоты менее чем 6 осцилляций в минуту, амплитудой менее 10 уд/ мин и продолжительностью 20 минут и более.
Усложнение расчетов и математизация методов анализа способствует увеличению точности диагностики состояния плода. В последние годы был предложен ряд синтетических показателей, расчет которых доступен только автоматизированным системам. К их числу относится показатель STV (аббревиатура английских слов «short-term variation», т.е. «короткая вариабельность»). Это показатель разности между средними пульсовыми интервала-
ми, зарегистрированными в течение предыдущего и последующего промежутка, равного 1/16 минуты. В норме этот показатель колеблется между 5 и 10 мс и призван заменить собой показатель амплитуды мгновенных осцилляций, точный расчет которого был бы крайне труден ввиду большого количества мгновенных осцилляций, регистрируемых в ходе исследования. STV менее 5 мс необходимо интерпретировать как признак низкой вариабельности, STV более 10 мс — аналогичен регистрации сальтаторного типа вариабельности.
Современные классификационные системы оценки КТГ. С целью упрощения анализа полученных данных были предложены балльные системы оценки КТГ. До настоящего времени сохраняет практическую ценность 10-балльная система Е.С. Готье, включающая оценку от 0 до 2 баллов таких показателей, как:
— стабильность ритма, количество акцелераций за 60 минут;
— амплитуда акцелераций;
— соотношение между продолжительностью акцелераций и децелераций;
— наличие и характер децелераций.
Принятая за рубежом балльная система W.
Fischer (1976) в модификации Н. Krebs (1978) включает в себя оценку следующих показателей:
— частоты базального ритма;
— амплитуды мгновенных осцилляций;
— частоты осцилляций;
— количества акцелераций и децелераций за 30 минут;
— число шевеления плода за 30 минут.
По данным большинства исследователей, достоверность результатов, получаемых с применением балльных систем, составляет около 75%. Необходимо отметить, что, несмотря на удобство балльных систем, более ценным является анализ КТГ, при котором получает свою клиническую оценку каждое в отдельности отклонение от физиологической нормы. Так же балльные системы оценки КТГ были предложены и другими авторами: T.C. Jomse, Е.С. Готье (1982), U.J. Ott (1989), E.R. Lyons (1979), И.О. Макаров (1972), однако они не получили широкого распространения.
Функциональные тесты для оценки кардиоре-спираторной системы плода. Для выявления резервных возможностей кардио-респираторной системы плода в антенатальном периоде и повышения точности диагностики нарушений состояния плода применяют следующие функциональные пробы:
— нестрессовый тест;
— стрессовые тесты (контрактильный оксито-циновый тест, маммарный стрессовый тест, степ-тест, проба с задержкой дыхания, температурный и акустичесчкий тесты);
— оценка реакций кардиореспираторной системы плода на двигательную активность (актограмму) плода.
Нестрессовый тест является скрининговым методом обследования и в настоящее время является одним из основных методов функциональной диагностики в перинатологии. Сущность нестрессового теста состоит в том, что оценка состояния плода производится без какого-либо постороннего
воздействия на плод. Он основан на регистрации движений плода и связанных с ними изменений частоты сердцебиений плода в виде акцелераций и децелераций за счет миокардиального рефлекса. Таким образом, предметом исследования при нестрессовом тесте является координационная деятельность центральной нервной системы плода.
В процессе анализа результатов нестрессового теста принято различать:
— реактивный (положительный) нестрессовый тест, характеризующийся наличием двух и более акцелераций, амплитудой 15 и более ударов за 40 минут наблюдения. Реактивный нестрессовый тест позволяет сделать вывод об удовлетворительном состоянии плода с достоверностью 97-99%, и при стабильном состоянии матери позволяет прогнозировать благополучное состояние плода в течение недели;
— ареактивный нестрессовый тест характеризуется отсутствием акцелераций в ответ на шевеление плода или наличием только одной акцелера-ции за 40 минут наблюдения. По другой методике регистрации, ареактивным считается нестрессовый тест, при котором менее чем 80% ротационных движений плода вызвали акцелерацию амплитудой более 15 ударов в минуту и продолжительностью более 15 с. Ареактивность может быть следствием острой или хронической гипоксии плода, или являться следствием нахождения плода к моменту исследования в фазе «сна», или в состоянии медикаментозной депрессии (седативными средствами, анальгетиками, антигистаминными препаратами, сульфатом магния). В этом случае тест считается ложно-ареактивным. Существует также понятие физиологической ареактивности, когда аректив-ность связана с небольшим сроком гестации.
Ареактивный нестрессовый тест не имеет самостоятельного значения, т.к. позволяет сделать заключение о гипоксическом состоянии плода с достоверностью не более 75%. Поэтому ареактив-ность частоты сердцебиений плода служит показанием для проведения стрессовых тестов, наиболее информативным из которых является окситоци-новый тест. Основой этого теста является факт уменьшения маточно-плацентарного кровотока во время сокращения миометрия. У здорового плода, организм которого обладает определенными компенсаторными возможностями, снижение ок-сигенации не ведет к изменениям его сердечной деятельности. В то же время при нарушениях ма-точно-плацентарного кровообращения контрак-тильный тест помогает выявить недостаточность компенсаторных механизмов, которая проявляется изменением частоты сердцебиений, в частности, появлением децелераций.
Стрессовые тесты — являются дополнительными и используются при необходимости оценить адаптационный потенциал кардио-респираторной системы плода в ответ на искусственно созданную нагрузку. В настоящее время наиболее эффективными в диагностическом плане тестами является контрактильный тест с окситоцином, маммарный тест и проба с задержкой дыхания.
Контрактильный стрессовый тест с окситоци-ном был предложен Н.Л. Гармашевой и Н.Н. Константиновой (1978). Окситоциновый тест основан на реакции сердечно-сосудистой системы плода на вызванные введением окситоцина сокращения матки. Для проведения теста внутривенно вводят раствор окситоцина, содержащий 0,01 ЕД в 1 мл изотонического раствора ЫаС1 или 5% раствора глюкозы со скоростью 1 мл в минуту. Тест можно оценивать, если в течение 10 мин при скорости введения 1 мл/мин наблюдается не менее трех сокращений матки. Установлено, что спонтанные или индуцированные маточные сокращения приводят к уменьшению кровотока в плаценте, на который здоровый плод не реагирует. При достаточных компенсаторных возможностях фетоплацентарной системы в ответ на сокращение матки наблюдается нерезко выраженная кратковременная акцелерация или непродолжительная ранняя децелерация.
В то же время, при снижении компенсаторных возможностей, эта реакция плодом воспринимается как стрессовая и на КТГ проявляется поздними децелерациями. Если в течение 15-20 мин появляются акцелерации — исследование прекращают и трактуют результаты как реактивный нестрессовый тест. Контрактильный стрессовый тест считают положительным, если появились поздние или вариабельные децелерации, сопровождающие более половины схваток. Он указывает на гипоксию плода и является показанием к немедленному ро-доразрешению с выключением родового акта, если имеется сочетание хотя бы с одним из следующих состояний: снижением двигательной активности плода, ухудшением состояния матери, маловодием, гипотрофией плода. Отрицательный контрактиль-ный стрессовый тест характеризуется отсутствием поздних и атипических децелераций, и является довольно точным показателем благополучного состояния плода.
Степ-тест — предусматривает подъем на ступеньку высотой 30 см 10-15 раз. Проба с физической нагрузкой считается нормальной при увеличении сердцебиений плода на 10-15 уд/мин.
Проба с задержкой дыхания — в норме задержка дыхания сопровождается изменением сердцебиений в среднем на 7 уд/мин. Задержка дыхания на вдохе вызывает урежение, на выдохе — учащение сердцебиений плода. При гипоксии плода наблюдается отсутствие изменений частоты биений сердца или парадоксальная реакция.
При холодовом тесте (термическая проба) происходит уменьшение сердцебиений в пределах 10 уд/мин, при гипоксии изменения ритма отсутствуют или реакция сердца плода бывает извращенной.
Маммарный тест — проба со стимуляцией сосков (эндогенный стрессовый тест). Маточные сокращения вызываются раздражением молочных желез путём сдавления сосков пальцами. Раздражение сосков производит сама беременная женщина до появления начала схваток, о котором судят по показаниям кардиотокографа.
Акустический тест — определение реакции сердечной деятельности плода в ответ на звуковой раздражитель. При этом осуществляется звуковая
стимуляция плода через переднюю брюшную стенку матери частотой 2000-3000 Гц, длительностью 5 с и силой 80-110 дБ приводит к соответствующей реакции по типу акселерации при нормальном состоянии плода. При гипоксии ответная реакция сердца плода на звуковой раздражитель отсутствует. Увеличение частоты сердцебиений при акустической стимуляции связано с ростом двигательной активности плода.
Токография и актография как неотъемлемые составляющие КТГ. Как уже упоминалось выше, токограмма — составляющая кардиотокограммы, представляющая собой графическую регистрацию маточной активности. Токография бывает наружной (при помощи тензометрического датчика, накладываемого на дно матки) и внутренней (при помощи внутриматочного катетера, совмещенного с тензометрическим датчиком). Регистрация маточной активности в системных единицах возможна лишь при втором способе регистрации. Фетальные мониторы семейства «Тим», не оснащенные вну-триматочным катетером, автоматически устанавливают уровень базального тонуса, в дальнейшем запись отражает лишь кратность превышения установленного уровня. В протокол анализа включается подсчет количества маточных сокращений, превышающих 16%-ный порог от базального уровня, длительностью 30 с и более.
Неотъемлемой частью современной КТГ является актограмма — система графической регистрации двигательной активности плода. Оценку движений плода осуществляют двумя способами: возможен субъективный анализ двигательной активности плода, основанный на их подсчете самой беременной, или регистрация их при помощи ультразвукового датчика фетального монитора. Акто-графия необходима для проведения нестрессового теста, а также для регистрации эпизодов дыхательных движений плода в процессе ультразвуковото исследования.
Анатомо-функциональные особенности кардио-респираторной системы плода и их зависимость от полового диморфизма. Несмотря на обширное количество данных литературы, посвященной мор-фофункциональным особенностям сердечно-сосудистой системы плода, тем не менее, продолжают оставаться неразрешенными некоторые вопросы, представляющие как теоретический, так и прикладной интерес. В частности, исследования последних лет, проводимые в рамках международного антенатального скрининга, свидетельствуют о необходимости поиска ультразвуковых, допплеро-метрических, кардиотокографических и иных маркеров акушерской патологии, в том числе и патологии сердечно-сосудистой системы плода.
По данным научного центра сердечно-сосудистой хирургии имени А.Н. Бакулева, ежегодно в России нарушения внутриутробного развития кар-диоваскулярной системы приводят к рождению более 20 тысяч детей с врожденными пороками сердца, 70% из которых нуждаются в оперативном лечении в периоде новорожденности или первого года жизни. Все кардиохирургические центры в настоящее время выполняют не более 40% от необходимого
количества операций в год. Это значит, что более 10 000 детей в год не получают должного лечения. Такая ситуация приводит к росту числа детей-инвалидов и сопровождается серьезными социально-экономическими потерями для государства.
Данные литературы свидетельствуют о том, что закладка и начало функционирования сердечно-сосудистой системы происходит уже на 20-21 день после оплодотворения, когда происходит воссоединение сосудистых систем матери и зародыша и формируется плацентарное кровообращение. К шестинедельному сроку беременности сердце становится четырехкамерным с наличием атриовен-трикулярных клапанов и разделением ствола на аорту и легочную артерию. Наличие плацентарного кровообращения определяет гемодинамические особенности сердечно-сосудистой системы плода, к числу которых относятся горизонтальное положение оси сердца, вызванное значительными размерами печени плода, овальное окно между правым и левым предсердиями, функционирование артериального (боталлова) протока между легочным стволом и дугой аорты, отсутствие газообмена в малом круге кровообращения, сравнительно большие размеры правого желудочка, равные по величине размерам левого желудочка. В результате этого плод получает смешанную артериально-ве-нозную кровь.
Артериальная кровь из плаценты поступает по пупочной вене в брюшную полость плода через пупочное кольцо (рис.1). В теле плода пупочная вена дает две ветви, одна из которых впадает в воротную вену, другая — в венозный проток (ductus
venosus), а тот, в свою очередь, — в нижнюю полую вену. В физиологических условиях примерно 55% крови направляется через венозный проток в нижнюю полую вену к правому предсердию, а 45% — к печени. Венозная кровь из нижней части туловища смешивается с артериальной кровью из плаценты и по нижней полой вене поступает в правое предсердие. Венозная кровь из верхней половины туловища собирается верхней полой веной и поступает в правое предсердие. Большая часть смешанной крови правого предсердия, благодаря заслонке нижней полой вены, через овальное окно поступает из правого предсердия в левое, а меньшая часть — посредством правой предсердно-желудочковой перегородки попадает в правый желудочек. Из левого предсердия кровь поступает в левый желудочек, а затем в аорту, по ветвям которой направляется в первую очередь к сердцу, голове и верхним конечностям. Из правого желудочка кровь попадает в легочный ствол. Антенатально к легким поступает 10-12% кровотока из правого желудочка. Основной объем кровотока через открытый артериальный проток поступает в нисходящую часть аорты. Овальное окно и боталлов проток действуют как обходные шунты, позволяющие крови, минуя легкие, поступать в систему большого круга кровообращения. Основная особенность деятельности сердца плода состоит в том, что оба желудочка накачивают кровь в аорту, то есть в большой круг кровообращения.
Рисунок 1. Кровообращение плода во внутриутробном периоде [Затикян Е.П. Кардиология плода. М.: Триада-Х, 2009].
1 - дуга аорты; 2 - артериальный проток; 3 - верхняя полая вена; 4 - левое предсердие; 5 - легочный ствол; 6 - правое предсердие; 7 - левый желудочек; 8 - правый желудочек; 9 - брюшная аорта; 10 - венозный проток; 11 - воротная вена; 12 - пупочная вена; 13 - нижняя полая вена; 14 - плацента; 15 - пупочные артерии.
Особенности антенатального кровообращения отражаются на показателях внутрисердечной гемодинамики. Незначительный объем легочного кровотока и высокие величины легочного сосудистого сопротивления способствуют повышению давления в правом желудочке, легочной артерии и правом предсердии.
В 1980 годы, после внедрения эхокардиогра-фических технологий, было установлено, что со второй половины беременности размеры правого желудочка у плода начинают преобладать над размерами левого желудочка. В третьем триместре, к концу беременности, различия в размерах правого и левого желудочка начинают уменьшаться. Считается, что преобладание размеров правого желудочка во втором триместре беременности, особенно выраженное в сроке 28-32 недели, является реакцией плода на физиологическую гиперволемию.
Изменение частоты сердечных сокращений у плода происходит в результате дифференциации структур сердца, формирования проводящей системы сердца и влияний на сердце блуждающего нерва. Во время эмбрионального развития сердца желудочки созревают быстрее предсердий, однако их сокращения протекают очень медленно и нерегулярно. Как только разовьются предсердия, импульсы, генерируемые клетками в правом предсердии, придают частоте сокращений сердца плода регулярный характер, вызывая сокращения всего сердца, и эти клетки становятся водителями ритма сердца. Венозный синус созревает позднее, и впоследствии его рудимент является сино-атриальным узлом и водителем ритма сердца первого порядка.
В ответ на гипоксию плод реагирует снижением интенсивности обмена веществ. Если даже кровообращение поддерживается на необходимом уровне, когда насыщение крови пупочной артерии кислородом становится ниже 50%, интенсивность обмена веществ уменьшается, начинается накопление молочной кислоты, что свидетельствует о частичном удовлетворении обменных потребностей плода за счет анаэробного гликолиза. Вначале асфиксия влияет на сино-атриальный узел, замедляя сердечные сокращения, уменьшается минутный объем кровотока и развивается артериальная гипоксия (как при пережатии пуповины). В более поздние периоды внутриутробного развития пережатие пуповины способствует кратковременной брадикар-дии вследствие, очевидно, прямого раздражающего влияния асфиксии на кардиоингибиторный центр продолговатого мозга, тогда как к концу внутриутробной жизни асфиксия вызывает брадикардию, сменяющуюся тахикардией, связанной, как считается, с сердечными волокнами симпатического нерва. Этому, вероятно, способствует выброс надпочечниками катехоламиновых гормонов. Постоянная брадикардия наблюдается при насыщении артериальной крови кислородом менее чем на 15-20%.
Одним из факторов, влияющих на внутриутробный онтогенез сердечно-сосудистой системы плода, является половая принадлежность плода.
Внимание ученых давно приковывает факт, что определенная предрасположенность к тем или
иным порокам сердца зависит от полового диморфизма. В работах В.А. Геодакян об эволюционной теории пола, отмечено наличие «мужских» и «женских» пороков развития, объясняемое тем, что «признаки недалекого филогенетического прошлого чаще встречаются у особей женского пола, а признаки недалекого филогенетического будущего — у особей мужского пола». Согласно этим исследованиям, у женского пола преобладают такие пороки, как открытый артериальный проток (соотношение числа больных мужского пола к числу больных женского пола составило 1:2,72), болезнь Лаутембахера (1:2,14), дефект межпредсердной перегородки (1:1,84), дефект межжелудочковой перегородки и открытый артериальный проток (1:1,51), триада Фалло (дефект межпредсердной перегородки, сужение устья легочной артерии, гипертрофия миокарда правого желудочка) (1:1,45). Известно, что артериальный проток, овальное отверстие, гипертрофия правого желудочка являются неотъемлемыми компонентами кровообращения плода и в норме обнаруживаются на ранних стадиях онтогенеза сердечно-сосудистой системы. Более того, эти образования в качестве необходимых атрибутов строения нормальной сердечно-сосудистой системы взрослых особей можно наблюдать у представителей низших (вплоть до рептилий включительно) классов позвоночных. Таким образом, эти пороки сердца можно рассматривать в качестве возврата к фило- и онтогенетическому прошлому.
У особей мужского пола наиболее распространенными пороками сердца оказались врожденный аортальный стеноз (2,66:1), коарктация аорты (2,14:1), транспозиция магистральных сосудов (1,90:1), аномальное впадение всех легочных вен (1,39:1), коарктация аорты и открытый артериальный проток (1,37:1). Очевидно, что ни один из данных пороков сердца не имеет аналогичных образований ни у плода человека, ни у его филогенетических предков. Таким образом, исследования В.А. Геодакян подтверждают гипотезу, трактующую механизм формирования врожденных пороков сердца и крупных сосудов как остановку их развития на какой-либо стадии эмбриогенеза или филогенеза, в одних случаях, и как результат «неудачной эволюционной пробы» — в других.
Эта гипотеза подтверждается и другими данными международных исследований. Индийские ученые Kiran V.S., Nath P.P., Maheshwari S. (2011), проведя анализ 15066 случаев врожденных пороков сердца, подвергшихся хирургической коррекции, пришли к выводу, что частота встречаемости пороков сердца выше у мальчиков (1,4:1). Самым распространенным из них оказался дефект межжелудочковой перегородки, составляя 24,2% всех пороков, при этом соотношение мальчиков к девочкам было 1,5:1. Затем в 18,7% случаев следовала тетрада Фалло (1,6:1). Дефект межпредсердной перегородки встречался чаще у девочек (0,9:1) и составлял 14,4% всех пороков сердца. По данным национального исследования 7245 новорожденных с врожденными пороками сердца, проведенного Lindinger A., Schwedler G., Hense H.W. (2010) в Германии, «мягкие» пороки сердца чаще встреча-
лись у новорожденных девочек, а тяжелые, комбинированные пороки — у мальчиков.
Посредством оценки допплеровских параметров сердечно-сосудистой системы в ранние сроки беременности обнаружено, что пульсационный индекс вен, пик скорости во время желудочковой систолы были значительно ниже у плодов мужского пола по сравнению с плодами женского. По нашим данным степень выраженности асимметрии кровотока в ренальных артериях правой и левой почек плода зависит от характера течения беременности и полового диморфизма: при физиологической беременности асимметрия почечного кровотока более выражена у мальчиков, при фетоплацентарной недостаточности — у девочек. Обнаружено также, что выраженная дилатация почечных артерий у плодов мужского и женского пола в 20 недель беременности является прогностически неблагоприятным признаком и сопровождается повышением феномена патологической централизации кровообращения в III триместре беременности, а также ухудшением показателей биофизического профиля плода.
Нарушения фетоплацентарного кровообращения, острая и хроническая гипоксия способны вызвать существенное поражение миокарда вплоть до формирования некрозов и инфарктов. Специфи-
ческим маркером повреждения миокарда является глобулярный белок тропонин Т, участвующий в процессах сокращения и расслабления кардио-миоцитов. Согласно данным Nomura R.M. и др. (2011), уровень фетального сердечного тропонина Т, определяемый в пуповинной крови в первые минуты после рождения у новорожденных от матерей, чья беременность осложнилась плацентарной недостаточностью, был значительно выше у плодов мужского пола, что свидетельствует о том, что мальчики больше подвержены ишемическим повреждениям миокарда, чем девочки.
Bernardes J. и др. (2011) показано, что в процессе родов плоды женского пола имеют более высокую частоту сердечных сокращений, чем плоды мужского пола, что объясняется большей активностью у первых симпатической нервной системы. В условиях ацидемии у плодов женского пола частота сердцебиений также была выше, что говорит о половом диморфизме адаптационных реакций на стресс и дистресс.
Приведенные выше данные позволяют сделать допущение о различном пути развития и различном становлении адаптационных реакций сердечно-сосудистой системы плода в зависимости от гендер-ной принадлежности.
ЛИТЕРАТУРА
1. Агеева М.И. Допплерометрические исследования в акушерской практике. М.: Видар-М, 2000.
2. Аршавский И.А. Физиологические механизмы и закономерности индивидуального развития. М.: Наука, 1982.
3. Боташева Т.Л., Баринова В.В., Авруцкая В.В., Гимбут В.С., Емельяненко Е.С., Капустин Е.А. «Особенности сердечнососудистой системы плода во внутриутробном периоде онтогенеза в зависимости от полового диморфизма при различной стерео- функциональной организации системы «Мать-плацента-плод». Журнал фундаментальной медицины и биологии. 2012; 3: 65-72.
4. Волков А. Ультразвуковая диагностика в акушерстве и гинекологии. Ростов-на-Дону: «Феникс», 2013.
5. Воскресенский С.Л. Оценка состояния плода. Кардиотоко-графия. Допплерометрия. Биофизический профиль плода. Минск, 2004.
6. Геодакян В.А. Роль полов в передаче и преобразовании генетической информации. Проблемы передачи информации. 1965; 1: 105-112.
7. Геодакян В.А. Гормональный пол. XIX Любищевские чтения «Современные проблемы эволюциир». Ульяновск, 5-7 апреля 2005 года.
8. Затикян Е.П. Кардиология плода. М.: Триада-Х, 2009.
9. Медведев М.В. Основы допплерографии в акушерстве. Практическое пособие для врачей. М, 2007.
10. Медведев М.В. Пренатальная эхография: дифференциальный диагноз и прогноз. 3-е издание, дополненное, переработанное. М.: «Реал Тайм», 2012.
11. Орлов В.И., Боташева Т.Л., Орлов А.В. Кардиотокография и допплерометрия в современном акушерстве. ред. В.И. Орлов. Ростов-на-Дону: «ЮНЦ РАН», 2007.
12. Персианинов Л.С., Демидов В.Н. Ультразвуковая диагностика в акушерстве. М.: Медицина, 1982.
13. Сухих Г.Т. Кокрановское руководство. Беременность и роды. М.: 2010.
14. Heinrich J, Seidenschnur G. Praktische Kardiotokographie. Leipzig: Johann Ambrosius Barth, 1985.
15. http://baby-calendar.rU/obsledovaniya/ktg/#ixzz334wWfYnj
16. http://www.neboleem.net/jehokardiografija.php
