Fetales Monitoring (Indikation und Methodik zur fetalen Zustandsdiagnostik in der Schwangerschaft: CTG und Doppler)
Verfasst von: Joachim L. Gnirs, Karl-Theo M. Schneider, Sven Schiermeier, Sven Kehl und Constantin von Kaisenberg
Im Low-Risk-Kollektiv (keine Risiken u/o Notwendigkeit einer Intervention; UCSF 2022; AWMF 2023) wird die perinatale Morbidität/Mortalität (PM) durch antepartale CTG- oder Doppler-Untersuchungen nicht gesenkt. Werden die Möglichkeiten einer Reduzierung der Falsch-positiv-Rate des CTGs nicht genutzt, steigt die Rate unnötiger Interventionen. Da Wehen die uterine Perfusion und fetale Oxygenierung herabsetzen, kann sich der Low-Risk-Status sub partu ändern. Ein Vergleich von Computer- und konventionellem CTG zeigte keine Reduzierung potenziell vermeidbarer Todesfälle (keine Anwendungsempfehlung). Da heute andere Therapieoptionen bestehen (Veröffentlichung der Studien: 1982–1999), die Studien qualitative Einschränkungen und bezogen auf die Seltenheit perinataler Todesfälle und Zerebralparesen zu geringe statistische Power hatten, steht eine abschließende Bewertung aus. Beim Screening (1. Trim., Zweittrimester-Fehlbildungs-US, Echokardiografie und serielle Biometrie) weicht die Erfassung von Hintergrundrisiken (Präeklampsie, Wachstumsrestriktion) einer umfassenden algorithmischen Risikoberechnung (z.B. Fetal Medicine Foundation) mit hoher Detektions- und geringer Falsch-positiv-Rate. Im High-Risk-Kollektiv kann durch CTG- und Doppleruntersuchungen die PM um ca. 30 % gesenkt werden.
Low-Risk-Schwangerschaften sind Schwangerschaften, für die keine erhöhten Risiken für Mutter und/oder das ungeborene Kind identifiziert wurden und für die weder eine Notwendigkeit noch ein zu erwartender Benefit einer Intervention besteht (modifiziert nach University of California San Francisco [UCSF] 2022; AWMF 2023).
Keine der derzeit verfügbaren Methoden kann vorhersagen, ob ein Ungeborenes unter der Geburt in einem Low-Risk-Status bleiben wird, da Wehen die uterine Perfusion und fetale Oxygenierung herabsetzen.
Ein effektives fetales Monitoring setzt voraus, dass möglichst früh, idealerweise bereits zu Beginn einer Schwangerschaft, zwischen Low-Risk- und High-Risk-Schwangerschaften unterschieden wird. Es liegt keine Evidenz dafür vor, dass eine unkritische Anwendung des CTGs oder der Dopplersonografie Vorteile hinsichtlich der perinatalen Mortalität oder Morbidität besitzt. Selbst bei konsequentem Einsatz des CTGs in Hochrisikokollektiven konnten weder die perinatale Morbidität noch die Mortalität signifikant gesenkt werden. Umso mehr ist es auch unter Abwägung der Kosten-Nutzen-Relation kaum vertretbar, dass diese Methode unreflektiert nahezu bei jeder Gravidität, d. h. auch bei Schwangeren ohne jedes Risiko, angewandt wird. Gründe für die enttäuschende Bilanz sind neben den zahlreichen bei der Interpretation meist nicht berücksichtigten Einfluss- und Störgrößen auch die uneinheitlichen Interpretationskriterien. Unnötige Interventionen aufgrund suspekter Überwachungsbefunde in einer Low-Risk-Population, die eine Kaskade von Ereignissen triggern und häufig in einer Sectio caesarea münden, sollten einerseits vermieden werden. Jedoch liegt andererseits keine direkte Gefährdung des Kindes durch die Registrierung des CTGs per se bzw. die hierbei meist zum Einsatz kommenden Ultraschall-Doppler-Transducer vor (Dudwiesus und Merz 2020; Grivell et al. 2015).
Eine Verbesserung der Interpretation fetaler Herzfrequenzmuster im High-Risk-Kollektiv ist durch die gleichzeitige Aufzeichnung und Beurteilung der Kindsbewegungen, z. B. Kinetokardiotokografie (K-CTG) möglich. Hiermit sowie durch computerisierte Analysen der fetalen Herzfrequenz können eine Verbesserung der Reproduzierbarkeit und insbesondere eine Steigerung der Spezifität der Methode bei Risikoschwangerschaften (z. B. mit intrauteriner Wachstumsretardierung) erreicht werden. Dabei ist es notwendig, dass weitere wesentliche Einflussfaktoren auf die fetale Herzfrequenz wie die Reifung des Sympathikotonus, der Einfluss von Pharmaka, die Körperhaltung/-aktivität der Mutter und die fetalen Verhaltenszustände Berücksichtigung finden.
CTG-basierte Verfahren wie der Non-Stress-Test können bei unauffälligem Testresultat sehr viel zuverlässiger eine Gefährdung des Kindes ausschließen, als bei auffälligem Ergebnis eine fetale Gefährdung prognostizieren. Aufgrund der fehlenden Evidenz des Nutzens fetaler Belastungstests, insbesondere des Oxytozinbelastungstests, sollte von deren Einsatz Abstand genommen werden.
Etwas besser scheint die synoptische Betrachtung verschiedener Qualitäten im Sinne eines biophysikalischen Profils (Beurteilung der Fruchtwassermenge, der Plazentatextur, des fetalen Herzfrequenzmusters und der Kindsbewegungen) bei pathologischem Ergebnis eine Gefährdung des Kindes anzuzeigen.
Die beste Reproduzierbarkeit bietet die dopplersonografische Messung arterieller Blutflussprofile. Im Gegensatz zu den CTG-basierten Testverfahren führt der Einsatz dieser Methode im Hochrisikokollektiv zu einer signifikanten Senkung der fetalen Morbidität und Mortalität. Die Dopplerflussmessung reflektiert das Gefäßwiderstandsverhalten im nachgeschalteten Stromgebiet. Zusammen mit einer typischen Blutumverteilung im Fetus (Ratio A. cerebri/A. umbilicalis) zugunsten lebenswichtiger Organe ergeben sich bei plazentarer Minderversorgung charakteristische Flussmusterprofile. Diese machen – früher und mit einer höheren Treffsicherheit als jedes andere Überwachungsverfahren – auf eine chronische Minderversorgung des Fetus aufmerksam.
Pathologische Veränderungen des venösen Dopplerflussprofils können insbesondere im Bereich der extremen Frühgeburtlichkeit bei noch nicht abgeschlossener Lungenreifung Entscheidungshilfen für eine aktive Entbindung liefern. Allerdings treten diese Veränderungen erst spät im Stadium der fortgeschrittenen Umverteilung bzw. Dekompensation und überhaupt nur in 40–60 % der konsekutiv gemonitorten Feten auf.
Während die Dopplersonografie der uteroplazentaren Gefäße wegen der noch nicht abgeschlossenen Trophoblasteninvasion vor 20 SSW und wegen des sog. Termineffektes in der Nähe des Entbindungstermins an Prädiktionskraft verliert, stellt sie von 20 bis etwa 37 SSW das valideste Verfahren in der frühzeitigen Entdeckung und Graduierung der chronischen Plazentainsuffizienz sowie das entscheidende Verfahren zur Diagnostik einer intrauterinen Wachstumsrestriktion (Kap. „Fetale Wachstumsrestriktion“) dar.
Allerdings ist die Effizienz dieser Diagnostik wie die aller Zustandstests wesentlich von der vorherigen Erkennung bzw. Präselektion des Risikokollektivs abhängig. Für diese Risikoermittlung sind die Untersuchungen im Rahmen der Vorsorge nach den Mutterschaftsrichtlinien (z. B. Anamnese, Wachstumsbiometrie, Fruchtwassermenge, Erkennung eines mütterlichen Hypertonus) potenziell geeignet.
Durch entsprechenden Einsatz dopplersonografischer Untersuchungen in den Hochrisikokollektiven und Anwendung eines geeigneten Behandlungskonzeptes lässt sich die perinatale Mortalität um ca. 30 % senken. Daher ist die Dopplersonografie in Deutschland seit 1995 mit einem Indikationskatalog in den Mutterschaftsrichtlinien verankert und wurde in die bundesweite Perinatalerhebung aufgenommen.
Ziele der antepartalen Überwachung
Das primäre Ziel der antepartalen Überwachung liegt zunächst in der frühzeitigen Erkennnung bzw. im Ausschluss von Schwangerschaftsrisiken, die zu einer Gefährdung der Schwangerschaft führen können. Diese Einteilung in Low-Risk- und High-Risk-Schwangerschaften ist die entscheidende Weichenstellung für die antepartalen Überwachungsverfahren und deren Einsatzzeitpunkt bzw. die dann resultierenden Wiederholungsintervalle.
Die folgenden AWMF-Leitlinien enthalten Hinweise zum indikationsbezogenen fetalen Monitoring (Tab. 1). Hier werden die Fragen zur antepartalen Überwachung für die jeweiligen Krankheitsbilder erörtert. Die nachfolgende Tabelle gibt einen Überblick über diese Leitlinien.
Tab. 1
AWMF-Leitlinien zur fetalen Überwachung bei High-Risk-Schwangerschaften
Grundsätzlich müssen neben der Dokumentation beobachteter Auffälligkeiten im Mutterpass bei der Vorsorgeuntersuchung auch konkrete Empfehlungen ausgesprochen werden, da nur zu oft die Pathologie zwar registriert, aber daraus keine Konsequenz abgeleitet wird.
Anamnestische Risiken mit Wiederholungscharakter, wie z. B. Zustand nach intrauterinem Fruchttod, Small-for-Date-Kind oder FGR (fetal growth restriction = fetale Wachstumsrestriktion), Zustand nach Präeklampsie und Gestationsdiabetes, sollten Anlass für eine zeitlich und methodisch intensivierte Vorsorge sein.
Bei Zustand nach HELLP-Syndrom (Kap. „Hypertensive Schwangerschaftserkrankungen“) beträgt das Wiederholungsrisiko 12 % (Leeners et al. 2011). Bei solchen anamestischen Risiken ist ab 6–12 SSW eine Low-Dose-Aspirinprophylaxe (150 mg täglich) bis zu 34–36 SSW möglich (Bujold et al. 2010; AWMF 2018). Alternativ kann auch das Risiko für eine Präeklampsie zwischen 11–13+6 SSW berechnet werden (Risikoalgorithmus der FMF London). Bei einem Risiko >1:100 kann dann ebenfalls über die Applikation von 150 mg Aspirin pro Tag entschieden werden. Hier wird zwar nicht konkret das Risiko eines HELLP-Syndroms berechnet, was derzeit noch nicht möglich ist, es wird jedoch das Präeklampsierisiko berechnet, was vermutlich einer groben Annäherung entspricht.
Das Risko für eine Präeklampsie kann zudem erneut im 2. und 3. Trimenon mithilfe der Dopplersonografie der Aa. uterinae und der Angiogeneseparameter sFlt (soluble Fms-like Tyrokinase-1) und PlGF (Placental Growth Factor) berechnet werden (Risikoalgorithmen der FMF London). Insbesondere wenn in der dann folgenden intensivierten Überwachung weitere klinische Symptome (z. B. Hypertonie, Hyperreflexie, Oberbauchschmerzen) auftreten, kann eine umgehende stationäre Einweisung ratsam sein (AWMF 2018).
Weiterhin sind mütterliche wie auch fetale Befundrisiken in die Planung der weiteren Schwangerenvorsorge mit einzubeziehen. Auch hier gilt, dass eine frühzeitige Gabe von Aspirin (<16 SSW) zu einer signifikanten Abnahme der perinatalen Mortalität und Morbidität führt, was ein entsprechend frühzeitiges Screening voraussetzt (Roberge et al. 2017; Kap. „Fetale Wachstumsrestriktion“).
Außerdem sollten bei einem Gestationsdiabetes die diätetische Stoffwechseleinstellung und Selbstkontrolle vermittelt werden (Kap. „Diabetes mellitus und Schwangerschaft“) sowie der Erfolg dieser Einstellung anhand der Laborwerte, aber auch der fetalen und plazentaren Entwicklung (Sistieren des makrosomen Wachstums, Normalisierung der Fruchtwassermenge) überprüft werden.
Besonders vulnerabel sind Frühgeborene vor 32 vollendeten SSW. Nach einer IQTIG-Auswertung (Institut für Qualitätssicherung und Transparenz im Gesundheitswesen) für das Jahr 2020 waren 3,28 % aller Kinder, die vor 32+0 SSW geboren wurden, von einer Hirnblutung°III oder einer periventrikulären Hämorrhagie betroffen (IQTIG 2021). Von allen Kindern dieser Gestationsaltersgruppe entwickelten zudem 1,31 % eine zystische periventrikuläre Leukomalazie.
Schädigungen des fetalen Gehirns von Frühgeborenen unterhalb von 32+0 SSW entstehen hierbei häufig durch sub- und postpartale Druckschwankungen in den noch unreifen Blutgefäßen.
Nach einer Metaanalyse der prospektiven Studien kommt dabei offenbar dem Einsatz von Magnesiumsulfat ein protektiver Effekt zu (Wolf et al. 2012). Somit kann nach der aktuellen AWMF-S3-Leitlinie 015-025 eine fetale Neuroprotektion bis 32 SSW mit Magnesium durchgeführt werden (AWMF 2020a). Eine Cochrane-Analyse konnte für Kinder am Termin (≥37 SSW) aufgrund zu geringer Fallzahlen einer einzigen vorliegenden Studie (n = 135 mit lediglich leichter Präeklampsie) keinen neuroprotektiven Effekt, allerdings auch keine signifikanten Behandlungsrisiken zeigen (Nguyen et al. 2013). Deshalb wird die Magnesiumgabe nahe am Geburtstermin im Sinne einer Prävention derzeit nicht in den Leitlinien empfohlen.
Alle Methoden zur Überwachung des Fetus dienen dem Ziel, eine intrauterine Gefährdung möglichst treffsicher und frühzeitig zu erkennen oder auszuschließen. Die geburtshilfliche Entscheidung soll hierdurch dahingehend optimiert werden, dass eine Notsituation des Fetus abgewandt und ein bleibender Schaden vermieden werden kann. Hierzu kann die großzügige Befreiung von Arbeitsbelastungen sowie eine intensivierte Überwachung und bei gegebener klinischer Symptomatik eine Hospitalisierung mit dem Ziel einer dann lückenlosen Überwachung angeraten sein.
Im antepartalen Zeitraum wird das geburtsmedizinische Ergebnis ganz wesentlich vorherbestimmt. Etwa 2/3 der perinatalen Mortalität lassen sich auf diesen Zeitraum zurückführen.
Ein Großteil der schwerwiegenden Zerebralparesen (etwa 50 %) sind allerdings nicht Folge einer fehlerhaften antepartalen Überwachung mit dem Übersehen einer fetalen Minderversorgung, sondern gehen auf genetische Ursachen (z. B. Hirnanomalien) zurück (Kap. „Geburtsüberwachung“). Dagegen sind etwa 20–30 % der antepartalen intrauterinen Todesfälle vermeidbar, da es sich hierbei meist um nicht erkannte intrauterine Mangelentwicklungen und zu 60 % um Feten mit einem neonatologisch quoad vitam weitgehend unbedenklichen Gestationsalter oberhalb von 34 SSW handelt (Gávai et al. 2008; Grivell et al. 2015).
Die Folgen einer nutritiven Minderversorgung des Fetus äußern sich in verschiedenen Anpassungsvorgängen und Auffälligkeiten, die mit geeigneten Überwachungsmethoden festgestellt werden können. Das Hauptaugenmerk der Überwachung liegt dabei in der frühzeitigen Erkennung und Vermeidung einer fetalen Hypoxie und Azidose (Tab. 2), die je nach Schwere und zeitlicher Dauer mit einer Zunahme der neurologischen Handicaprate und peri-/neonatalen Mortalität verknüpft sind.
Tab. 2
Kompensationsmaßnahmen und Dekompensationszeichen bei Feten mit plazentarer Minderversorgung, einschließlich der Registriermethodik
Messmethode
Kompensationsmaßnahmen des Fetus bei plazentarer Mindervorsorgung
Reduktion der Kindsbewegungsdauer (Ökonomisierung zur O2-Einsparung)
K-CTG
Adaptation der FHF auf geringes O2-Angebot (Häufung „silenter“ Muster, evtl. Tachykardie)
Wachstumsrestriktion und -stillstand bei Oligo-/Anhydramnion
Ultraschall
Dekompensationszeichen des Fetus bei plazentarer Minderversorgung
Auftreten von Spätdezelerationen
CTG
Auftreten von ARED-Flow im Ductus venosus, in der A. umbilicalis, bei venösen Pulsationen (V. umbilicalis)
Doppler
Metabolische Azidose
Fetalblut
Tonusverlust, Abnahme der Anzahl/Sistieren der Kindsbewegungen
Ultraschall, K-CTG
(FHF fetale Herzfrequenz; ARED-Flow „absent or reversed enddiastolic flow“)
Fetale Herzfrequenz und uterine Kontraktionen
Fetale Herzfrequenz
Gestationsalter
Das Herz des Embryos beginnt bereits am 21. Tag nach der Konzeption zu schlagen. Ab 5 SSW ist die fetale Herzfrequenz (FHF) ultrasonografisch detektierbar. Die basale Herzfrequenz liegt zu diesem Zeitpunkt noch bei etwa 120 Schlägen pro Minute (SpM), steigt dann aber bis 9 SSW auf >170 SpM an (Hamela-Olkowska et al. 2009).
Bis 14 SSW kommt es zu einem deutlichen Abfall der FHF auf etwa 150 SpM. Danach sinkt die FHF um etwa 1 Schlag pro Woche ab, z. B. von 150 SpM auf 125 SpM am Termin. Gleichzeitig findet sich mit zunehmender Ausreifung des Sympathikotonus eine höhere Herzfrequenzvariabilität mit einer kontinuierlichen Zunahme der Oszillationsamplitude. Im 3. Trimenon kommt mit dem typischen undulatorischen Oszillationsmuster (10–25 SpM) die mittlerweile gewonnene Anpassungsfähigkeit des fetalen Herzens an verschiedene Füllungszustände des Herzens (Frank-Starling-Mechanismus) zum Ausdruck.
Die Dauer und Amplitude von sporadischen Herzfrequenzakzelerationen steigt ebenfalls bis zum Ende der Schwangerschaft langsam an, wobei die Akzelerationen zunächst häufig nur Amplituden um 10 SpM und eine Dauer von 10 s erreichen. Akzelerationen finden sich um 20 SSW in maximal 50 %, zu Beginn des 3. Trimenons in 75 % der Registrierungen. Eine unmittelbare Assoziation mit fetaler Bewegungsaktivität ist bereits mit 24 SSW erkennbar. Die Koppelung von FHF-Akzelerationen mit fetalen Körperbewegungen sowie das Ausmaß solcher FHF-Alterationen nehmen im weiteren Schwangerschaftsverlauf deutlich zu und sind im letzten Trimenon besonders stark ausgeprägt (Gnirs und Schneider 1996; Christensen und Rayburn 1999).
Bei gesunden Feten und selbst bei Risikoschwangerschaften (z. B. fetale Wachstumsrestriktion) werden Akzelerationen in 90–95 % der Fälle durch Kindsbewegungen ausgelöst (Gnirs und Schneider 1996). Sporadische Akzelerationen gelten als prognostisch günstig, da sie eine physiologische (sympathikotone) Reaktion darstellen, die aufgrund der spontanen Bewegungsaktivität des Fetus zustande kommt und auf eine intakte Adaptation an endogene oder exogene (stimulierte) Belastungen schließen lässt. Adäquate Bewegungsmuster und damit assoziierte „reaktive“ fetale Herzfrequenzmuster finden sich i. d. R. bei noch ausreichend kompensierter uteroplazentarer Perfusion.
Dagegen tritt bei einer fetalen Versorgungsstörung eine „Ökonomisierung“ des Energie- und Sauerstoffangebotes im Sinne verkürzter und abgeschwächter Kindsbewegungen auf, die in vielen Fällen zu einem Verlust der FHF-Reaktivität, d. h., zum Verschwinden von Akzelerationen führt (Olesen und Svare 2004; Galazios et al. 2010). Eine Reduktion der fetalen Bewegungen ist mit einer erhöhten Rate an Totgeburten assoziiert (Thompson et al. 2021).
FHF-Dezelerationen finden sich unter physiologischen Bedingungen auch bei unreifen Feten (20.–30. SSW) und werden mit zunehmendem Gestationsalter immer seltener. Jenseits der 30. SSW liegt das Verhältnis von Akzelerationen zu Dezelerationen bei 3:1 (Abb. 1).
Abb. 1
Entwicklung des Herzfrequenzmusters bei einer ungestörten Schwangerschaft der 21., 24. und 28. SSW
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Würde man für das Herzfrequenzmuster eines Fetus bei 24 SSW daher die gleichen Beurteilungskriterien verwenden wie für den Fetus am Termin, käme es zwangsläufig zu einem Anstieg falsch pathologischer Einstufungen.
Zustand und Körperhaltung der Mutter
Die fetale Herzfrequenz wird weiterhin durch plazentagängige herz- und kreislaufwirksame Medikamente, die maternale Kreislaufsituation und auch durch die maternale Körperhaltung beeinflusst (Schneider et al. 1993). Die Gabe von Sympathomimetika, maternales Fieber bzw. körperliche Aktivität der Mutter führen zu einer Beschleunigung der fetalen Herzfrequenz, die Einnahme von Tranquilizern bzw. hoch dosierte Magnesiumgaben zu einer Einengung der Oszillationsamplitude der FHF.
Für die Kardiotokografie wird die kreislaufstabile, halblinke bzw. linke Seitenlage empfohlen. In dieser Körperhaltung ist eine Kompression der mehr rechts liegenden V. cava weitgehend ausgeschlossen. Diese Position reflektiert allerdings nur einen kleinen Ausschnitt der im normalen Tagesablauf eingenommenen Körperhaltungen und spiegelt lediglich die uteroplazentare Situation unter Optimalbedingungen wider (Abb. 2).
Abb. 2
Instantane Auswirkung einer Änderung der maternalen Körperhaltung auf die kontinuierlich registrierte fetale Herzfrequenz bei einer unkomplizierten Schwangerschaft in Terminnähe: Rückenlage, Stehen, Gehen, linke Seitenlage
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Kindsbewegungen und fetale Verhaltenszustände
Fetale Bewegungen sind physiologisch (Abschn. 4.1) und führen im Regelfall zu einer Akzeleration der fetalen Herzfrequenz. Bei einer Abnahme der Dauer und Anzahl der Kindsbewegungen finden sich entsprechend seltener Akzelerationen der fetalen Herzfrequenz. Eine andere Ursache des Ausbleibens fetaler Herzfrequenzakzelerationen sind z. B. Tiefschlafzustände, die im Rahmen der im letzten Trimenon zu beobachtenden fetalen Verhaltenszustände (Abschn. 5) ebenfalls als physiologisch einzustufen sind und definitionsgemäß nicht mit länger andauernden Kindsbewegungen einhergehen.
Sauerstoffangebot
Unter physiologischen wie auch pathophysiologischen Bedingungen wird das fetale Herzfrequenzmuster in seiner Variabilität und Frequenz vom Sauerstoffangebot im intervillösen Blutpool beeinflusst (Kap. „Geburtsüberwachung“). Eine normale Herzfrequenzvariation ist Ausdruck einer konstanten O2-Versorgung; das bedeutet, dass jede Minderung des O2-Angebotes zur Alteration der fetalen Herzaktion führt. Die für den Fetus verfügbare O2-Menge ist abhängig vom O2-Gehalt des maternalen Blutes und der uteroplazentaren Durchblutung. Außer bei einer durch systemische Erkrankungen bedingten maternalen Hypoxämie kann es vor der Geburt durch zahlreiche Stör- und Einflussgrößen auf die uteroplazentare Durchblutung zu Einschränkungen der fetalen Versorgung kommen, die allerdings oft erst unter Zusatzbelastungen der fetoplazentaren Einheit (Wehen bzw. maternale Kreislaufbelastung) erkannt werden können.
Die Parameter der fetalen Herzfrequenz sowie ihre Bewertung unter eingeschränkter Oxygenierung sind ausführlich im Kap. „Geburtsüberwachung“ dargestellt.
Uterine Kontraktionen
Der Uterus weist als kontraktiles Hohlorgan in der gesamten Schwangerschaft Kontraktionen auf. Jede auch noch so leichte Uteruskontraktion kann durch Rückwirkung auf den uteroplazentaren Blutfluss den fetalen Oxygenierungsstatus beeinflussen. Das fetale Herzfrequenzmuster muss daher immer vor dem Hintergrund seiner Beeinflussbarkeit durch uterine Kontraktionen beurteilt werden. Die Häufigkeit uteriner Kontraktionen nimmt mit steigendem Gestationsalter, d. h. mit zunehmender Volumenbelastung (Dehnung) des Uterus, zu (Berghella et al. 2004). Entsprechend führen Mehrlingsschwangerschaften bzw. das Vorliegen eines Polyhydramnions zu einer deutlichen Steigerung der Kontraktionsfrequenz und zu einer vermehrten Frühgeburtsgefahr. Zusätzlich beeinflusst die Körperhaltung der Mutter die Inzidenz spontan auftretender Uteruskontraktionen: Die Kontraktionsfrequenz ist im Stehen und Gehen um den Faktor 2–3 höher als im Liegen (Abb. 3) (Schneider et al. 1993).
Abb. 3
Spontane Kontraktionshäufigkeit pro Stunde (Braxton-Hicks-Kontraktionen) in einem unselektierten Niedrigrisikokollektiv in der Schwangerschaft in Abhängigkeit von der maternalen Körperhaltung. Die eingezeichnete Treppenkurve charakterisiert den mit einer Frühgeburtsgefährdung einhergehenden Grenzwert, der an liegenden Schwangeren validiert wurde. (Nach Zahn 1984)
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In der Schwangerschaft lassen sich Alvarez-Wellen und Braxton-Hicks-Kontraktionen unterscheiden.
Als Alvarez-Wellen bezeichnet man kleine, wellenförmige Uteruskontraktionen, die aus unregelmäßigen lokalen Verkürzungen des Uterusmuskels resultieren. Bei ihrem Auftreten lässt sich eine signifikante Zunahme elektrischer Potenzialänderungen feststellen. Diese Kontraktionen lassen sich ab etwa 20 SSW registrieren, haben eine geringe Amplitude und treten in Abständen von etwa 1 min auf. Ein gehäuftes Auftreten dieses Kontraktionstyps korreliert mit einer erhöhten Wehenbereitschaft. Gegen Ende der Schwangerschaft kommt es zu einer Häufigkeitsabnahme und einer Intensitätszunahme auf etwa 10 mmHg (Berghella et al. 2004).
Ebenfalls ab 20 SSW, insbesondere aber in Terminnähe „konfluieren“ lokale Muskelkontraktionen zu Braxton-Hicks-Kontraktionen mit einer Amplitude von 10–15 mmHg, denen häufig eine längere Kontraktionspause folgt. Im Gegensatz zu Alvarez-Wellen werden dabei größere Regionen der Uterusmuskulatur erfasst. Ihre Frequenz ist niedrig (etwa 1–3 Kontraktionen/h). Nach der 30. SSW ist eine Zunahme der Frequenz und Amplitude der Braxton-Hicks-Kontraktionen physiologisch (früher als „Vor-“ oder „Senkwehen“ bezeichnet). In den letzten Wochen vor der Geburt erfassen diese Kontraktionen den gesamten Uterus („Reifungswehen“) und erreichen allmählich Druckamplituden wie in der frühen Eröffnungsperiode (Eröffnungswehen).
Im Falle lebhafter Kindsbewegungen finden sich bei externer Tokografie unabhängig von Uteruskontraktionen häufig „Spikes“, die über den Uterus und die Bauchdecke an das Tokodynamometer vermittelt werden und starken Arm-, Bein- oder Körperbewegungen entsprechen.
Registrierung der fetalen Herzfrequenz und der Wehen
Auskultation und Fonokardiografie der fetalen Herzfrequenz
Die ersten Berichte über die Auskultation fetaler Herztöne stammen von Mayor aus dem Jahr 1818.
Die reine Auskultation der fetalen Herztöne hat zumindest im Rahmen der antepartalen Überwachung nicht zuletzt wegen der eingeschränkten Praktikabilität (personalintensiv, keine kontinuierliche Aufzeichnung) mittlerweile nur noch historischen Stellenwert. Allerdings war noch bis in die Mitte der 1960er-Jahre das Pinard-Holzstethoskop das am häufigsten benutzte geburtshilfliche Überwachungsinstrument. Die Hauptaussage dieser Methode beschränkte sich auf den Nachweis der kindlichen Vitalität zum Zeitpunkt der Untersuchung.
Die elektrische Verstärkung und Aufzeichnung der fetalen Herzfrequenz mittels Fonokardiografie geht auf Pestalozza (1890) zurück. Bei dieser Methode erfolgt die Ableitung der fetalen Herztöne mit Hilfe eines Mikrofons über die maternale Bauchdecke. Die durch die kindliche Herzaktion induzierten Schallimpulse werden aufgefangen, die Zeitintervalle zwischen den aufeinanderfolgenden Herztönen verglichen und von Schlag zu Schlag („beat-to-beat“) auf die Frequenz pro Minute hochgerechnet. Wegen zahlreicher Störmöglichkeiten kommt auch diese Methode nicht mehr zur praktischen Anwendung.
Elektrokardiografie
Hon und Hess beschrieben 1957 als erste die Ableitung des fetalen elektrischen Herzpotenzials mittels EKG-Elektroden über die maternalen Bauchdecken und hierauf basierende Schlag-zu-Schlag-Kurven (1961). Aufgrund zahlreicher Störeinflüsse (Überlagerung durch maternales EKG, maternale Muskelpotenziale etc.) fand diese Methode bis heute keine allgemeine Verbreitung.
Die Störgrößen wie Muskelpotenziale, v. a. aber Überlagerungseffekte durch das maternale EKG lassen sich mittlerweile weitgehend eliminieren. Zu Beginn des 3. Trimenons wirkt die Vernix caseosa allerdings als elektrischer Isolator und erschwert die Registrierung. Bei hypotrophen Feten, denen die Vernix caseosa fehlt, ist dagegen die Ableitung erleichtert. Wegen der erwähnten Einschränkungen wird auf diese kaum mehr zurückgegriffen.
Seit 2008 ist allerdings ein weniger störanfälliges System verfügbar. Mit dem Monica-System können das fetale EKG und die Uteruskontraktionen registriert und in Analogie zum konventionellen CTG ausgewertet werden. Das System ist für die ante- und intrapartale Überwachung zugelassen und eine wertvolle Hilfestellung in der Unterscheidung zwischen fetaler und maternaler Herzfrequenz (Reinhard et al. 2013). Die Zulassungsstudie für die FDA zeigte im Vergleich zum konventionellen CTG für die Aufzeichnung des fetalen EKG eine höhere Reliabilität für die fetale sowie die mütterliche Herzfrequenz und die Wehentätigkeit. Ein besonderer Vorteil zeigt sich bei der Überwachung von extrem adipösen Schwangeren mit einem BMI >40 (Hayes-Gill 2021).
Vor der technischen Einführung der elektrischen Aufzeichnung des fetalen EKGs wurde die Herzaktivität über die Detektion des magnetischen Feldes des Herzens aufgezeichnet. Das magnetische Feld dehnt sich hierbei im 90°-Winkel zum elektrischen Feld aus. Durch Helium-gekühlte Spulen kann das magnetische Feld erfasst und ein EKG-ähnliches Bild erzeugt werden. Der große Vorteil ist die nahezu ungehinderte Ausbreitung des magnetischen Feldes durch den mütterlichen Bauch. Die Aufzeichnung muss in einem abgeschirmten Raum stattfinden und die Heliumkühlung der Spulen erfordert einen hohen technischen und finanziellen Aufwand. Mit dieser Technik wurde die autonome Herzfrequenzregulation anhand von Komplexitätsanalysen erforscht (Hoyer et al. 2013; Cerritelli et al. 2021). Diese Analyseverfahren können für Daten aus dem fetalen EKG ebenfalls genutzt werden und bleiben im Zentrum der aktuellen Forschung.
Unter der Geburt ist der Einsatz der direkten Herzfrequenzregistrierung via Kopfschwartenelektrode zugunsten der nichtinvasiven FHF-Registrierung mittels Dopplerprinzip (unten) ständig zurückgegangen. Die fetale Skalpelektrode wird zur Ableitung der fetalen Herzfrequenz kaum noch benötigt. Die modernen Doppler-Kardiotokografen und das fetale EKG erlauben auch bei adipösen Schwangeren eine gute Ableitung der fetalen Herzfrequenz. Die Anwendung der Kopfschwartenelektrode zur additiven Analyse des fetalen EKG-Signals mit dem STAN-System wird nach der aktuellen AWMF-Leitlinie und nach den NICE-Guidelines nicht routinemäßig empfohlen (AWMF 2020b, 2023). Die fetale Skalpelektrode wird im Wesentlichen nur bei zu lücken- bzw. fehlerhafter externer Registrierung sub partu (z. B. bei Adipositas permagna) verwendet, was bei in praxi meist guter Aufzeichnungsqualität nur selten notwendig ist. Eine weitere Indikation ist die additive Analyse des fetalen EKG-Signals (Vayssière et al. 2009; Salmelin et al. 2013).
Dopplersonografische fetale Herzfrequenzregistrierung und elektronische Wehenschreibung
Die elektronische kontinuierliche Registrierung der fetalen Herzfrequenz wurde Mitte der 1960er-Jahre entwickelt. Grundlegende Arbeiten zur methodischen und klinischen Evaluation der Kardiotokografie einschließlich der Abschätzung des fetalen Zustandes sowie der Wehenregistrierung gehen auf Hammacher, Hon, Kubli bzw. Caldeyro-Barcia zurück (Grivell et al. 2015). Auf das Messprinzip und die Analyse der Signale wird ausführlich im Kap. „Geburtsüberwachung“ eingegangen.
Wehenregistrierung
Parallel zur elektronischen Herzfrequenzregistrierung wurde die manuelle Beurteilung der Wehenhäufigkeit und -qualität durch die lückenlose grafische Darstellung der Wehentätigkeit mittels eines Druckaufnehmers ersetzt, welcher über die maternalen Bauchdecken das aufrichtende Moment des Uterus unter einer Kontraktion erfasst (Tokografie). Ein solcher Druckaufnehmer (Statham-Element) wandelt nach mechanoelektrischem Prinzip die extern gemessenen Zustandsänderungen in elektrische Spannungswerte um und ermöglicht eine sichere Registrierung der Wehenfrequenz und vororientierend auch der Wehenform.
Die Messung erlaubt jedoch keine Aussage über den absoluten Basaltonus und die Wehenintensität (Amplitude). Um Letztere extern zu erfassen, bedarf es weiterhin der zusätzlichen Beurteilung durch die flach aufgelegte Hand. Die sicherste Aussage über die Wehenamplitude erlaubt die interne Tokometrie, für die jedoch nur wenige Indikationen (z. B. extreme Adipositas) bestehen. Sie wird nicht zuletzt wegen der schwierigen Handhabung und der potenziellen Infektionsgefahr heute kaum mehr durchgeführt.
Über die Registrierung der Muskelpotenziale kann das sog. Monica-System auch die Kontraktionen des Uterus erfassen und optisch ähnlich der herkömmlichen Tokografie darstellen (Reinhard et al. 2011). Es gibt Hinweise, dass durch neuronale Netzwerke muttermundswirksame und -unwirksame Muskelpotenziale unterschieden werden können (Garfield et al. 2021; Peng et al. 2020).
Durch die Trennung der Herzfrequenz- und Wehentransducer kann die Wehenregistrierung im Zuge der Überwachung immer an derselben Stelle über dem Fundus uteri erfolgen und vergleichbare Tokogramme liefern. Ab 24 SSW können bei über 70 % der Schwangeren technisch einwandfreie CTG-Kurven aufgezeichnet werden. Eine exaktere Information über die Erregungsausbreitung in der Gebärmutter erhält man über das Prinzip der externen Mehrkanaltokometrie. Dabei werden die Signale mehrerer Druckaufnehmer, die über verschiedenen Quadranten des Uterus plaziert werden, registriert (Spätling et al. 1994). Bei der Applikation nur eines Druckaufnehmers ist es sinnvoll, diesen über dem rechten Fundusbereich zu platzieren, da dort die meisten Wehen registrierbar sind („Wehenschrittmacher“).
Die Kardiotokografie (CTG) – mit simultaner Registrierung der fetalen Herzfrequenz und der Uteruskontraktionen – gibt Aufschluss über die aktuelle fetale O2-Versorgung. Sie ist damit eine Methode mit relativ kurzer Vorwarnzeit vor einer drohenden Dekompensation (Westerhuis et al. 2007; Vayssière et al. 2009; Grivell et al. 2015).
Wie bereits erwähnt, konnte für die routinemäßige Anwendung der CTG-Überwachung als Teil der Vorsorge in der Spätschwangerschaft kein Nutzen gezeigt werden. In den Mutterschaftsrichtlinien (2023) sind Indikationen zur antepartualen CTG-Registrierung aufgelistet.
Indikationen zur antepartualen Kardiotokografie. (Nach Mutterschaftsrichtlinien 2023, Anlage 2)
Erstmaliges CTG
In der 26. und 27. Schwangerschaftswoche drohende Frühgeburt
Ab der 28. Schwangerschaftswoche
a)
auskultatorisch festgestellte Herztonalterationen
b)
Verdacht auf vorzeitige Wehentätigkeit
Indikationen zur CTG-Wiederholung
CTG-Alterationen
a)
anhaltende Tachykardie (>160/min)
b)
Bradykardie (<100/min)
c)
Dezeleration(en) (auch wiederholter Dip Null)
d)
Hypooszillation, Anoszillation
e)
unklarer Kardiotokogrammbefund bei Verdacht auf vorzeitige Wehentätigkeit
f)
Mehrlinge
g)
intrauteriner Fruchttod bei früherer Schwangerschaft
h)
Verdacht auf Plazentainsuffizienz nach klinischem oder biochemischem Befund
i)
Verdacht auf Übertragung
j)
uterine Blutung
Medikamentöse Wehenhemmung
CTG-Scores und andere Beurteilungskriterien
Der Versuch einer standardisierten Beurteilung prognostisch wesentlicher CTG-Kriterien im Sinne eines Scores wurde von verschiedenen Autoren vorgenommen. Ziel dieser Scores ist es, – neben der Vereinheitlichung der Interpretation – auf das kombinierte Auftreten pathologischer Konstellationen einzelner CTG-Beurteilungsparameter aufmerksam zu machen. Während der Kubli-Score (1971) und der detaillierte Hammacher-Score (1994) für die ante- und intrapartale Überwachung entwickelt wurden, wurde der Fischer-Score (1976) nur für den antepartalen Zeitraum validiert (Fischer 1981).
Der Kubli-Score berücksichtigt lediglich die Oszillationsamplitude und das Vorhandensein wehenabhängiger Spätdezelerationen (z. B. durch einen Oxytozinbelastungstest ausgelöst) in Abhängigkeit von der Häufigkeit ihres Auftretens innerhalb einer Registrierdauer von 30 min. Das Auftreten von Spätdezelerationen bzw. einer Bandbreite der FHF unter 5 SpM in über 75 % der Registrierdauer stellte dabei das Maximum der Pathologie mit entsprechend ungünstiger Prognose dar.
Der von Hammacher entwickelte Score berücksichtigt daneben noch wesentlich mehr Kriterien der fetalen Herzfrequenz, konnte sich wegen seiner Komplexität im klinischen Alltag jedoch nicht durchsetzen. Prospektive Untersuchungen weisen darauf hin, dass die Reproduzierbarkeit eines Scores umso geringer wird, je komplexer er aufgebaut ist (Hage 1985).
Die Anwendung von Scores erweist sich durch die systematische Analyse des fetalen Herzfrequenzmusters auch als nützlich für die Ausbildung.
Die größte Reproduzierbarkeit in der Beurteilung des CTG wird durch eine scoreunabhängige Beurteilung mit der Fragestellung Handlungsbedarf „Ja“ oder „Nein“ erzielt (Two-Tear-Interpretation).
Der einzige sowohl ante- als auch subpartal validierte Score ist der FIGO-Score, dessen Einsatz nach den aktuellen AWMF-Leitlinien empfohlen wird (Kap. „Geburtsüberwachung“). Dieser FIGO-Score soll konsequent antepartal und subpartu genutzt werden. Eine einheitliche Verwendung dieses Scores soll dazu beitragen, eine größtmögliche Sicherheit in der Beurteilung des CTGs zu erlangen. Neue Untersuchungen unter Anwendung des FIGO-Scores zeigten allerdings eine eher moderate Treffsicherheit, zumindest für die Diagnose einer fetalen Azidämie. Unter der Geburt wies die Dauer der Austreibungsperiode eine direkte Korrelation mit dem Auftreten einer fetalen Azidose (pH ≤7,10) auf, ansteigend von 1,23 % bei 30 min dauernder Austreibungsphase bis 15,22 % bei einer Austreibungsphase von 180 min. Die assoziierten CTG-Muster zeigten während dieses Geburtsabschnittes ein zunehmendes Azidoserisiko, das von normalem CTG-Befund (1,6 %) über anhaltende späte Dezelerationen (2,43–26,45 %), prolongierte Dezelerationen (6,8 %) bis zur anhaltenden Bradykardie (9,9–15,8 %) anstieg, (Fälle mit einer Bradykardie in Austreibungsphasen > 60 min wurden nicht beobachtet), wobei die zunehmende Dauer dieser CTG-Muster wiederum zu einer deutlichen Risikozunahme von bis zu 51,0 % führten (Sensitivität einer Azidose-Vorhersage pH ≤7,10: 72,8 %, Spezifität 61,5 %) (Cavoretto et al. 2021). Auch die klinische Erfahrung spricht dafür, den Geburts- oder Schwangerschaftsverlauf und vorhandene Basisrisiken in die Bewertung des CTG-Befundes mit einfließen zu lassen, um die bekanntermaßen nicht unerhebliche Falsch-positiv-Rate des CTGs zu reduzieren. An dieser Stelle sei auch vermerkt, dass es bislang noch keinen etablierten CTG-Score gibt, der dezidiert das Gestationsalter in die Bewertung mit einfließen lässt (außer einer Unterscheidung, dass bei unreifen Feten eine FHF-Verlangsamung ≤10 SpM bereits als Dezeleration gewertet wird, statt wie bei reiferen Feten ab eine Dezelerationstiefe von ≤15 SpM). Dezelerationen treten beim unreifen Fetus in bis zu einem Drittel der Registrierungen auf, die Oszillationsamplitude ist zwischen 22 und 28 SSW deutlich eingeschränkter (bis zu 50 % nichtreaktive CTGs) als bei reiferen Feten (ACOG 2021). Neben solchen möglichen methodischen Verbesserungen führt eine regelmäßige Teilnahme an CTG-Schulungen zu einer signifikanten Leistungsverbesserung bei der CTG-Auswertung (Murray und Higgins 1996; Beckley et al. 2000; Carbonne und Sabri-Kaci 2016).
Computerisierte fetale Herzfrequenzregistrierung
Unterschiedliche Bewertungskriterien, die Abhängigkeit der fetalen Herzfrequenz von zahlreichen Einfluss- und Störgrößen, die unterschiedlich gehandhabte Registrierdauer sowie die Reproduzierbarkeitsprobleme der visuellen Analyse mögen zu der niedrigen Sensitivität und hohen Falsch-positiv-Rate der CTG-Bewertung beitragen. Mit Hilfe eines elektronischen Erfassungssystems („arteficial neural network“) lässt sich die Falsch-positiv- wie die Falsch-negativ-Rate jedoch senken (Farmakides und Weiner 1995; Maeda et al. 2003).
Ein ähnliches Verfahren zur besseren Objektivierung stellt die computerisierte Analyse (Computer-CTG) nach Dawes et al. (1992a, b) dar. Unter Berücksichtigung der jeweiligen Schwangerschaftswoche (anders als bei der Standardbewertung nach FIGO-Score) wird das aktuell eingelesene CTG mit einer Datenbank von über 48.000 CTG-Aufzeichnungen verglichen, wobei bereits nach 10 min eine erste Analyse der wichtigsten Parameter ausgegeben werden kann. In Abhängigkeit vom Analyseergebnis, das sich an den Dawes-Redman-Kriterien orientiert, erhält der Anwender eine Empfehlung, die Aufzeichnung zu beenden oder fortzufahren. Durch die Computeranalyse wird die bei der CTG-Beurteilung immer wieder kritisierte Inter- und Intra-Observer-Varianz deutlich reduziert (Farmakides und Weiner 1995) (Tab. 3).
Tab. 3
Dawes-Redman-Kriterien (Auswahl)
Parameter
Normalwert
Pathologie
Signalverlust (%)
<20
≥20
Fetale Bewegungen/h
≥12
<12
Basale Herzfrequenz (SpM)
115–160
<115, >160
Akzelerationen/h bei 60 min Aufzeichnung
≥8
<8
Gesamtvariation (ms)
≥30
<20
Kurzzeitvariation (ms)
≥6
≤3
Insbesondere die durch die Computeranalyse ermittelte und bei rein visueller Analyse nicht komplett beurteilbare Kurzzeitvariabilität (KZV) korreliert eng mit dem fetalen Outcome (Dawes et al. 1992a, b; Farmakides und Weiner 1995; Garcia et al. 2008; Galazios et al. 2010). Die Kurzzeitvariabilität ist ein vom Gestationsalter unabhängiger Parameter, der automatisiert aus einer systemspezifischen Mittelung fetaler Herzfrequenzparameter berechnet wird. Die Wahrscheinlichkeit einer metabolischen Azidose oder eines intrauterinen Fruchttods liegt bei einer Kurzzeitvariabilität >5 ms bei 0 %, <2,5 ms jedoch bei 72 % (Dawes et al. 1992a) (Tab. 4). Neuere Daten (TRUFFLE-Studie) sprechen für unterschiedliche Grenzwerte der KZV, die abhängig vom Gestationsalter (26+0 – 28+6 SSW KZV < 3,5 ms, 29+0 – 31+6 SSW < 4,0 ms, ≥ 32 SSW gelten die FMF-Kriterien < 4,5 ms) (Ganzevoort et al. 2017).
Tab. 4
Kurzzeitvariabilität in Abhängigkeit vom fetalen Zustand
Uterine Kontraktionen führen durch die Kompression der zuführenden Arterien zu einer Reduktion der uteroplazentaren Durchblutung und damit der fetalen Oxygenierung. Bei reduzierter, aber unter Ruhebedingungen noch grenzwertig ausreichender plazentarer Leistung kann unter dem Einfluss spontaner wie auch medikamentös induzierter Kontraktionen die Oxygenierung ungenügend werden, womit die fetale Hypoxämie in der Regel an Spätdezelerationen der fetalen Herzfrequenz erkennbar wird.
Persistierende Spätdezelerationen lassen in etwa 20 % der Fälle bereits eine azidotische Stoffwechsellage erwarten und sind mit einer signifikant geringeren Oxygenierung des Fetus verknüpft (Myers et al. 1973). Aufgrund von Nabelschnurkompressionen können insbesondere bei Vorliegen eines Oligohydramnions variable Dezelerationen auftreten, deren klinische Wertigkeit kontrovers diskutiert wird. Ray et al. (1972) entwickelten aus diesem Zusammenhang heraus den Kontraktions-Stress-Test, der im Unterschied zum Non-Stress-Test (Abschn. 3.6.2) – der Hinweise auf eine adäquate neurologische Reizantwort untersucht – die uteroplazentare Reservekapazität testet.
Durchführung
Für die Durchführung eines Wehenbelastungstests wird eine standardisierte Infusion von Oxytozin verabfolgt. Dieser Test wird auch als Oxytozinbelastungstest (OBT) bzw. Oxytocin-Challenge-Test (OCT) bzw. Contraction-Stress-Test (CST) bezeichnet.
Die Schwangere befindet sich idealerweise in halblinker bzw. linker Seitenlage. Ein externes CTG wird über mindestens 15 min geschrieben. Bei der oxytozininduzierten Wehentätigkeit beträgt die initiale Oxytozindosis 0,5 mIE/min (5 IE Oxytozin in 500 ml 0,9 % NaCl = 3 ml/h) und wird alle 10 min um 3 ml/h bis maximal 60 ml/h gesteigert. Die definierten Belastungskriterien sind erreicht, wenn in einem 10-min-Intervall mindestens 3 Kontraktionen von 40 s Dauer auftreten. Wird diese Frequenz spontan erreicht (wie z. B. beim Steh-Stress-Test; Abschn. 3.6.2) ist eine medikamentöse Weheninduktion nicht erforderlich. In einzelnen Fällen muss, wenn dieses Ziel nicht erreicht wird, der Test abgebrochen werden. Für das Erreichen von 3 Kontraktionen innerhalb von 10 min werden bei Vorgehen nach obigem Protokoll durchschnittlich 90 min benötigt.
Nebenwirkungen wie Polysystolien und Dauerkontraktionen treten insbesondere bei höheren Einzeldosierungen und Verkürzung der Dosierungsintervalle auf. Eine nachfolgende CTG-Kontrolle sollte bis zum völligen Sistieren der Wehen, mindestens jedoch über 30 min, durchgeführt werden.
Alternative Verfahren zur Weheninduktion
Alternativ zur intravenösen Verabfolgung von Oxytozin ist auch die Provokation einer endogenen Oxytozinausschüttung über eine Stimulation der Brustwarzen durch die Schwangere selbst möglich („Brustwarzenstimulationstest“, „nipple stimulation test“). Durch 2-minütiges Frottieren der Brustwarzen werden dabei zu einem hohen Prozentsatz (etwa 70–80 %) Kontraktionen erzeugt. Der Test benötigt damit im Mittel nur 50 % der Untersuchungsdauer eines Belastungstests mit Oxytozininfusion (ACOG 2021). Nach der ersten Stimulation wird zunächst 5 min abgewartet, ob Kontraktionen einsetzen, und danach eine erneute Stimulation durchgeführt. Wenngleich für diese Maßnahme auf Medikamente verzichtet werden kann, sollten eine konsequente Überwachung und eine Bereitstellung von β-Sympathikomimetika erfolgen. Dieser Test gilt wegen der schlechten Steuerbarkeit und des gehäuften Auftretens uteriner Überstimulationen (Viegas et al. 1984; Grivell et al. 2015) mittlerweile allerdings als obsolet.
Eine ebenfalls schlechte Steuerbarkeit besitzen die Applikation von Oxytozin via Nasenspray sowie die lokale Applikation von Prostaglandinen.
Kontraindikationen
Als relative Kontraindikationen für den OBT gelten vorzeitige Wehentätigkeit bzw. Risiken für vorzeitige Wehen, uteriner Längsschnitt, Placenta praevia, vorzeitiger Blasensprung bzw. uterine Blutung.
Interpretation
Die Ergebnisse des OBT werden wie folgt interpretiert:
Negativ, d. h. unauffällig, wenn keine Spätdezelerationen auftreten.
Positiv, d. h. pathologisch, wenn ≥2 (bzw. >50 %) der Kontraktionen mit Spätdezelerationen einhergehen.
Die Rate falsch-positiver Befunde des Wehenbelastungstests beträgt 25–75 % (Gauthier et al. 1979), mit dem beträchtlichen Risiko iatrogen induzierter Frühgeburtlichkeit.
Eine an 217 Hochrisikoschwangeren durchgeführte Untersuchung mit insgesamt 435 OBT, bei denen das Ergebnis dem Kliniker nicht bekannt war, ergab, dass bei einer Falsch-positiv-Rate von etwa 2/3 und einer Falsch-negativ-Rate von 15 % die gefährdeten Feten nicht mit ausreichender Treffsicherheit erkannt wurden (Staisch et al. 1980; Figueras et al. 2003; Devoe 2008).
Die vorliegenden, prospektiv randomisierten Untersuchungen ergaben keinen Benefit dieses Testverfahrens bezüglich des perinatalen Ergebnisses, in einigen Studien kam es sogar zu einem schlechteren Outcome, sodass dieser Test nicht mehr durchgeführt werden soll.
Körperliche Belastungstests
Aufgrund der nichtprivilegierten uterinen Blutversorgung kommt es bei körperlicher Belastung der Schwangeren zu einer Umverteilung des Blutvolumens in die beanspruchte Muskulatur. Bei noch kompensierter uteriner Versorgung kann so eine larvierte Plazentainsuffizienz anhand pathologischer Herzfrequenzmuster als Folge der durch die Belastung erzeugten uterinen Minderperfusion festgestellt werden.
Vorgeschlagene Methoden hierfür sind z. B. der Treppensteigetest nach Stembera oder der Kniebeugenbelastungstest nach Saling (Stembera 1969). In beiden Fällen soll die Schwangere sich deutlich bzw. grenzwertig belasten. Problematisch für beide Tests ist die unbefriedigende Qualität der fetalen Herzfrequenzregistrierung durch die exzessiven Bewegungen der Schwangeren. Die Registrierung erfolgt aus diesem Grunde meist erst nach der Belastung, d. h. in der Erholungsphase unter Ruhebedingungen.
Bisher liegen für diese Methoden keine prospektiv-randomiserten Studien hinsichtlich des geburtsmedizinischen Ergebnisses vor. Diese Verfahren sollten daher routinemäßig nicht angewandt werden.
Steh-Stress-Test (SST)
Theoretischer Hintergrund
Über 60 % der Schwangeren zeigen im letzten Trimenon im Stehen eine signifikant gesteigerte uterine Kontraktionsfrequenz (Steigerung gegenüber der liegenden Position um das 2- bis 3-Fache). Gleichzeitig lässt sich dopplersonografisch eine venöse Rückflussbehinderung aus den unteren Extremitäten mit Abfall des Schlagvolumens und Anstieg der maternalen Herzfrequenz nachweisen (Schneider und Deckardt 1991; Schneider et al. 1993). Ursache dieser klinisch meist nicht evident werdenden Präschock-ähnlichen Symptomatik, die als „uterovaskuläres Syndrom“ bezeichnet wird, ist ein Kompressionseffekt der schwangeren Gebärmutter auf das pelvine Gefäßbett.
Eine Entlastung (z. B. durch Vorbeugen, Knie-Ellbogen-Lage bzw. Einnehmen der Seitenlage) führt zu einer Abschwächung der beobachteten Symptome und einer Verbesserung des venösen Rückstromes aus der Peripherie. Im Stehen führt das spontane Auftreten uteriner Kontraktionen mit einer Lage- und Positionsänderung des Uterus während der Kontraktion ebenfalls zu einer Verbesserung der ventrikulären Füllung und damit zu einer Vermeidung der orthostatischen Dysregulation. Etwa 50 % der in der aufrechten Körperhaltung auftretenden Kontraktionen scheinen in Zusammenhang mit der orthostatischen Regulation zu stehen.
Die doppelte Anforderung, die eine aufrechte Körperhaltung an die uteroplazentare Perfusion stellt, nämlich die mütterliche Kreislaufbelastung und die gleichzeitig gehäuft auftretenden Kontraktionen, führten zur Entwicklung des Steh-Stress-Tests.
Durchführung
Zunächst wird ein CTG bei der Schwangeren in liegender Körperhaltung registriert. Die Schwangere richtet sich anschließend auf, um ohne Unterstützung ruhig zu stehen. Die Testdauer entspricht mit 10 min durchaus Situationen, wie sie auch im Alltag auftreten können (z. B. Berufe, die vorwiegend im Stehen ausgeübt werden, Stehen in einer Warteschlange).
Interpretation
Die Bewertung des SST erfolgt wie die des OBT (Abschn. 3.6.1), wenn mindestens 3 spontane Kontraktionen auftreten (dies wird bei etwa 30 % der Patientinnen erreicht). Wenn <3 bzw. keine Kontraktionen auftreten, wird der SST nach den Kriterien des Non-Stress-Tests (NST) (s. unten) bewertet, d. h., er gilt als reaktiv, wenn in der 10-minütigen Registrierphase (die Hälfte der Zeitdauer des Non-Stress-Tests) mindestens eine mit einer Herzfrequenzakzeleration einhergehende Kindsbewegung festgestellt wird.
In einer prospektiven Vergleichsuntersuchung, in der konsekutiv bei Hochrisikoschwangeren ein Non-Stress-Test, ein Steh-Stress-Test und ein Oxytozinbelastungstest (OBT) durchgeführt wurde, war hinsichtlich der Prüfkriterien (operative Entbindung wegen Fetal Distress und/oder Nabelschnurarterien-pH-Wert <7,20) der SST bezüglich der Sensitivität dem OBT überlegen und dem NST ebenbürtig. Hinsichtlich der Spezifität aber war der SST dem OBT vergleichbar und dem NST überlegen. Prospektive Untersuchungen anderer Autoren kamen zu ähnlichen Ergebnissen (Riehn et al. 1990).
Der Vorteil des SST ist das Ausnutzen einer physiologischen Situation bei guter Registriermöglichkeit. Die Untersuchungszeit ist gegenüber dem NST halbiert und gegenüber dem OBT um mehr als 80 % verkürzt, entsprechend hoch ist die Patientencompliance (Abb. 4).
Abb. 4
Hochpathologischer Steh-Stress-Test (SST) nach einem noch weitgehend unauffälligen Non-Stress-Test (NST). Nach nicht sicher beurteilbarem NST, der u. U. als rückversichernd hätte gewertet werden können, kommt es nach Aufrichten der Schwangeren in die aufrechte Körperhaltung zum Auftreten von mehr als 3 Kontraktionen/10 min, die mit Spätdezelerationen und einer deutlichen Einschränkung der Oszillationsamplitude einhergehen. Die erneute Einnahme der Seitenlage führt zu einer Verbesserung des Herzfrequenzmusters, das jetzt keine Dezelerationen mehr aufweist. RSL = rechte Seitenlage
×
Non-Stress-Test (NST)
Der NST basiert auf der Annahme, dass ein nichtazidotischer Fetus seine Herzfrequenz über autonome Einflüsse des sympathischen bzw. parasympathischen Nervensystems via Hirnstammimpulse moduliert. Die Schlag-zu-Schlag („beat-to-beat“)-Variabilität der fetalen Herzfrequenz unterliegt ebenfalls autonomen Steuerungsmechanismen (Matsuura et al. 1996). Die Herzfrequenzsteuerung des nichtazidotischen und neurologisch nicht deprimierten Fetus beantwortet die physiologisch auftretenden Kindsbewegungen mit einer Akzeleration der fetalen Herzfrequenz.
Abgesehen von fetalen Ruhe- oder Tiefschlafphasen, bei denen ein Verlust der Akzelerationshäufigkeit als physiologisch zu betrachten ist, da hierbei keine Kindsbewegungen auftreten, können nichtreaktive CTG-Muster Hinweise auf eine fetale Hypoxämie mit neurologischer Depression geben (Babazadeh et al. 2005). Mit einem nichtreaktiven CTG-Muster ist das Ausbleiben einer Steigerung der fetalen Herzfrequenz bei Kindsbewegungen gemeint, das häufig auch mit einer signifikanten Abnahme der Beat-to-beat-Variabilität verknüpft ist. Auch zentral dämpfende Medikamente (z. B. hochdosierte Magnesiumgaben!) können solche Herzfrequenzmuster erzeugen.
Basierend auf der Erkenntnis dieser Zusammenhänge wurde die Non-Stress-Beurteilung des CTG zur Einschätzung des fetalen Zustands eingeführt (Freeman et al. 1982).
Praxistipp
In den angloamerikanischen Ländern und später auch in Europa hat sich der Non-Stress-Test wegen seiner leichten Durchführbarkeit, der Nichtinvasivität und nicht zuletzt aus Zeit- und Kostengründen als Methode der 1. Wahl zur fetalen Zustandsbeurteilung etabliert.
Durchführung
Der NST wird wie der OBT idealerweise in halblinker bzw. linker Seitenlage mittels externer dopplersonografischer Registrierung der fetalen Herzfrequenz durchgeführt. Wegen einer möglichen Testverfälschung sollte eine schwangere Raucherin vor dem Test nicht geraucht haben. Empfehlenswert ist die Testdurchführung nach der Einnahme einer Mahlzeit, da danach häufiger Kindsbewegungen beobachtet werden. Zur objektiveren Detektion von Kindsbewegungen empfiehlt sich der Einsatz eines K-CTG-Gerätes (unten).
Durch vibroakustische Stimulation, z. B. mit Hilfe eines Elektrolarynxgerätes auf dem Bauch der Schwangeren, können bei Fehlen von fetalen Herzfrequenzakzelerationen diese ausgelöst und damit die Zeitdauer des Tests abgekürzt werden (vibroakustische Stimulation; unten) (ACOG 2021).
Interpretation
Während einer 20-minütigen Registrierung werden mindestens 2 in Zusammenhang mit Kindsbewegungen registrierte Herzfrequenzakzelerationen (>15 SpM und länger als 15 s Dauer) erwartet, um das Muster als reaktiv und den Test als unauffällig zu werten (ACOG 2021). Tritt in dieser Zeit kein derartiges Muster auf, sollte die Testdauer auf mehr als 40 min verlängert werden, da hiermit die meist maximal 40 min dauernden, physiologischen fetalen Schlafphasen ausgeschlossen werden können. Eine Registrierung der fetalen Herzfrequenz über 40 min ohne Akzelerationen wird als nichtreaktiv, d. h. pathologisch, betrachtet.
Offensichtlich führt die Berücksichtigung auch kleinerer Herzfrequenzakzelerationen (>10 SpM, länger als 10 s) schneller zur Feststellung eines reaktiven NST (Einsparung 4 min Registrierzeit, p <0,04), ohne hierbei eine Einschränkung der diagnostischen Sicherheit zu bedingen (Cousins et al. 2012).
Auch der Nachweis fetaler Herzfrequenzakzelerationen ohne Kindsbewegungen ist ausreichend, um die Nichtgefährdung des Fetus anzunehmen (Devoe 2008).
Nabelschnurblutgasanalysen zeigten bei Feten mit reduzierten Herzfrequenzakzelerationen niedrigere pO2-Werte im Vergleich zu Feten mit normaler Akzelerationsfrequenz. Unter Berücksichtigung des fetalen Outcome scheint als Kriterium für die Reaktivität aber auch eine einzelne fetale Herzfrequenzakzeleration (auch SST, dort allerdings nur 10 min Untersuchungsdauer) auszureichen (Smith et al. 1986).
Die Akzelerationshäufigkeit nimmt als Ausdruck der zunehmenden Reife des autonomen Nervensystems mit fortschreitender Schwangerschaft stetig zu. Mindestens eine mit Kindsbewegungen korrelierte, fetale Herzfrequenzakzeleration findet sich bei unkomplizierten Schwangerschaften in der 20. SSW in etwa 35 % der Fälle, bei 24 SSW in etwa 55 % und erst ab 32 SSW in nahezu 100 % der FHF-Registrierungen (Pillai und James 1990).
Für den klinischen Einsatz bedeutet dies, dass der NST erst im letzten Trimenon valide eingesetzt werden kann. Die Falsch-positiv-Rate des Tests ist aber relativ hoch und wird in einigen Arbeiten mit bis zu 90 % angegeben (Turan et al. 2007; Denney et al. 2008). Zum falsch-negativen Testergebnis tragen bei retrospektiver Analyse insbesondere Akutereignisse unter der Geburt wie Nabelschnurkomplikationen und Mekoniumaspiration bei (Smith et al. 1986).
Neben dem Akzelerationsverlust ist vor allem der Lang- und Kurzzeitvariation der fetalen Herzfrequenz Beachtung zu schenken. Ein „silentes“ Oszillationsmuster mit einer Amplitude <5 SpM mit Verlust der Beat-to-beat-Variabilität und gleichzeitiger Abwesenheit von Akzelerationen (evtl. noch verknüpft mit späten Dezelerationen) ist bei längerem Bestehen (>80 min) mit einer extrem hohen Morbidität (FGR 75 %, Mekoniumabgang 30 %, fetale Azidose 40 %) und einer drastisch erhöhten, perinatalen Mortalität (40 %) verknüpft (Gnirs et al. 1993; Gnirs 1995). Hier ist wiederum das aktuell zugrunde liegende Gestationsalter zu beachten, da solche Muster bei Feten <28 SSW häufig vorkommen und erheblich zur Falsch-positiv-Rate des antepartalen CTGs beitragen, sofern dies nicht berücksichtigt wird. Bei Prolongation dieser nichtreaktiven CTG-Befunde sollte eine fetale Stimulation bzw. der Einsatz additiver Überwachungsverfahren, wie z. B. die Dopplersonografie, und eine Testwiederholung nach Ablauf einiger Stunden erwogen werden.
Die Fruchtwassermenge reflektiert im späten 2. und im 3. Trimenon in erster Linie die fetale Urinproduktion. Da eine Einschränkung der Nierenfunktion auf eine chronische plazentare Minderfunktion hinweist, wird in einigen Protokollen zur fetalen Zustandsbeurteilung der NST als Kurzzeitindikator für den fetalen Säure-Basen-Status und der Amniotic-Fluid-Index (Kap. „Geburtsüberwachung“) als Langzeitparameter für die plazentare Funktion interpretiert. Dieses kombinierte Vorgehen von NST und semiquantitativer Messung der Fruchtwassermenge scheint im Vergleich zu dem komplexeren biophysikalischen Profil ähnliche bzw. sogar überlegene Resultate in der Vorhersage des nichtkompromittierten Fetus zu liefern (Clark et al. 1989; Bobby 2003).
Die Analyse der 6 bisher vorliegenden, prospektiven, randomisierten Untersuchungen zum Einsatz des antepartalen Non-Stress-CTG zeigte an 2105 Schwangeren allerdings selbst bei Hochrisikoschwangerschaften keinen erkennbaren Benefit bei herkömmlichen Prüfkriterien. Im Vergleich zum konventionellen CTG führte die Anwendung des computerisierten CTG zu einer signifikanten Reduktion der perinatalen Mortalität (RR 0,20). Allerdings wies die Metaanalyse nicht genug Power auf, um den Nachweis anzutreten, hiermit auch vermeidbare Todesfälle vermindern zu können (Grivell et al. 2015).
Insgesamt muss die breite Anwendung des konventionellen antepartalen CTG als alleinige Überwachungsmethode, v. a. hinsichtlich der Detektion des gefährdeten Fetus, kritisch überdacht werden.
Eine weitere, randomisierte, kontrollierte Studie zeigte, dass im Vergleich zum NST die dopplersonografische Untersuchung in Hochrisikokollektiven zu einer niedrigeren Rate von Kaiserschnitten wegen „fetal distress“ führte, ohne dass die neonatale Morbidität anstieg (Williams et al. 2003).
Fetale Stimulationstests
Eine Stimulation des Fetus kann durch Schütteln sowie extern applizierte Schall- oder Lichtreize erfolgen. Während manuelle Weckreize („shaking“) wenig effektiv sind (Eswaran et al. 2002; Tan et al. 2013), können gerade die mit fetalen Tiefschlafperioden assoziierten, nichtreaktiven oder eingeengten FHF-Muster durch Schall bzw. geeignete Lichtexposition des Fetus abgeklärt werden. Die reproduzierbarste Reizantwort lässt sich durch Elektrolarynxgeräte erzielen, die üblicherweise als Sprechhilfe für Kehlkopflose Verwendung finden. Dabei führt die direkte vibroakustische Stimulation (VAS) durch Aufsetzen des Gerätes auf das maternale Abdomen über dem Fetus zu einer guten akustischen Ankoppelung (Kap. „Geburtsüberwachung“; Gnirs und Schneider 1996).
Durch intrauterin eingebrachte Mikrofone konnte festgestellt werden, dass niedrigere Frequenzen weniger abgeschwächt werden als hohe Frequenzen. Hintergrundgeräusche wie maternaler Herzschlag, Darmaktivität bzw. extern über der Bauchdecke platzierte Schallquellen verursachen im Mittel einen Schalldruckpegel von etwa 60 dB. Mit Hilfe vibroakustischer Stimulationen lassen sich Schallpegel bis 110 dB erzielen (120 dB entsprechen Düsenjetlärm). Im Gegensatz zu anderen Stimulationsverfahren wechseln gesunde Feten nach vibroakustischer Stimulation in 86 % der Fälle von einem Tiefschlafzustand zu einem anderen Aktivitätsmuster mit „reaktivem“ CTG (Gnirs 1995; Petrovic et al. 2009).
Auch beeinträchtigte Kinder (z. B. Feten mit FGR) zeigen im Stadium der Kompensation häufig kurzfristige Alterationen der FHF (>80 %), während eine länger andauernde Änderung des Aktivitätsniveaus nur in 27 % aller Stimulationen registriert wurde. Eine ausbleibende Reaktion des Fetus (FHF-Akzelerationen, Zunahme der Bewegungsaktivität) trotz solcher Reizapplikationen spricht für fehlende Kompensationsmöglichkeiten und eine unmittelbare Gefährdung des Kindes (Gnirs und Schneider 1996; Dèlia et al. 2005).
Ein weiteres Diagnosekriterium bei Anwendung von Stimulationstests ist der Nachweis einer Reizadaptation des Fetus. Gesunde Feten zeigen initial ausgeprägtere Reaktionen (Alteration der FHF und Bewegungsaktivität) sowie eine schnellere Abschwächung der Reizantwort als beeinträchtigte Kinder. Die fetale Reaktivität wird außerdem von der Stärke des applizierten Stimulus und dessen Wiederholungsrate bestimmt. Die Gewöhnung an wiederholte Reize entspricht einem Lernprozess, der bei normaler Ausreifung und Funktion des ZNS ab 30 SSW zu einer charakteristischen Abnahme stimulationsbedingter Reaktionen führt. Bei schlecht eingestelltem Diabetes mellitus wird eine solche Reizadaptation signifikant abgeschwächt und bei hypoxämischen Feten gar nicht beobachtet (Gnirs und Schneider 1996; Gonzalez-Gonzalez et al. 2009; Petrovic et al. 2009).
Obwohl einheitliche Standards fehlen, werden i. Allg. 1–3 Stimulationen von wenigen Sekunden (1–5 s) Dauer in einem 5- bis 10-min-Intervall verabfolgt und dabei die Reaktion der fetalen Herzfrequenz registriert. Für eine fetale Antwort scheinen neben dem Gestationsalter sowohl die Frequenz als auch die Dauer der Applikation sowie das Geschlecht des Fetus eine Rolle zu spielen (Smith et al. 1986; Buss et al. 2009; Dirix et al. 2009).
Der additive Einsatz dieser Methode erfolgt insbesondere bei einem nichtreaktiven NST (s. oben). Die Anwendung vibroakustischer Stimulationstests führt zu einer Reduktion falsch-positiver CTG-Befunde um 16–64 %, insbesondere wird die Inzidenz nichtreaktiver FHF-Muster um 40–48 % reduziert und die Untersuchungszeit um etwa 20 % verkürzt (Petrovic et al. 2009; Tan et al. 2013; Turitz et al. 2012; ACOG 2021).
Daneben wurden auch erfolgreiche Stimulationen mit Halogenlicht berichtet (Bolnick et al. 2006).
Neben dem vermehrten Auftreten von Akzelerationen kommt es zu einem generellen Anstieg der fetalen Herzfrequenz, der insbesondere bei Feten in Terminnähe häufig zu passageren Tachykardien führt (15–20 min). Das darauf folgende Herzfrequenzmuster ist meistens unauffällig. In Einzelfällen treten auch Dezelerationen der fetalen Herzfrequenz auf, z. B. als Folge von Nabelschnurkompressionen oder vagalen Reaktionen. Ferner wurde im Abgleich mit fetalen Verhaltenszuständen (Kap. 6, Abb. 6) eine signifikante Zunahme unsynchronisierter Aktivitätszustände nach vibroakustischer Reizapplikation beobachtet, was auf eine zeitlich begrenzte Desorientierung der zentralnervösen fetalen Koordination hinweisen könnte (Gnirs 1995).
Die Evaluierung des normalen fetalen Bewegungsspektrums unbeeinträchtigter Schwangerschaften (Mouthing, Gähnbewegung, Zungenbewegungen, Streckung, ruckartige Armbewegungen, Aufschreckbewegungen, Lächeln, missmutiger Gesichtsausdruck, Hand-Gesicht-Kontakt, Blinzeln) während untersschiedlicher Reifephasen des Fetus (24–27 SSW, 28–31 SSW, 32–35 SSW, ≥36 SSW) ergab in allen unreiferen Gestationsaltersgruppen nach vibroakustischer Stimulation über 3 s keine Beeinflussung des Bewegungsverhaltens vor und nach einer Stimulation. Lediglich bei reiferen Kindern (36–40 SSW) war eine signifikante Zunahme von Aufschreckbewegungen („fetal startle response“) und des anhand der 3D-Sonografie nachweisbaren Blinzelns zu beobachten. Diese Reaktionen sind wahrscheinlich als Ausdruck der fetalen zentralnervösen Ausreifung und damit besseren Ansprechbarkeit auf Stimuli zu interpretieren (Ogo et al. 2018). Allerdings zeigten Untersuchungen unter Anwendung der fetalen Stimulation durch maternale Berührung oder die Stimme der Mutter, mithin also „natürliche“ Stimulationsverfahren, ähnliche Verhältnisse nach Stimulationen im 2. und 3. Trimenon hinsichtlich der fetalen Reaktivitätszunahme (Marx und Nagy 2015).
Obwohl externe Stimulationen (vibroakustisch oder sub partu auch mittels Skalpstimulation) insbesondere in den USA zur empfohlenen klinischen Praxis gehören (ACOG 2016, 2021), sollte aus den erwähnten Gründen der Einsatz eines Elektrolarynx nicht unreflektiert, sondern nur zur Verbesserung der diagnostischen Aussagekraft (z. B. bei fraglich pathologischem CTG-Befund vor einer Indikationsstellung zur Sectio caesarea) oder zur Durchführung des modifizierten biophysikalischen Profils des Feten erfolgen.
Von insgesamt 12 prospektiven Studien (n = 6822) ergaben 9, dass durch die vibroakustische Stimulation nichtreaktive antepartale CTG-Muster (RR 0,62, 95 % CI 0,48–0,81) signifikant reduziert und im Vergleich zu Pseudostimulationen signifikant stärkere Kindsbewegungen während der CTG-Registrierung induziert werden (RR 0,23, 95 % CI 0,18–0,29) (Gnirs 1995; Tan et al. 2013).
Allerdings erfüllten die bisher vorliegenden Studien bezüglich der Sicherheit und Effizienz der vibroakustischen Stimulation sub partu nicht die qualitativen Voraussetzungen, um anhand einer Metaanalyse eine abschließende Empfehlung geben zu können (East et al. 2013).
Durch vibroakustische Stimulationstests können bis zu 50 % der fraglich pathologischen, antepartalen CTG-Muster abgeklärt werden. Der Einsatz der vibroakustischen Stimulation sollte jedoch nur gezielt zur Vermeidung unnötiger invasiver Abklärungs- oder Behandlungsmaßnahmen erfolgen.
Kindsbewegungen (Atem- und Körperbewegungen)
Entwicklung
Fetale Atembewegungen
Die Lungen des Fetus sind normalerweise flüssigkeitsgefüllt. Der Austausch von Lungen- und Amnionflüssigkeit scheint dabei für die Lungenentwicklung essenziell zu sein, obwohl die Zusammenhänge wissenschaftlich noch nicht vollständig geklärt sind. Die Atembewegungen laufen beim Fetus paradox zu denen des Neugeborenen bzw. Erwachsenen ab. Bei der Inspiration wird der Brustkorb eingezogen und das Abdomen erweitert (Johnson et al. 1992).
Fetale Atembewegungen („fetal breathing“) treten episodisch auf und werden in den letzten 10 SSW durch Apnoephasen von maximal 2 h Dauer unterbrochen. Beeinflusst durch maternale und evtl. fetale Kortisolspiegel findet sich eine zirkadiane Periodik dieser Bewegungen mit einer signifikanten Zunahme zwischen 4:00 und 7:00 Uhr. Im letzten Trimenon sind sie über mehr als 30 % der Untersuchungszeit zu beobachten (Florido et al. 2005; Govindan et al. 2007).
Fetale Atembewegungen unterliegen keiner peripheren Kontrolle, werden aber durch Stimulation zentraler Chemorezeptoren (Atemzentrum) beeinflusst. Hier kommt den jeweiligen CO2-Spiegeln eine wichtige Rolle als „Triebfeder“ intrauteriner Atemexkursionen zu, wogegen der pO2 nur eine untergeordnete Bedeutung hat. Sowohl eine experimentelle als auch eine mehr oder weniger physiologische Hypokapnie (maternale Hyperventilation) führen bereits mit 24 SSW zum nahezu vollständigen Sistieren kindlicher Atembewegungen.
Ferner besteht eine inverse Korrelation zwischen fetaler Atemaktivität und den bei Hypoxie signifikant ansteigenden Plasmaadenosinkonzentrationen. Diese zunächst im Tierexperiment beobachteten Zusammenhänge wurden inzwischen auch bei menschlichen Feten mit Wachstumsdefizit mittels Chordozentese gesichert.
Eine Hyperoxygenierung der Mutter hat meist keinen Einfluss auf die Bewegungsaktivität des Fetus. Allerdings führt eine akute Verminderung des verfügbaren Sauerstoffs zur Triggerung inhibitorischer zentraler Mechanismen was eine Hemmung aller Bewegungen (Körper- und Atembewegungen) und der spinalen Reflexe zur Folge hat. Außer einer fetalen Hypoxie bzw. einer maternalen/fetalen Hypokapnie führt auch Alkoholkonsum zu einer signifikanten Verminderung der Atembewegungen des Fetus. Dagegen bewirken Glukoseapplikationen (Mahlzeiten) oder z. B. eine Hyperkapnie der Mutter eine Zunahme fetaler Atembewegungen.
Fetale Körperbewegungen
Unkoordinierte Kindsbewegungen lassen sich bereits ab der 7. SSW erkennen. Zwischen der 20. und 30. SSW werden diese zunehmend koordinierter. Leichte Bewegungen werden zunehmend durch stärkere ersetzt, wobei die Frequenz der Bewegungen bis zur 32. SSW zunimmt und dann gegen Ende der Schwangerschaft wieder abnimmt. Möglicherweise sind hierfür die abnehmende Fruchtwassermenge, der dadurch verminderte intrauterine Bewegungsspielraum und die verbesserte zentralnervöse Koordination aller Bewegungsabläufe verantwortlich.
Ganzkörperbewegungen treten in Analogie zur Ausbildung fetaler Ruhe- und Aktivitätszustände (Abschn. 5) episodisch auf, wobei auch bei gesunden Feten bewegungsfreie Intervalle von bis zu 40 min normal sein können. In den späten Abendstunden kommt es zu einer deutlichen Bewegungszunahme. Bis zu 95 % solcher Bewegungen sind mit FHF-Akzelerationen assoziiert (Gnirs und Schneider 1996), was wiederum längere Phasen nichtreaktiver CTG-Muster während fetaler Ruheperioden erklärt.
Nahe am Geburtstermin finden sich die gleichen Bewegungsmuster wie zu Beginn des 2. Trimenon. Allerdings überwiegen dann Streckbewegungen des Kopfes und des Körpers sowie globale Rotationsbewegungen, die meist mit gleichartigen Extremitätenbewegungen kombiniert sind. Ein Kennzeichen der neuromotorischen Ausreifung ist die „Individualisierung“, d. h. der Variantenreichtum aller Bewegungen. Unter Anwendung der 3D- bzw. 4D-Sonografie lassen sich inzwischen noch differenzierter fetale Bewegungsvarianten erkennen, wie z. B. Unterschiede der Mimik des Feten (Lächeln, ernster oder unzufriedener Gesichtsausdruck, Blinzeln etc.).
Im Tierexperiment wurde beobachtet, dass der Fetus bei Hypoxämie/Hypoxie durch Aktivitätsverminderung Energie „einsparen“ bzw. seinen Sauerstoffbedarf verringern kann. Allein durch die Reduzierung fetaler Körperbewegungen (z. B. bei neuromuskulärer Blockade) fällt der Sauerstoffverbrauch um bis zu 17 % (Gnirs und Schneider 1996).
Bei Einschränkungen der nutritiven Bedingungen bzw. der Sauerstoffversorgung kommt es zunächst zu einer Verkürzung der Dauer der Kindsbewegungen und erst präterminal zu einer Abnahme der Anzahl der Bewegungen.
Registrierung
Fetale Atembewegungen
Bereits im Real-Time-Ultraschallbild lassen sich fetale Brustwand- und Abdomenbewegungen beobachten, die den Flüssigkeitaustausch zwischen Amnion und Fetus fördern. Die mit Farbdoppler- und gepulster Dopplertechnik registrierten, fetalen Atembewegungen und nasalen Flüssigkeitsverschiebungen zeigen eine Abnahme bis zur 36. SSW bei gleichzeitiger Zunahme des inspirierten Flüssigkeitsvolumens, korrelierend mit einer Verbesserung der fetalen Lungenreife (Badalian et al. 1993; Florido et al. 2005; Govindan et al. 2007).
Fetale Atembewegungen sind kurz vor und unter der Geburt sowie während hypoxämischer Zustände reduziert.
Da fetale Atembewegungen episodisch auftreten, einer zirkadianen Rhythmik unterliegen und durch Nahrungsaufnahme der Mutter beeinflusst werden können (Abschn. 4.1), ist der Rückschluss auf eine fetale Gefährdung insbesondere bei nur punktuellem Nachweis fehlender Atembewegungen problematisch. Innerhalb der antepartalen Überwachung weist das sonografisch erkennbare Sistieren fetaler Atemexkursionen dennoch eine hohe Sensitivität für eine fetale Hypoxie auf, weshalb deren Quantifizierung Bestandteil der im biophysikalischen Profil zusammengefassten Zustandsbeschreibungen des Fetus ist. Die Spezifität und der positive Vorhersagewert liegen aufgrund der häufig falsch-positiven Befunde bei 64 % und 35 % (Gnirs und Schneider 1996) (Abschn. 5.2).
Fetale Körper- und Extremitätenbewegungen
Verschiedene Methoden zurBewegungsregistrierung
Lange Zeit lieferte nur die maternale Perzeption von Kindsbewegungen oder deren Palpation durch einen Untersucher Hinweise auf einen lebenden Fetus. Die diagnostische Wahrnehmung akustischer Phänomene während fetaler Bewegungen nutzte erstmals Wrisberg 1766, der durch Ohrauflegen auf das Abdomen der Schwangeren einen Tumor hydropicus differenzialdiagnostisch ausschließen konnte.
Die Evaluierung der fetalen Bewegungsaktivität kann isoliert oder als Ergänzung zu anderen Überwachungsverfahren eingesetzt werden. Inzwischen gibt es eine Vielzahl verschiedener Verfahren zur Registrierung der fetalen Bewegungsaktivität, deren diagnostischer Wert in Abhängigkeit von ihrer Registriergenauigkeit stark variiert.
Die maternale Perzeption fetaler Bewegungen und die Tokodynamometrie („Spikes“ im Tokogramm) sind mit einer Sensitivität von 38 % bzw. 37 % und einer Rate falsch-positiver Registrierungen von 31 % und 44 % im Vergleich zur sonografischen Bewegungsregistrierung relativ unzuverlässig. Die unbefriedigenden Resultate der subjektiven Perzeption von Kindsbewegungen durch die Mutter sind evtl. darauf zurückzuführen, dass sich zahlreiche Kindsbewegungen von wenigen Sekunden Dauer aufzeichnen lassen, die Mutter aber deutlich besser Kindsbewegungen von längerer (>20 s) Dauer wahrnimmt (Johnson et al. 1992). Die maternale Perzeption von Kindsbewegungen wird u. a. durch ihre Körperhaltung, die Plazentalokalisation, Adipositas, die Lage des Fetus, den Sozialstatus und das psychosoziale Umfeld beeinflusst. Oft wird z. B. auch Darmaktivität mit Kindsbewegungen verwechselt (Hijazi und East 2009).
In einer großen randomisierten Untersuchung an über 68.000 Schwangeren notierte eine Hälfte der Schwangeren die Zeit, bis diese im Verlauf eines Tages 10 Kindsbewegungen verspürt hatten. Im Mittel betrug die hierfür notwendige Dauer 2,7 h. Die andere Hälfte des Studienkollektivs zählte keine Kindsbewegungen. In dieser Studie wie auch bei der Metaanalyse aller prospektiven randomisierten Untersuchungen zur Zählung subjektiv von der Mutter wahrgenommener Kindsbewegungen zeigte sich keine signifikante Reduktion intrauteriner Fruchttode, sodass eine standardisierte Erfassung von Kindsbewegungen z. B. nach dem „Zähle-bis-10-Schema“ keine Verbesserungen des geburtsmedizinischen Ergebnisses erbringt.
Die Aufforderung, die Kindsbewegungen zu beobachten und zu zählen, führt dagegen zu einer gehäuften Angabe reduzierter Kindsbewegungen, häufigerem Einsatz zusätzlicher Überwachungstechniken, einer größeren Anzahl von Hospitalisierungen und einer gesteigerten Rate elektiver Entbindungen wegen reduzierter Kindsbewegungen (Hijazi und East 2009; Hofmeyr und Novikova 2012).
Auch neuere Metaanalysen von Untersuchungen zum klinischen Wert der durch die Mutter quantifizierten, fetalen Bewegungsaktivität ergaben keine Ergebnisse, die einen klaren Vorteil bei Anwendung der v. a. in weniger industrialisierten Ländern noch stärker genutzten Methode aufzeigen konnten. Dies lag allerdings z. T. auch am für die jeweilige Fragestellung unzureichenden Studiendesign (Mangesi et al. 2015).
Insgesamt gibt es eine allenfalls schwache positive Korrelation zwischen der durch die maternale Perzeption erfassten, fetalen Bewegungsaktivität und sekundären Outcomeparametern, wie Frühgeburt, Rate der Geburtseinleitungen und operativen Entbindungen, ohne dass hierdurch Totgeburten, Verlegung auf eine neonatologische Intensivstation oder perinatale Kurz- bzw. Langzeitmorbidität vermieden werden könnten (Bellussi et al. 2020).
Die Bewegungserfassung durch „Spikes“ im Tokogramm zeigt v. a. Fehlregistrierungen infolge von Uteruskontraktionen, starker maternaler Atmung oder fetalem Schluckauf.
Kinetokardiotokogramm (K-CTG)
Das inzwischen in modernen Kardiotokografen allgemein verfügbare, fetale Bewegungsprofil bietet die Möglichkeit einer fortlaufenden Bewegungsregistrierung, solange das CTG extern abgeleitet wird. Das Verfahren basiert auf der automatischen Detektion fetaler Körper- und Extremitätenbewegungen, die zeitsynchron zur Ableitung des Kardiotokogramms erfolgt. Hierfür wird ein Ultraschall-Doppler-Breitstrahltransducer zur gleichzeitigen Erfassung der fetalen Herzfrequenz und Bewegungsaktivität genutzt. Durch nachgeschaltete Elektronik wird das Dopplersignal so verarbeitet, dass simultan das CTG und das fetale Bewegungsprofil ausgegeben werden können (Abb. 5).
Abb. 5
Darstellung der ursprünglich für die Entwicklung der Kinetokardiotokografie durch 2 Untersucher simultan erfassten Untersuchungsvariablen (fetale Körperbewegungen, Arm- und Beinbewegungen, Atembewegungen, Kopfbewegungen), von denen letztlich fetale Körper- und Extremitätenbewegungen im Bewegungsprofil ausgegeben werden. (Nach Gnirs 1995)
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Für die korrekte Bewegungserfassung liegt die Sensitivität dieser Methode bei 81 %, die Spezifität bei 98 %, der positive und negative Vorhersagewert bei 84 % bzw. 95 %. Diese Ergebnisse sind weitgehend unabhängig vom Gestationsalter, der Fruchtwassermenge, der Lage und den biometrischen Messparametern des Fetus (Gnirs 1995).
Bei 80 % aller Registrierungen ist eine korrekte Klassifizierung fetaler Verhaltenszustände allein aufgrund des FHF-Musters und der zugehörigen Körperbewegungen möglich. Mit Kenntnis der fetalen Bewegungen können bewegungsassoziierte Herzfrequenzakzelerationen als solche erkannt und z. B. bei periodischen Akzelerationen die basale fetale Herzfrequenz richtig festgelegt werden. In eigenen wie auch in anderen prospektiven Untersuchungen gelang es, die Rate falsch-positiver CTG-Muster um etwa die Hälfte zu senken (Gnirs 1995). Dennoch sind größere randomisierte Studien erforderlich, um den Wert dieser Methode ausreichend abschätzen zu können (Heazell und Frøen 2008).
Die fetale Bewegungsaktivität ist als pathologisch einzustufen, sofern die 5. Perzentile der bei unauffälligen Schwangerschaften ermittelten Referenzkurven für mindestens zwei konsekutive 10-min-Intervalle unterschritten wird. Eine fraglich notwendige Kompensation einer Mangelsituation des Fetus kann aber auch rein visuell aus der fehlenden Registrierung von Balken (die verkürzten Bewegungen sind nur noch als einzelne dünne Striche dargestellt) abgeleitet werden.
Infolge der relativ großen inter- und intraindividuellen Streubreite des Bewegungsspektrums ist eine fetale Zustandsverschlechterung i. d. R. früher anhand von Verlaufskontrollen (Trendanalyse) der zugrundeliegenden, individuellen Basisaktivität als mit Hilfe von Normwertkurven zu erkennen.
Praxistipp
Die Verkürzung der Kindsbewegungsdauer ist ein Frühwarnparameter, der im Mittel 12–14 Tage vorher die drohende fetale Dekompensation anzeigt. Dagegen sind Verringerungen der Zahl der Kindsbewegungen wie auch pathologische CTG-Veränderungen spät auftretende Vorwarnzeichen (0–3 Tage vor der Dekompensation).
Fetale Verhaltenszustände
Entwicklung
In der 2. Schwangerschaftshälfte bilden sich zunehmend typische Ruhe- bzw. Aktivitätsperioden aus („fetal behavioural states“). Nijhuis et al. (1982) konnten in ihren Studien 4 verschiedene Verhaltenszustände definieren (Abb. 6).
Abb. 6
Fetale Verhaltenzustände (nach Nijhuis et al. 1982), ein Startle-Reflex entspricht einer Aufschreckbewegung
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Der Fetus verbringt etwa 40 % des Tages in Ruhezuständen. Eine sich nicht an den fetalen Verhaltenszuständen orientierende Interpretation des CTGs erklärt so zum größten Teil die bekannt hohe Rate falsch-pathologischer Einstufungen des FHF-Musters. Die fetalen Schlafphasen sind völlig unabhängig vom maternalen Schlaf-Wach-Rhythmus.
Praxistipp
Die Kenntnis des fetalen Verhaltenszustandes ist eine wesentliche Voraussetzung für die richtige Interpretation des fetalen Herzfrequenzmusters. Fehlen hierfür die apparative Ausstattung bzw. die klinische Erfahrung, genügt es in den meisten Fällen, den Registrierzeitraum auf mehr als 40 min auszudehnen, da fetale Schlafphasen i. d. R. kürzer sind und das fetale Herzfrequenzmuster sich danach entsprechend ändert.
In der 36. SSW sind reproduzierbare fetale Verhaltenszustände („fetal behavioural states“) bei 80 % der normal entwickelten Feten etabliert (Nijhuis et al. 1982; Nijhuis 1991). Ihre Entwicklung ist ein Hinweis auf die zentralnervöse Ausreifung und neuromotorische Integrität des Fetus.
Der Fetus verbringt 25–35 % des Tages im Tiefschlaf (1 F), 56–66 % im Aktivschlaf (REM-Schlaf, 2 F), 1–3 % im Ruhig-Wach- (3 F) und 6–8 % im Aktiv-Wach-Zustand (4 F). Das von Nijhuis und Prechtl 1982 vorgeschlagene Klassifizierungsschema führt zu gut reproduzierbaren Ergebnissen (Inter- und Intra-Observer-Variabilität ≤15 %).
In Terminnähe dauern Tiefschlafzustände (1 F) im Mittel 23 min und sind selten länger als 40 min (Ausnahmen bis 90 min). Diesen Verhaltenszuständen lassen sich nicht nur unterschiedliche Herzfrequenzmuster, sondern auch eine durch veränderte Nierenperfusion unterschiedliche fetale Urinproduktion zuordnen. So konnte im 1-F-Zustand eine ansteigende und im 2-F-Zustand eine reduzierte Urinproduktion nachgewiesen werden (Oosterhof et al. 1993).
Mit zunehmendem Schwangerschaftsalter gewinnen Kindsbewegungen an Stärke und werden durch die Mutter subjektiv besser wahrgenommen. Die Anzahl registrierter Kindsbewegungen steigt von 200 (in 12 h) in der 20. SSW auf 575 in der 32. SSW an und fällt anschließend bis zum Termin wieder ab. In der 40. SSW sind im Mittel noch 282 Kindsbewegungen zu registrieren (Sadovski und Yaffe 1973; Gnirs und Schneider 1996). Möglicherweise ist die in Terminnähe und im Bereich der Übertragung dann zu beobachtende Abnahme der fetalen Bewegungsaktivität mit der reduzierten Fruchtwassermenge und der damit räumlich eingeengten Bewegungsmöglichkeit korreliert. Außerdem führt die zunehmende neuromotorische Ausreifung des Feten zu einer besseren Koordination der Bewegungen sowie zur Zunahme inhibitorischer Einflüsse auf die Bewegungsaktivität, was ebenfalls zur beobachteten Abnahme der Kindsbewegungen nahe am Geburtstermin beitragen dürfte.
Die fetalen Verhaltenszustände werden im 3. Trimenon auch von der mütterlichen Körperhaltung beeinflußt. So finden sich Aktiv-Wach-Zustände (4 F) seltener in entspannter Halbseitenlage oder Rückenlage. Tiefschafphasen (1 F) treten häufiger in Rechtsseitenlage oder Rückenlage, verglichen mit linker Halbseitenlage auf. Gleichzeitig gibt es einen Zusammenhang zwischen maternaler Lage und fetaler Herzfrequenzvariabilität, die sowohl in Halbseitenlage und Rückenlage reduziert ist. Diese können als fetale Adaptation an eine lagebedingte, leichte fetale Hypoxie interpretiert werden (Stone et al. 2017).
Auch Rauchen während der Schwangerschaft hat einen deutlichen Einfluß auf die fetalen Verhaltenszustände bzw. das assoziierte fetale Bewegungsspektrum sowie die fetale Reaktivität nach vibroakustischen Stimulationen. Die Kinder von Raucherinnen (24–42 SSW, 5 ± 5 bis 10 ± 7 Zigaretten pro Tag) zeigten vor und nach vibroakustischer Stimulation mehr isolierte Extremitätenbewegungen und weniger kombinierte Ganzkörperbewegungen sowie eine gesteigerte Gesamtaktivität nach Applikation des Stimulus (p <0,05). Insgesamt zeigten die Kinder der Kontrollgruppe (24–42 SSW) ein ruhigeres Verhalten, während die Feten der Raucherinnen ein höheres Aktivitätsniveau und eher isolierte und kurze Extremitäten- oder Kopfbewegungen sowohl vor als auch nach Stimulation aufwiesen. Dies legt Unterschiede in der zentralnervösen Ausreifung dieser Kinder und deren Wechsel zwischen Ruhe- und Aktivitätszuständen nahe. Die Zunahme isolierter Einzelbewegungen kann die Ausbildung des vollen und komplexen Bewegungsspektrums limitieren, das nicht exponierte Feten zeigen, und damit die intrauterine Prägung des Aktivitäts- und Bewegungsverhaltens verändern. Dies korreliert mit der Tatsache, dass Kinder von Raucherinnen post partum gehäuft eine erhöhte Aktivität und erhöhte Erregungslevel zeigen (Stroud et al. 2018).
Fetale Tiefschlafperioden weisen v. a. hinsichtlich der FHF große Ähnlichkeit mit den Mustern auf, die bei einer fetalen Hypoxie oder Asphyxie beobachtet werden können (eingeengte bis silente Oszillationsamplitude). Bei längeren Verläufen ist daher eine Differenzierung durch Weckversuche (z. B. vibroakustische Stimulation) oder eine Abklärung durch additive Untersuchungsverfahren (z. B. Dopplersonografie) zu empfehlen. Umgekehrt führt jedoch auch eine (evtl. chronische) Hypoxie des Fetus zur Störung zentralnervöser Regulationsmechanismen und damit zu einer Desorganisation der fetalen Verhaltenszustände. Schwer wachstumsrestringierte Feten (FGR, Geburtsgewicht <5. Perzentile) zeigen z. B. selbst nahe am Geburtstermin in mehr als 50 % der Registrierungen unkoordinierte Aktivitätsmuster („No-Coincidence-Zustände“) (Gnirs und Schneider 1996). Auch fetale Aktiv-Wach-Zustände gehen häufig mit eher suspekten FHF-Variationen (Tachykardie, sehr lange Akzelerationen, saltatorische Muster) einher, die allerdings i. d. R. aufgrund sehr heftiger und lange andauernder fetaler Bewegungsaktivität identifizierbar sind.
Sowohl die durch Stimulationstests bedingten als auch die durch eine Hyperkapnie oder Hypoxie hervorgerufenen, kompensatorischen Reaktionen des Fetus (FHF, Atemexkursionen, Körperbewegungen) werden durch die verschiedenen Verhaltenszustände stark beeinflusst. Im Tierexperiment ließ sich ein signifikanter Zusammenhang zwischen der Amplitude und Dauer variabler FHF-Dezelerationen und den zugrunde liegenden Schlaf-Wach-Zuständen des Fetus nachweisen.
Fetale Hypoxämie/Azidose
Nach Ausschluss fetaler Tiefschlafzustände weist eine signifikante Reduktion fetaler Körper- und Extremitätenbewegungen für die Erkennung einer fetalen Hypoxie eine Sensitivität von 50 %, eine Spezifität von 96 %, einen positiven Vorhersagewert von 71 % und einen negativen Vorhersagewert von 91 % auf (Nijhuis 1991; Gnirs und Schneider 1996). Da die Zahl der Kindsbewegungen nur bei fortgeschrittener Azidose signifikant abnimmt, ist dieser Parameter als Diagnostikum einer drohenden Beeinträchtigung wegen der fehlenden Vorwarnzeit wenig geeignet.
Die Beobachtung, dass wachstumsrestringierte Feten wesentlich seltener Aktiv-Wach-Zustände (4 F) aufweisen als unauffällige Schwangerschaften, kann als Hinweis auf eine Kompensation bei leichter bzw. chronischer Hypoxämie durch Einschränkung der Bewegungsaktivität interpretiert werden. Umgekehrt werden die fetalen Reaktionen auf eine Hyperkapnie/Azidose in hohem Maße von den zugrunde liegenden fetalen Verhaltenszuständen beeinflusst. Während eine experimentelle Hyperkapnie in fetalen Tiefschlafzuständen zu allenfalls geringen Veränderungen führt, ändert sich dies dramatisch nach spontanem Wechsel in REM-Schlafperioden. Dies spricht für eine Abschwächung oder Modifikation biochemischer oder biophysikalischer Reflexe des Fetus in Abhängigkeit vom jeweiligen Verhaltenszustand.
Biophysikalisches Profil des Fetus (BPP)
Zur Verbesserung der Sensitivität und Spezifität für die Erkennung bzw. den Ausschluss einer fetalen Gefährdung wurde 1980 die Kombination verschiedener Variablen vorgeschlagen (Manning et al. 1996). Durch den Verbund von Überwachungsmethoden im Sinne eines biophysikalischen Profils (BPP) mit Überprüfung unterschiedlicher fetaler Regulations- und Adaptationsmechanismen sollte die prognostische Aussagekraft gegenüber den genannten Einzelverfahren signifikant verbessert werden (Tab. 5).
Tab. 5
Biophysikalisches Profil. (Nach Manning et al. 1996)
Untersuchungsparameter
Score 2
Score 0
Fetale Atembewegungen
≥30 s anhaltende Atembewegungen innerhalb von 30 min Beobachtungszeit
<30 s anhaltende Atembewegungen innerhalb von 30 min Beobachtungszeit
Fetale Körperbewegungen
≥3 große Körperbewegungen innerhalb von 30 min Beobachtungszeit (simultane Körper- und Extremitätenbewegung)
≤2 große Körperbewegungen innerhalb von 30 min Beobachtungszeit
Fetaler Muskeltonus
≥1 Extremitäten-Beuge-Streck-Beuge-Bewegung innerhalb von 30 min
Fetus in Extensionsstellung
Fetale Reaktivität
≥2 FHF-Akzelerationen >15 SpM, >15 s, innerhalb von 20 min Beobachtungszeit
0 FHF-Akzelerationen >15 SpM, >15 s, innerhalb von 20 min Beobachtungszeit
Fruchtwassermenge
≥1 Fruchtwassernische ≥2 cm in 2 senkrechten Ebenen
< 1 Fruchtwassernische ≥2 cm in 2 senkrechten Ebenen
Für jede Untersuchungsvariable werden 0–2 Punkte vergeben, das Gesamtergebnis wird in Analogie zum Apgar-Score bewertet. Als Rückversicherung für den ungefährdeten Fetus gelten:
innerhalb eines 30-minütigen Untersuchungszeitraums sonografisch über mindestens 30 s nachweisbare fetale Atembewegungen,
3 oder mehr simultane Extremitäten- und Rumpfbewegungen (pro 30 min),
mindestens eine Beuge-Streck-Beuge-Folge der Extremitäten (pro 30 min),
Bei der Bewertung jedes einzelnen der 5 Kriterien gilt ein Score von 2 als normal, von 0 als pathologisch (Score 1 existiert nicht). Ein Ergebnis des biophysikalischen Profils mit einem Gesamtscore von 8–10 Punkten gilt als normal, von <6 als leicht (angloamerikanisch “equivocal”), von <4 als hochgradig pathologisch. Bei Werten <4 besteht unmittelbarer Handlungsbedarf (>= 32+0 SSW sollte die Entbindung erwogen werden, darunter erweiterte Tests inkl. Doppler und individualisiertes Vorgehen), Werte unter 8 und über 4 veranlassen zur Wiederholung des Tests innerhalb von 12–24 Stunden oder zur Anwendung weiterer Überwachungsverfahren (> 37+0 SSW evtl. Entbindung). Liegt gleichzeitig ein Oligohydramnion vor, dann sollten grundsätzlich zusätzliche Überwachungsmethoden (z. B. Doppler) zum Einsatz kommen (ACOG 2021).
Teilweise wird zusätzlich das Plazentagrading mit einbezogen (McKenna et al. 2005), wobei die Einteilung nach der von Grannum et al. (1979) beschriebenen Klassifikation erfolgt. Damit erhöht sich die maximal mögliche Bewertung des „biophysical profile score“ auf 12 Punkte.
Der Einsatz der Real-Time-Sonografie ermöglicht die Untersuchung des unmittelbar mit der Bewegungsaktivität assoziierten und im biophysikalischen Profil miterfassten fetalen Muskeltonus. Ein normaler Tonus liegt vor, sofern während einer Registrierung von 30 min Dauer zumindest eine Episode aktiver Streckung und Beugung der fetalen Extremitäten und/oder Öffnen und Schließen der Hand dargestellt werden können bzw. wenn für mindestens 30 min die Hand des Fetus geschlossen bleibt.
Wie die zuvor genannten Bewegungsvariablen unterliegt der fetale Muskeltonus zentralnervösen Regulationsmechanismen, die allerdings erst durch eine ausgeprägte fetale Hypoxie alteriert werden. Nach neueren Untersuchungen geben die kortikalen und subkortikalen Zentren bei schwerer Depression des Fetus ihre Funktion in umgekehrter zeitlicher Abfolge auf, in der sie sich während der Embryonal- und Fetalperiode entwickelt hatten (Gnirs 1995). Da das Funktionsareal für den Muskeltonus mit 7–8 SSW als erstes aktiv wird, ist es das letzte, das bei fetaler Asphyxie seine Funktion einstellt. Ein Verlust des Muskeltonus tritt erst bei asphyktischen Zuständen ein, die zu einem arteriellen Nabelschnur-pH-Wert von <7,10 führen (Abb. 7).
Abb. 7
Fetale Zustandsdiagnostik. Veränderung verschiedener biophysikalischer Überwachungsparameter bei mittels Chordozentese oder fetaler Skalpblutanalyse (FSBA) gesicherter Hypoxämie/Azidose des Fetus. (aus Gnirs 1995, mit freundlicher Genehmigung; Porto 1987; Vintzileos 1987; Pardi 1993)
×
Das biophysikalische Profil wird in den angloamerikanischen Ländern vielfach bei pathologischem Ausfall eines Non-Stress-Tests nachgeschaltet. Weitere Indikationen sind Hypertonie, Diabetes, abnehmende Kindsbewegungen, vorausgegangene Totgeburten, Verdacht auf intrauterine Wachstumsrestriktion, vorzeitige Wehentätigkeit, Rhesuserkrankung und Übertragung. In Übereinstimmung verschiedener Autoren wird für dieses Untersuchungsverfahren bezüglich des Prüfkriteriums „fetale Hypoxie/Azidose“ eine Sensitivität von 90 %, eine Spezifität von 96 %, ein positiver Vorhersagewert von 82 % sowie ein negativer Vorhersagewert von 98 % angegeben (Gnirs und Schneider 1996; Devoe 2008).
Die genannten Ergebnisse dürften durch die Kombination von Verfahren zu erklären sein, die eine chronische Zustandsverschlechterung (Fruchtwassermetrik) wie eine akute Dekompensation des Fetus (NST, Quantifizierung fetaler Atemexkursionen, Evaluation des fetalen Muskeltonus) anzeigen. Der Nachweis eines Oligohydramnions führt hierbei grundsätzlich und unabhängig von den anderen Parametern des biophysikalischen Profils zu einem pathologischen Testresultat. Die Fruchtwassermetrik erfasst am sensitivsten die Feten, die später wegen drohender Asphyxie (pathologisches CTG) operativ entbunden werden müssen.
Mit zunehmend pathologischen Testergebnissen nehmen einerseits Morbidität und Mortalität sprunghaft zu und liegen z. B. bei einem Score von 2 bei 15–20 % bzw. bei einem Score von 0 bei 48–60 %. Andererseits weist dieses Verfahren je nach Prüfkriterium eine z. T. hohe Rate falsch-positiver Befunde auf (im Mittel 67 %). Insbesondere während fetaler Tiefschlafzustände (1 F) wurde bei unbeeinträchtigten Feten signifikant häufiger ein pathologisches Testresultat (44 %) gefunden als in REM-Schlaf- (2 F) oder Aktiv-Wach-Zuständen (4 F), die durchschnittlich nach 3–5 min zu einem normalen Scorewert (≥8) führten. Durch Verlängerung der Registrierdauer auf maximal 48 min erreichen alle wegen fetaler Ruhezustände auffälligen biophysikalischen Profile normale Scorewerte.
Bei der Untersuchung von 19.221 Schwangerschaften mit dem BPP wurden bei 97 % unauffällige Testresultate erzielt, die Falsch-negativ-Rate hinsichtlich intrauteriner Fruchttode betrug 1/1000 innerhalb 1 Woche im Anschluss an ein negatives Testresultat (Manning et al. 1987).
In einer Serie von 493 High-Risk-Feten (20 % FGR) zeigte eine unmittelbar vor einer Nabelschnurblutanalyse durchgeführte Beurteilung des BPP eine enge Korrelation zwischen BPP-Score und Nabelschnurvenen-pH-Wert. Bei einem Score <2 fand sich in allen Fällen bereits eine fortgeschrittene Azidose (pH-Wert <7,10) (Manning et al. 1996).
Eine andere Gruppe kam bei Anwendung des BPP und der Doppleruntersuchung in der Umbilikalarterie in einem Intervall <3 Tage vor Geburt allerdings zu dem Schluss, dass die beobachtete fetale Morbidität und Mortalität eher mit dem erreichten Gestationsalter und der Schwere der Wachstumsrestriktion bzw. dem Geburtsgewicht als mit dem Ausmaß des pathologischen Testausfalls korreliert (Weiner et al. 1996).
Die mit etwa 45 min relativ lange, durchschnittliche Untersuchungsdauer für das BPP konnte durch ein modifiziertes BPP auf 10 min verkürzt werden (Clark et al. 1989). Die Einbindung der vibroakustischen Stimulation beim modifizierten biophysikalischen Profil führte außerdem zu einer Verringerung falsch-positiver Befunde bei der Beurteilung der Herzfrequenz- und Bewegungsparameter (Petrovic et al. 2009).
Ein mit vibroakustischer Stimulation verknüpfter NST sowie die Anwendung des Amniotic-Fluid-Index (AFI; Pathologie <5 cm) erbrachten bei 2686 Einlingsschwangerschaften keinen unerwarteten Todesfall. Der modifizierte Test wurde in 17.429 Untersuchungen an 2774 Frauen eingesetzt. Bei pathologischem Testausfall wurde als Back-up-Test randomisiert in einer Gruppe ein komplettes BPP, in der anderen Gruppe ein OBT durchgeführt. Bei Anwendung des OBT war die Interventionsrate aufgrund eines falsch-positiven Testergebnisses erhöht (Nageotte et al. 1994). Ferner konnte in einer prospektiven Beobachtungsstudie gezeigt werden, dass dem Flussverhalten in der Umbilikalarterie eine entscheidende prognostische Bedeutung zukommt, während das biophysikalische Profil offenbar kein unabhängiges Prognosekriterium in der Überwachung von FGR-Feten darstellt (Baschat et al. 2009).
Verglichen mit der alleinigen CTG-Bewertung kann bei kritischer Analyse der vorliegenden, prospektiven, randomisierten Studien kein eindeutiger Vorteil durch Einsatz von Zusatzuntersuchungen im Sinne eines biophysikalischen Profils belegt werden. Dies gilt auch für präselektierte Risikoschwangerschaften mit intrauteriner Wachstumsrestriktion. Aufgrund der sehr niedrigen Fallzahlen der beiden einzigen, bisher vorliegenden, validen Studien (n = 654) sind weitere Untersuchungen mit deutlich größeren Fallzahlen erforderlich, um abschließend zu klären, ob die multifunktionelle Betrachtung gegenüber einem singulären Messparameter Vorteile bietet. Sicher scheint nur festzustehen, dass durch den Einsatz des BPP die Sectiorate erhöht wird (Lalor et al. 2012). Aus diesem Grunde wird das biophysikalische Profil im deutschsprachigen Raum nicht zur Schwangerschaftsüberwachung empfohlen (AWMF 2016).
Im Rahmen der Mutterschaftsrichtlinien werden in Deutschland zur Festlegung der fetalen Entwicklung auch bei der Nichtrisikoschwangerschaft 3 Ultraschalluntersuchungen durchgeführt (Kap. „Schwangerschaftsvorsorge“). Dabei dient insbesondere die 3. Screeninguntersuchung um 30 SSW der Ermittlung des fetalen Schätzgewichtes aufgrund von Regressionsmodellen aus 2 oder mehr fetalen Biometriewerten (Messung von langen Röhrenknochen, Kopf, Abdomen). Durch entsprechende Schätzformeln gelingt es, das Fetalgewicht mit einem Konfidenzintervall von 95 % und einer Abweichung von 15–20 % vorauszusagen.
Unglücklicherweise ist diese Trennschärfe gerade in den besonders interessierenden Randbereichen des makrosomen (>90. Perzentile) bzw. des mangelentwickelten Fetus (<10. Perzentile) nicht erzielbar (Kap. „Fehlbildungsdiagnostik und Ultraschalluntersuchung im 3. Trimenon“). Hier müssen erheblich größere Fehler in der Gewichtsschätzung in Kauf genommen werden. Unter Berücksichtigung mütterlicher Determinanten für das Fetalgewicht (Körperhöhe, Körpergewicht) lässt sich der Prädiktionswert solcher Formeln verbessern. Aufgrund der mit dem Gestationsalter abflachenden Wachstumskurve und der Berücksichtigung des Messfehlers bei der ultrasonografischen Biometrie sind ab 28 SSW bei seriellen Messungen Untersuchungsintervallabstände von <2 Wochen in Bezug auf diese Meßparameter nicht sinnvoll.
Fruchtwassermenge
Entwicklung der Fruchtwassermenge
Ein Polyhydramnion bzw. Oligohydramnion korreliert mit einer erhöhten Inzidenz kongenitaler Anomalien, von Stoffwechselstörungen, Frühgeburt, dem Auftreten einer intrauteriner Wachstumsrestriktion und einer erhöhten perinatalen Mortalität.
Die Messung bzw. Schätzung der Fruchtwassermenge bringt insbesondere bei Vorliegen einer fetalen Wachstumsrestriktion eine wichtige Zusatzinformation.
Das Fruchtwasservolumen nimmt von durchschnittlich 200 cm3 mit 16 SSW kontinuierlich auf 800–1000 cm3 mit 34–35 SSW zu und bis zum Geburtstermin wieder auf 600–800 cm3 ab. Bei Terminüberschreitung (40–42 SSW) beträgt die mittlere Fruchtwassermenge schließlich noch 300–600 cm3. Nach 20 SSW stellen die Nieren des Fetus bzw. dessen Urin sowie exsudative Prozesse in den Lungenalveolen die hauptsächliche Produktionsquelle für das Fruchtwasser dar. Dessen Verminderung deutet daher bei Ausschluss anderer Ursachen (z. B. vorzeitiger Blasensprung, Nierenfehlbildungen) auf eine fetale Kreislaufadaptation infolge chronischer Versorgungsdefizite hin.
Bis zur 7. SSW ist das Fruchtwasser vorwiegend maternaler Herkunft, während von der 7.–20. SSW das Fruchtwasser mehr dem fetalen als dem maternalen Serum ähnelt. Die Mechanismen der Aufrechterhaltung und Regulation des Wasser- und Stoffaustausches zwischen maternalem und fetalem Kompartiment sind dabei noch nicht vollständig geklärt. Nach der 20. SSW wird die Fruchtwassermenge zunehmend von der fetalen Urinproduktion bestimmt. In Terminnähe beträgt diese 25,3 ml/h. Die gleichzeitig vom Fetus in dieser Zeit geschluckte Fruchtwassermenge von etwa 20 ml/h trägt wahrscheinlich maßgeblich zur Balance des Fruchtwasservolumens in der 2. Schwangerschaftshälfte bei. Aus diesem Grunde wird verständlich, dass Störungen der fetalen Urinproduktion zu einer Verminderung des Fruchtwasservolumens führen, dagegen eine Beeinträchtigung des Schluckaktes – wie bei 76 % der fetalen Anomalien zu beobachten – mit einem Polyhydramnion einhergeht. Weitere Austauschmöglichkeiten bestehen durch die fetale Haut, Amnionmembranen, Nabelschnurblutgefäße sowie durch das fetale Bronchialsystem.
Pathologische Fruchtwassermenge (Dyshydramnie)
Der Verdacht auf pathologische Fruchtwasseransammlungen gelingt relativ gut reproduzierbar durch die Ultraschalluntersuchung. In zahlreichen Fällen lässt sich die gestörte Regulation auf fetale bzw. maternale Störungen zurückführen.
Polyhydramnion
Je nach Definition wird ein Polydramnion in 0,3–1 % der Schwangerschaften beobachtet, davon sind 50–60 % idiopathisch. Klinische Zeichen sind ein nicht dem Gestationsalter entsprechender Fundusstand und ein sehr beweglicher Fetus, dessen Herzfequenz schwer registrierbar ist. Im Ultraschall korrespondiert hiermit eine Fruchtwassermenge von >2 l, eine vertikale Fruchtwassernische von >8 cm bzw. ein Amniotic-Fluid-Index (AFI; Erklärung unten) von ≥24 cm.
Ein Polyhydramnion kann aber auch dadurch charakterisiert werden, dass die Fruchtwassermenge ultrasonografisch den Eindruck vermittelt, der Fetus habe ein zweites Mal Platz in der Amnionhöhle.
In einer Studie an 40.065 Schwangeren fanden sich 370 Fälle mit Polyhydramnion. Gegenüber einer Kontrollgruppe von 36.426 Schwangeren mit normaler Fruchtwassermenge fanden sich 25-mal mehr Anomalien als in der Kontrollgruppe (8,4 % vs. 0,3 %). Die Sectiorate war in der Polyhydramniongruppe 3-mal höher. Bei Herausrechnung der Diabetikerinnen (24 %) war die Anomalieinzidenz in der Gruppe der Nichtdiabetikerinnen noch höher als in der Kontrollgruppe (10,4 % vs. 0 %). Die perinatale Mortalität betrug bezogen auf sämtliche Fälle mit Polyhydramnion 49 ‰ vs. 14 ‰, in der Gruppe der Nichtdiabetikerinnen 60 ‰ vs. 0 ‰ (Biggio et al. 1999). Ein akut auftretendes Polyhydramnion, das meist vor der 24. SSW innerhalb von 2 Wochen zu einer beträchtlichen Zunahme des Leibesumfangs führt und häufig mit einem klinischen Beschwerdebild einhergeht, tritt in 1,7 % aller Fälle auf (häufig fetofetales Transfusionssyndrom bei monochorialen Zwillingsschwangerschaften). Unbehandelt führt dieses Bild meist zur extremen Frühgeburt oder sogar zum intrauterinen Fruchttod.
Das Ausmaß einer Fruchtwasservermehrung spiegelt die Schwere der maternalen Stoffwechselstörung bei diabetischer Stoffwechsellage wider.
Rhesusbedingte Hydropssituationen sind meist ab der 29. SSW, ein durch kongenitale Malformationen bedingtes Polyhydramnion meist ab der 32. SSW und das in 30–60 % feststellbare idiopathische Polyhydramnion ab der 36. SSW zu beobachten.
Neben maternalen Beschwerden wie Atemnot, Bauchspannen und vorzeitige Wehentätigkeit ist das Risiko eines vorzeitigen Blasensprungs, eines Nabelschnurvorfalls, einer Abruptio placentae, einer Frühgeburt und von Lageanomalien des Fetus deutlich erhöht.
In der Diagnostik sollte neben der Durchführung eines Glukosetoleranztests ein Ultraschall der Stufen II–III (Kap. „Fehlbildungsdiagnostik und Ultraschalluntersuchung im 3. Trimenon“) erfolgen sowie großzügig die Indikation zur Karyotypisierung gestellt werden.
Da die unkorrigierte perinatale Mortalität im Vergleich zu normaler Fruchtwassermenge mit 32,9/1000 vs. 4,7/1000, wie auch die um Fehlbildungen korrigierte Mortalität mit 4,12/1000 vs. 1,97/1000 deutlich erhöht ist, ist eine engmaschige Überwachung dieser Schwangerschaften angezeigt (Magann et al. 2007). In extremen Fällen ist neben der stationären Aufnahme mit Bettruhe und symptomatischen Maßnahmen eine Amniondrainage sinnvoll. Zur Vermeidung einer Abruptio placentae sind maßvolle Entlastungen mit <1000 ml/Sitzung zu empfehlen.
Oligohydramnion
Ein Oligohydramnion tritt bei 2,9–3,9 % aller Schwangerschaften auf. Klinische Hinweise ergeben sich durch ein gegenüber dem Gestationsalter zurückbleibendes Uteruswachstum (reduzierter Symphysen-Fundus-Abstand). Bereits mit der subjektiven Einschätzung der ultrasonografisch nachweisbaren Fruchtwassermenge gelingt es, sich einen relativ guten Aufschluss über vorhandene Fruchtwasserdepots zu verschaffen.
Ein Oligo- bzw. Anhydramnion fällt bereits durch die schlechte Visualisierbarkeit des Fetus (Fehlen der Wasservorlaufstrecke) auf. Besser reproduzierbar ist allerdings die Bestimmung der Fruchtwassermenge mit Hilfe des Amniotic-Fluid-Index (AFI). Dabei wird der Uterus bei der liegenden Patientin in 4 gleiche Quadranten eingeteilt, jeweils die tiefste vertikale Fruchtwassernische vermessen und deren Summe (= AFI) in Zentimeter ermittelt. Bei der Ermittlung der vertikalen Tiefe einer Nische bleiben die interponierte Nabelschnur bzw. Extremitäten des Fetus unberücksichtigt. Werte <5 cm geben Hinweise auf ein Oligohydramnion, Werte ≥24 cm auf ein Polyhydramnion (Kap. „Fehlbildungsdiagnostik und Ultraschalluntersuchung im 3. Trimenon“). Der Amniotic-Fluid-Index weist bis zur 25. SSW ansteigende Werte auf und erreicht hier im Mittel Werte von 15 cm, anschließend fällt er bis zum Termin leicht, dann stärker ab und erreicht in der 40. SSW im Mittel Werte um 13 cm (Moore 1990).
Ebenso praktikabel und noch besser reproduzierbar ist die Single-Pocket-Methode, bei welcher das insgesamt größte Fruchtwasserdepot evaluiert wird. Hierbei wird in den meisten Studien ein vertikaler Fruchtwasserdepotdurchmesser von <2 cm als Cut-off für die Diagnose eines Oligohydramnions gewertet. Diameter >8 cm gelten als Nachweis eines Polyhydramnions.
Eine Metaanalyse aus 5 randomisierten Vergleichsstudien (n = 3226) zeigte bei Anwendung des AFI gegenüber der Single-Pocket-Methode keine Verbesserung des perinatalmedizinischen Ergebnisses, sondern signifikant höhere Raten diagnostizierter Oligohydramnionfälle (2,4-fach) und daraus resultierender Einleitungen (1,9-fach) sowie einen Anstieg der Sectiorate wegen „fetal distress“ (1,5-fach). Die Autoren empfehlen daher die Anwendung der Single-Pocket-Methode (Nabhan und Abdelmoula 2009).
Eine Studie an 17.887 Schwangeren und 380 späteren Verlegungen des Neugeborenen auf eine Intensivstation differenzierte für die Diagnose eines Oligohydramnions zwischen einem Cut-off des AFI <5 cm und einem AFI <5. Perzentile gestationsaltersabhängiger Referenzkurven (Shanks et al. 2011). Die korrekte Zuordnung zu einem Risikokollektiv war unter Berücksichtigung des Gestationsalters anhand von Perzentilenkurven mit einer signifikant besseren Sensitivität möglich (10,9 % vs. 17,6 %) bei nahezu unveränderter Spezifität (95,2 % vs. 92,5 %).
Eine weitere randomisierte Multizenterstudie (1052 Einlingsschwangerschaften) am Geburtstermin zeigte bei Anwendung des AFI im Vergleich zur „single deepest vertical pocket“ -Methode eine höhere Diagnoserate eines Oligohydramnions (9,8 % vs. 2,2 %, p <0,01) und hierdurch begründete Zunahme von Geburtseinleitungen (12,7 % vs. 3,6 %, p <0,01), ohne das perinatalmedizinische Ergebnis hierdurch zu verbessern (Kehl et al. 2016).
Unter den möglichen renalen Ursachen für ein Oligohydramnion verursacht die Potter-Sequenz in Form einer bilateralen Nierenagenesie die auffälligste Verminderung der Fruchtwassermenge. Da kein fetaler Urin produziert wird, resultiert hieraus ein Anhydramnion mit konsekutiver Lungenhypoplasie. Weiterhin ist die Oligohydramnie gehäuft vergesellschaftet mit Chromosomenanomalien, dem Vorliegen einer intrauterinen Wachstumsrestriktion (Kap. „Fetale Wachstumsrestriktion“) sowie der Übertragung. Als weitere Ursache sollte grundsätzlich ein vorzeitiger Blasensprung ausgeschlossen werden.
Auswirkungen eines Oligohydramnions
Die Feststellung eines Oligohydramnions allein korreliert mit einer 4-fach höheren Wahrscheinlichkeit einer Wachstumsrestriktion, einem 3- bis 4-fach höheren Risiko einer Frühgeburt und einem 10-fach höheren Risiko eines „fetal distress“ unter der Geburt und einer verzögerten neonatalen Adaptation. Bei Vorliegen einer maximalen Fruchtwassernische <1 cm muss ferner mit einer 40- bis 50-fach höheren perinatalen Mortalität gerechnet werden. Bereits bei einer weniger ausgeprägten Verminderung der Fruchtwassermenge nimmt die perinatale Mortalität um das 10- bis 15-Fache zu.
In einer Metaanalyse aus 8 Studien mit 10.551 Schwangeren konnte festgestellt werden, dass ein Oligohydramnion auch mit einer erhöhten Sectiorate (RR 2,2, 95 % CI 1.5-3.4) sowie häufiger mit einem 5-min-Apgar-Wert <7 (RR 5,2, 95 % CI 2.4-11.3) einhergeht (Chauhan et al. 1999). Mögliche Ursachen dieser Risikoerhöhung sind Nabelschnurkompressionen, insbesondere unter Wehentätigkeit. Nicht zuletzt aus diesen Gründen ist die Beurteilung der Fruchtwassermenge ein essenzieller Baustein im biophysikalischen Profil. Im modifizierten BPP ist sie neben dem Non-Stress-Test der wichtigste Parameter zur fetalen Zustandsbeurteilung. Bei der Übertragung rechtfertigt das Auftreten eines Oligohydramnions wegen der hiermit verbundenen Komplikationen und der niedrigen Falsch-positiv-Rate eine Schwangerschaftsbeendigung (Kap. „Geburtseinleitung“). Eine Amnioninfusion kann die Rate derartiger Komplikationen vermindern helfen (Kap. „Geburtsüberwachung“).
In einer Analyse von 28.555 Einlingsschwangerschaften zwischen der 24. und 34. Schwangerschaftswoche korrelierte die Fruchtwassermenge ferner mit dem Frühgeburtsrisiko: Oligohydramnion (AFI <5 cm): 62 %, Borderline-Oligohydramnion (AFI 5–8 cm): 37 %, normale Fruchtwassermenge (AFI 8–24 cm): 8 % (Petrozella et al. 2011).
Das Oligohydramnion ist mit einer signifikant erhöhten Fetal-Distress- und Mortalitätsrate verknüpft. Unter den „Langzeitmarkern“ ist es einer der wichtigsten Parameter. Das Polyhydramnion ist häufig mit fetalen Fehlbildungen bzw. gestörtem maternalen Blutzuckerstoffwechsel verknüpft und mit einer erhöhten Frühgeburtsrate korreliert.
Plazentagrading
Die vorzeitige Reifung der Plazenta, die zu entsprechenden ultrasonografisch sichtbaren Verkalkungen führt, ist assoziiert mit Nikotinabusus der Mutter, intrauteriner Wachstumsrestriktion und Fetal Distress unter der Geburt. Die Kenntnis des Plazentagrading nach Grannum et al. (1979) führt nach einer einzigen prospektiven Studie (Proud und Grant 1987) in Verbindung mit entsprechend klinisch-aktivem Vorgehen zu einer signifikanten Verbesserung der perinatalen Ergebnisse mit reduzierter Rate von Mekoniumabgang, höherem 5-min-Apgar und geringerer perinataler Mortalität. Allerdings wurden diese Befunde für 30–36 SSW erhoben. Jenseits von 36 SSW korreliert eine Typ-III-Plazenta mit einer höheren Inzidenz an Präeklampsie und FGR (McKenna et al. 2005). Wegen der ungenügenden Datenlage, aber auch wegen einer hohen Inter- und Intra-Observer-Varianz (Moran et al. 2011) hat diese Methode mittlerweile nicht mehr besonderes klinisches Gewicht.
Plazentare Hormone und Serummarker, fetale Blutgase
Plazentare Hormone und Serummarker
Die Plazenta ist ein endokrines Organ, das eine Vielzahl von Steroid-, Proteo- und Peptidhormonen produziert. Für die Überwachung in der Schwangerschaft wurden vornehmlich das Human Placenta Lactogen (HPL) und das Estriol aus dem maternalen Serum untersucht. In neuerer Zeit kamen zahlreiche Studien hinzu, die weitere mögliche Parameter der Plazentafunktion überprüften und insbesondere für das Screening während der Frühschwangerschaft (s. dort), z. B. bezüglich der Risikoselektion für das Entstehen einer späteren Präeklampsie, einen Nutzen ergaben. Hierzu zählen u. a. PlGF (Placental Growth Factor), HCG (Human Chorionic Gonadotropin), PAPP-A (Plasma Protein A), PP-13 (Placental Protein 13), Progesteron bzw. dessen Metabolite sowie schwangerschaftsspezifische Glykoproteine. Studien zum diagnostischen Wert der Plazentahormone im 2. und 3. Trimenon konnten keine signifikante Verbesserung des geburtshilflichen Ergebnisses belegen.
Die einzige prospektive kontrollierte Untersuchung zur Bestimmung des Plasmaöstriols kam zu dem Ergebnis, dass die klinische Überwachung der Schwangerschaft ein größeres Potenzial hat, die perinatale Mortalität bzw. Morbidität zu reduzieren, als die Messung plazentarer Hormone wie z. B. die Östriolbestimmung (Neilson 2012).
Neuere Metaanalysen zum Stellenwert biochemischer Tests der Plazentafunktion ergaben ebenfalls keine signifikante Änderung des fetalen Outcome (perinatale Mortalität, SGA-Erkennung, Sectiorate, neonatale Mortalität) im Vergleich zur geburtshilflichen Standardüberwachung (Heazell et al. 2015). Einschränkend muß allerdings gesagt werden, dass gerade im Hinblick auf Östriol- und HPL-Bestimmungen entsprechende Studien nur aus den 1970er-Jahren vorliegen, die bezüglich seltener Outcomeergebnisse „underpowered“ waren. Außerdem war zu dieser Zeit das perinatalmedizinische wie das neonatologische Management ebenso wie die resultierende kindliche Morbidität und Mortalität noch deutlich anders waren als heutzutage.
Auch aktuelle Studien zum klinischen Nutzen von Biomarkern einer gestörten Plazentation im Verbund aus Farbdoppleruntersuchungen im uteroplazentaren Strombett (PI der A. uterina) und Messungen der Serumkonzentration des PlGF („placental growth factor“) und sFLT-1 („soluble FMS-like tyrosine kinase-1“) ergaben eine nur schwache Korrelation mit den geburtshilflichen Resultaten wie der Sectiorate wegen drohender Asphyxie, der Verlegung auf die neonatologische Intensivstation oder schwere hypoxiebedingte kindliche Morbidität, wobei in einem Kollektiv ohne fetale Wachtumsrestriktion die Korrelation noch geringer war als im Kollektiv von SGA-Schwangerschaften. Allerdings nahm in diesem Risikokollektiv die Falsch-positiv-Rate zu, so dass ein klinischer Nutzen solcher Untersuchungen fraglich erscheint (Ciobanou et al. 2019).
Letztlich gelten isolierte HPL- wie Estriolbestimmungen wegen des wissenschaftlich nicht nachweisbaren Nutzens mittlerweile als obsolet. Diesem Sachverhalt ist bereits durch die Herausnahme dieser Items aus der Perinatalerhebung in Deutschland Rechnung getragen worden.
Dagegen besitzen einige Serummarker, die z. B. bei der Ersttrimesterdiagnostik zum Einsatz kommen, durchaus einen prädiktiven Wert hinsichtlich der Entwicklung einer Präeklampsie bzw. fetalen Wachstumsrestriktion (FGR).
44 Studien mit 169.637 Schwangeren (darunter 4376 Präeklampsiefälle) wurden metaanalysiert. Der beste Prädiktor für die Präeklampsie war hierbei das Seruminhibin A >2,79 MoM. Die positive „likelihood ratio“ betrug 19,5, die negative 0,3. Bezüglich der Vorhersage von Feten mit Wachstumsrestriktion wurden 86 Studien mit 382.005 Schwangeren (20.339 FGR-Fälle) metaanalysiert. Der beste Serumprädiktor hierfür war das α-Fetoprotein (AFP) >2 MoM mit einer positiven „likelyhood ratio“ von 28 und einer negativen von 0,8 für die Vorhersage einer FGR <10. Gewichtsperzentile <37 SSW (Morris et al. 2008).
In einer retrospektiven Studie an 84.789 Schwangeren errechnete sich bei den Schwangeren in den oberen 5 % der ROC-Kurve die Wahrscheinlichkeit für einen intrauterinen Fruchttod (IUFT) mit einer „likelihood ratio“ von 7,8 bei 24–28 SSW, 3,7 bei 29–32 SSW, 5,1 bei 33–36 SSW sowie 3,4 bei 37–43 SSW (Smith et al. 2007).
Zu ähnlichen Ergebnissen kam auch eine jüngere Metaanalyse an über 150.000 Schwangeren in 15 Studien, wobei die besten Ergebnisse aus einer Kombination mit AFP und HCG erzielt wurden (Hui et al. 2012; s. auch Kap. „Fetale Wachstumsrestriktion“).
Im Vergleich biochemischer Tests (Verdacht auf FGR) mit der sonografischen Gewichtsschätzung (Kap. „Fetale Wachstumsrestriktion“) für die Erkennung einer plazentaren Funktionsstörung mit konsekutiver Wachstumsrestriktion bzw. der Rate von Totgeburten zeigte sich eine wesentlich bessere Vorhersage des bei Geburt hypotrophen Kindes (diagnostische OR 21,3, 95 % CI 13,1–34,6) mittels Ultraschalldiagnostik als bei Messung verschiedener Biomarker (HPL, Östriol, Harnsäure, PIGF) oder anhand des Plazentagrading, wobei das HPL von den Biomarkern noch die höchste diagnostische Genauigkeit aufwies (diagn. OR 4,78, 95 % CI 3,21–7,13). Während keine der bisher vorliegenden prospektiv randomisierten Studien die diagnostische Treffsicherheit der sonografischen Gewichtsschätzung hinsichtlich der Vorhersage eines intrauterinen Fruchttodes adressierte, ergab sich für biochemische Testverfahren bezüglich dieses Outcomeparameters die höchste Vorhersagegenauigkeit für PIGF (diag. OR 49,2, 95 % CI 12,7–191) (Heazell et al. 2019). Auch bei diesen Ergebnissen gilt einschränkend, dass der größte Teil solcher Untersuchungen vor 1991 und um 2013 erfolgten, wodurch die Resultate gerade im Hinblick auf biochemische Parameter und Ereignisse niedriger Prävalenz einer weiteren Überprüfung in zukünftigen prospektiven Studien unterzogen werden sollten. Die Bewertung neuerer Untersuchungen ergibt eine mögliche Verbesserung z. B. für die frühe Diagnose einer Präeklampsie, wenn die sonografischen und dopplersonografischen Untersuchungen mit der Messung von verschiedenen Serumbiomarkern und anamnestischen bzw. klinischen maternalen Parametern kombiniert werden (Sunjaya und Sunjaya 2019).
Dagegen gibt es, im Gegensatz zu Markern der Ultraschalldiagnostik oder Dopplersonografie, bislang keinen Beleg, dass die Anwendung biochemischer Marker zu einer valideren Diagnostik der fetalen Wachstumsrestriktion beitragen können (FIGO 2021).
Fetale Blutgase
Mit der von Daffos et al. (1983) initial zur Toxoplasmosediagnostik entwickelten Technik der perkutanen Punktion der Nabelschnur eröffnete sich erstmals ein direkter Zugang zum Fetus. Damit konnten neue Kenntnisse über die Physiologie des Säure-Basen-Status in der Schwangerschaft sowie ein genereller Einblick in die blutchemischen Parameter des Fetus gewonnen werden.
Die umbilikalvenösen pO2-Werte nehmen im Schwangerschaftsverlauf ab (20 SSW etwa 50 mmHg, 28 SSW etwa 40 mmHg und 38 SSW etwa 30 mmHg). Die vermehrte O2-Aufnahme des Fetus führt mit zunehmender Schwangerschaftsdauer zu einer Zunahme der pO2-Differenz zwischen Umbilikalarterie und Umbilikalvene. In einem früheren Gestationsalter liegt auch der venöse pH-Wert höher als am Termin (22 SSW etwa 7,42, 30 SSW etwa 7,40, 38 SSW etwa 7,38). Aus diesem Grunde müssen bei Frühgeborenen andere Bewertungsmaßstäbe angelegt werden als beim reifen Fetus (Schneider et al. 1994).
Insbesondere bei wachstumsrestringierten Feten zeigt sich ein gehäuftes Auftreten hypoxischer, hyperkapnischer, hyperlaktämischer und azidotischer Zustände (Kap. „Fetale Wachstumsrestriktion“). Der Zugang via Chordozentese gestattet auch die Bestimmung von Aminosäuren als Hinweis auf eine Malnutrition bzw. die Bestimmung der Retikulozyten als Indikator der Erythropoese bei einer Anämie bzw. Hypoxämie. Die Gewinnung von Blutzellen ermöglicht eine rasche Karyotypisierung. Aufgrund der nur punktuell möglichen Diagnostik, des methodenspezifischen Komplikationsrisikos von etwa 1 % (Infektion, Blutungsrisiko, Letalität) und der nur ungenügenden Korrelation fetaler Blutgase mit der neurologischen Langzeitentwicklung sollte diese Methode nur sehr restriktiv indiziert werden.
Gerade FGR-Feten reagieren häufig mit Vasospasmen und einer damit verbundenen akuten Zustandsverschlechterung auf die Punktion der Umbilikalgefäße (Schneider et al. 1994).
Blutströmung in uteroplazentaren und fetalen Gefäßen
Physiologie und Pathophysiologie des Blutströmungsverhaltens
Physiologischerweise sinkt der Gefäßwiderstand in den Spiralarterien, den Aa. arcuatae und den Uteringefäßen bis zum Abschluss der 2. Trophoblasteninvasion, d. h. bis etwa 20–24 SSW. Dieser sinkende Gefäßwiderstand findet v. a. in einer Erhöhung der diastolischen Flussgeschwindigkeiten seinen Niederschlag. Histomorphologisch kommt es durch einen Abbau der Muskuloelastika in den Spiralarterien zu einer erheblichen Dilatation, sodass das maternale Blut ohne nennenswerten Strömungswiderstand in den intervillösen Raum gelangt.
In der A. umbilicalis nimmt – aufgrund einer stetigen Zunahme der tertiären Stammzotten und der damit verbundenen Querschnittsverbreiterung – der Widerstand im nachgeschalteten plazentaren Strombett bis zum Termin ebenfalls ab. Um den Geburtstermin und danach wird in diesem Gefäß ein Abfall der diastolischen Flussgeschwindigkeiten (= Wiederanstieg des Widerstandes) bei gleichzeitiger Zunahme des diastolischen Flusses im fetalen Gehirn (= Termineffekt) beobachtet. Ansonsten bleibt der Gefäßwiderstand in der fetalen Aorta und im fetalen Gehirn bei ungestörter Versorgung durch zentralnervöse Regulationsmechanismen weitgehend konstant. Das Blutströmungsmuster in einzelnen Gefäßen gibt jeweils Informationen über das nachgeschaltete Gefäßbett.
Im Falle einer ausgeprägten uteroplazentaren Minderperfusion kommt es im Fetus, vermittelt durch Chemorezeptoren im Aortenbogen, zu einer Blutumverteilung zugunsten lebenswichtiger Organe wie dem Gehirn, den Herzkranzgefäßen und den Nebennieren. Andere Organe wie z. B. Intestinum bzw. Nieren werden dagegen minderperfundiert. Die Unterversorgung der Nieren führt wiederum über eine verminderte Urinausscheidung zum Bild der Oligohydramnie. Diese Umverteilungsvorgänge resultieren meist aus einer chronisch nutritiven Plazentainsuffizienz und können bei zusätzlichen Belastungen (z. B. Wehen) eine rasche Dekompensation des Fetus zur Folge haben. Ziel ist es daher, diese Veränderungen zu erfassen, um das fetale Gefährdungsrisiko richtig einschätzen zu können.
Dopplersonografische Messung der Blutströmung
Seit den ersten Arbeiten von Fitzgerald und Drumm 1977 hat der Einsatz des Dopplerverfahrens zur Prüfung des Blutströmungsverhaltens der fetoplazentomaternalen Einheit zunehmend an Bedeutung gewonnen.
Diese Technik macht sich zunutze, dass der Unterschied zwischen einer bekannten emittierten Ultraschall-(Doppler-) frequenz und der von den bewegten Blutbestandteilen reflektierten Schallfrequenz (Dopplershift) proportional der Flussgeschwindigkeit des Blutes ist:
Dieser Effekt wurde von dem österreichischen Physiker Christian Doppler zunächst für die Bewegung von Sternen beschrieben. Dabei ist „fo“ die bekannte emittierte Ultraschallfrequenz (gewöhnlich 3–5 Mhz), „v“ ist die Blutströmungsgeschwindigkeit im untersuchten Gefäß, „q“ ist der Insonationswinkel und „c“ die Geschwindigkeit der Ultraschallausbreitung im Gewebe (1540 m/s).
Da der Insonationswinkel einer Cosinusfunktion unterliegt, ist bei steilem Insonationswinkel der Cosinus nahe 1, bei abgeflachtem Winkel nähert er sich 0, womit auch das Produkt 0 wird. Für eine gute Reproduzierbarkeit sollte der Insonationswinkel des Dopplerstrahls zum Blutgefäß unter 60° liegen.
Diese Untersuchungsmethode erlaubt sowohl eine direkte Bestimmung des Blutflussvolumens pro Zeiteinheit als auch eine indirekte Hüllkurvenanalyse von Blutströmungsmustern, die für jedes Gefäßgebiet charakteristisch sind. Aus Gründen der besseren Reproduzierbarkeit wird heute die Hüllkurvenanalyse, bei der die Maximalgeschwindigkeiten in der Systole und Enddiastole zueinander in rechnerische Beziehung gesetzt werden, bevorzugt.
Häufige Fehlerquellen bei der Messung
Wahl eines zu flachen Einfallwinkels (ideal: <60° Dopplereinfallsrichtung zu Gefäßlängsachse),
zu hoher Gefäßwandfilter (ideal: <100 Hz),
Messung während hoher kindlicher Aktivität (Atem-/Körperbewegungen),
Messung bei fetaler Brady- bzw. Tachykardie,
Kompression mit dem Schallkopf (fetaler Kopf).
Bei der Bradykardie kommt es zu einer scheinbaren „Verschlechterung“, bei Tachykardie aufgrund der verkürzten diastolischen Füllungszeit zu einer scheinbaren „Verbesserung“ des Gefäßwiderstandsindex der nichtzerebralen Gefäße. Bei zu starkem Druck auf den Ultraschalltransducer kann in der A. cerebri media die diastolische Blutströmung bis zum Nullfluss reduziert (und bei „brain sparing“ damit vermeintlich normalisiert) werden.
Wegen der physiologischen Veränderungen in der 1. Schwangerschaftshälfte, die als pathologische Muster fehlgedeutet werden können, und auch aus Sicherheitserwägungen heraus sind Messungen am Fetus selbst zu dessen Zustandsbestimmung erst ab 20 SSW unter bestimmten Indikationen (unten) sinnvoll. Messungen, z. B. in den Aa. uterinae, sind im Rahmen der frühen Screeninguntersuchungen durchaus adäquat.
Sicherheitsaspekte der geburtshilflichen Dopplersonografie
Mit der gepulsten Dopplersonografie werden im diagnostischen Bereich die bisher höchsten Schallenergien appliziert. Dagegen gelten die für das B-Bild, den cw-Doppler und die Farbkodierung emittierten niedrigeren Schallenergien als weitgehend unbedenklich. Zu den möglichen Bioeffekten zählt v. a. die Gewebserwärmung, insbesondere bei Knocheninterposition. Wenngleich bisher noch kein Fall einer fetalen Schädigung durch fetale Gewebserwärmung bekannt wurde und eine solche bei maternalem Fieber wesentlich wahrscheinlicher ist, sollte der Einsatz der gepulsten Dopplersonografie nur indiziert (Mutterschaftsrichtlinien) nach dem ALARA-Prinzip („as low as reasonably achievable“, d. h. mit der niedrigsten möglichen Schallenergie, so kurz wie möglich) erfolgen. Eine WHO-Metaanalyse von 61 Studien, darunter 16 kontrollierte, zeigte auch bei Anwendung der gepulsten Dopplersonografie in der Schwangerschaft keine negativen Auswirkungen auf das geborene Kind bis hin zum Schulalter (Torloni et al. 2009; Sheiner und Abramowicz 2012).
Hüllkurvenanalyse
Die beste Reproduzierbarkeit wird durch eine Beurteilung der Hüllkurve des Blutflussspektrums (= Analyse der Maximalgeschwindigkeiten) erreicht. Dabei werden Indizes verwendet, die das Verhältnis von den systolischen zu den enddiastolischen Maximalgeschwindigkeiten ermitteln (Abb. 8). Die hiermit erzielbaren Reproduzierbarkeitsfehler liegen je nach untersuchtem Gefäß <15 % und sind damit bedeutend geringer als die bei der CTG-Interpretation bekannten Fehler (40–90 %) (Schneider 1997; Bahlmann et al. 2002).
Abb. 8
Ableitung der am häufigsten verwendeten Gefäßwiderstandsindizes aus der Hüllkurve der Dopplerfrequenzspektren. A = maximale systolische Geschwindigkeit, B = maximale enddiastolische Geschwindigkeit, RI = Resistance-Index)
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Bei dem am einfachsten aufgebauten Index wird die maximale systolische Geschwindigkeit durch die maximale enddiastolische Geschwindigkeit geteilt (A/B-Ratio). Gemeinsam mit dem Resistance-(Pourcelot-) Index wird die Auflösung dieser Indizes unschärfer, je niedriger die enddiastolischen Geschwindigkeiten sind. Der komplexer aufgebaute Pulsatilitätsindex kann jedoch auch bei hochpulsatilen Gefäßen noch eine gute Auflösung liefern.
Grundsätzlich gilt: Je niedriger die diastolischen Maximalgeschwindigkeiten sind, desto höher ist der nachgeschaltete Gefäßwiderstand.
Flussmuster und Messtechnik in einzelnen Blutgefäßen
Jeder Gefäßabschnitt weist ein typisches physiologisches Flussmuster auf. Während in den Anfängen der dopplersonografischen Untersuchung diese häufig mit einem cw-Verfahren („continuous wave“) durchgeführt wurde, erfolgen die Messungen heutzutage nahezu ausschließlich mit einem gepulsten (pw = „pulsed wave“) Dopplerduplexgerät, das die gleichzeitige Visualisierung des untersuchten Gefäßes erlaubt. Bei Verdacht auf plazentare Funktionsstörungen wird die Untersuchung in der 2. Schwangerschaftshälfte i. d. R. transabdominal bei der in Halbseitenlage befindlichen Patientin durchgeführt.
Essenziell für eine qualitativ valide Untersuchung ist zunächst einmal die exakte Einstellung des zu untersuchenden B-Bildes. Dann erst wird das Dopplerfenster gefäßdeckend platziert und – sofern der Insonationswinkel <60° liegt – der Doppler zugeschaltet. Nach einer Frequenzspektrumanalyse kann das erhaltene Dopplersonogramm bei gepulsten Dopplergeräten gleichzeitig mit dem B-Bild dargestellt werden (Duplexbetrieb). Durch minimale Veränderung in der Neigung des Schallkopfes wird das Dopplersignal sowohl nach akustischen wie nach optischen Kriterien optimiert, bis mindestens 3–5 gleichförmige Herzzyklen aufgezeichnet sind (ACOG 2016; Gonser 1996).
Arteriailiaca externa
Die A. iliaca externa dient als Leitgefäß für das Aufsuchen der Aa. uterinae, die selbst aus den Aa. iliacae internae entspringen. Die Aa. iliacae besitzen physiologischerweise einen „reverse flow“ in der Diastole, der allenfalls nach kompletter Symypathikolyse (z. B. Periduralanästhesie) verschwindet. Nach Aufsetzen des Schallkopfes an der Lateralkante des Uterus oberhalb der Spina iliaca anterior superior kann durch Kippen des Schallkopfes nach medial der aufsteigende Ast der aus der A. iliaca interna kommenden A. uterina in einem günstigen Winkel erfasst werden.
Aa.uterinaeund Aa.arcuatae
Die uterine Durchblutung steigt von 50 ml/min kurz nach der Konzeption auf etwa 500 ml/min am Termin an. Die diastolischen Flussgeschwindigkeiten sind dabei hoch. Ein Ausbleiben dieser Widerstandsabsenkung in Kombination z. B. mit einer doppelseitigen Inzisur („Notch“) gibt einen Hinweis auf die Entwicklung einer späteren Hypertonie mit nachfolgender intrauteriner Wachstumsrestriktion. Umgekehrt ist eine solche Entwicklung bei unauffälligem Flussmuster weitgehend auszuschließen. Insbesondere bei lateral inserierender Plazenta ist wegen des dann deutlich unterschiedlich ausfallenden Widerstandsverhaltens (plazentanah niedrigere Widerstände) die Messung beider Uteringefäße mit Mittelwertbildung zu bevorzugen. In diesem Fall kann eine prädiastolische Inzisur auf der plazentafernen Seite durchaus auch physiologisch sein. Die Messung der Aa. arcuatae (Arkadenarterien) ist aufgrund der deutlich schlechteren Reproduzierbarkeit mittlerweile in den Hintergrund getreten.
Die Verwendung der Farbkodierung („color flow mapping“) oder des Power-Doppler erleichtert bzw. ermöglicht häufig erst das Auffinden der uterinen Gefäße.
Arteriae umbilicales
Die beiden Aa. umbilicales kommunizieren meist in der Basalplatte der Plazenta und weisen so ähnliche Gefäßwiderstände auf. Der Messort sollte wegen möglicher Turbulenzen und niedrigerer Widerstände in Plazentanähe am besten fetusnah in einer frei liegenden Schlinge in einem steilen Winkel zum Dopplereinfallswinkel durchgeführt werden. Bestimmungen von Hüllkurvenindizes in den Umbilikalarterien weisen die beste Reproduzierbarkeit auf.
Umbilikalvene
In der Umbilikalvene sind die Flussverhältnisse relativ konstant, sodass hier eine Volumenmessung sinnvoller ist als eine Indexmessung. Mit zunehmendem Gestationsalter werden geringere Blutflüsse gemessen (in Terminnähe 108–153 ml/kg Fetalgewicht) (Gerson et al. 1987). Fluktuationen über mehrere Herzzyklen sind meist Hinweise auf fetale Atembewegungen. Sie müssen unterschieden werden von herzfrequenzsynchronen venösen Pulsationen (unten).
FetaleAorta
Die fetale deszendierende Aorta weist ein hochpulsatiles Flussmuster auf. Dieses Gefäß ist wegen der Längslage des Fetus in Terminnähe oft schwierig in einem günstigen Insonationswinkel zu erfassen. Hilfsmöglichkeiten sind das „Abkippen“ des Schallkopfes auf dem maternalen Abdomen bzw. der Versuch, über die Kurvatur des Uterus vom Fundus her kommend, günstigere Winkelverhältnisse zu erreichen.
Ductus venosus
Etwa 80 % des oxygenierten Blutes erreichen über diesen Shunt unter Umgehung der Leber nach Einmündung in die V. cava inferior das rechte und über das offene Foramen ovale das linke Herz, von dort via A. carotis direkt das Gehirn. Dieses wenige Millimeter messende Gefäß ist bei einem Fetus z. B. im Längsschnitt knapp unterhalb des Zwerchfells und ventral der Vena-cava-Einmündungsstelle in der Farbkodierung durch eine Grünverfärbung (hohe Flussgeschwindigkeiten, Turbulenzen) darstellbar (Hecher et al. 1995).
Das Gefäß weist physiologischerweise während des gesamten Herzzyklus eine Vorwärtsströmung mit einer typischen „2-gipfeligen“ Kurve auf. Der erste Peak (S) wird in der Systole erreicht, gefolgt von einem schwächer ausgeprägten Peak in der Diastole (D) und einem Nadir (niedrigste Geschwindigkeit) während der Vorhofkontraktion (= a). Mögliche Formeln zur Kalkulation des Gefäßwiderstandes sind:
Je weiter entfernt vom Herzen das venöse Blutströmungsmuster pathologisch ist, desto größer ist die fetale Dekompensationsgefahr: V. umbilicalis > Vv. hepaticae > V. cava inferior > Ductus venosus.
ZerebralerBlutfluss
Die Messung der A. carotis wurde zunehmend zugunsten der Messung der schallkopfnahen, meist im günstigen steilen Winkel befindlichen A. cerebri media ersetzt. Dieses Gefäß ist wesentlich leichter erfassbar als die bei einer Blutumverteilung ebenfalls besser versorgten Koronarien und Nebennieren und soll aus Sicherheitsgründen in der schallkopfnahen Hemisphäre gemessen werden.
Praxistipp
Durch eine Kompression des fetalen Schädels mit dem Schallkopf können artifiziell hochpulsatile Muster bis hin zum „reverse flow“ erzeugt werden. Dadurch kann eine Widerstandserniedrigung unbemerkt bleiben, weshalb gerade über dem Schädel der Auflagedruck des Transducers so niedrig wie möglich gewählt werden sollte.
Indikationsstellung
Die antepartale dopplersonografische Messung des maternalen bzw. fetalen Blutströmungsverhaltens ist eine nichtinvasive Methode zur Abschätzung einer chronischen intrauterinen Hypoxie. In den bisher vorliegenden Studien ist für die Methode im Screeningeinsatz an unausgewählten Patientenkollektiven (Nichtrisikokollektive) kein Benefit zu erkennen (Alfirevic et al. 2015; ACOG 2021).
Bei den in der Übersicht genannten Indikationsstellungen erlaubt die Methode eine Selektion gefährdeter Fälle (seit 01.04.1995 Bestandteil der Mutterschaftsrichtlinien in Deutschland) (Mutterschaftsrichtlinien 2023).
Indikationen zur Messung des maternalen bzw. fetalen Blutströmungsverhaltens
Verdacht auf intrauterine Wachstumsrestriktion (FGR) bzw. anamnestisches FGR-Risiko bzw. intrauteriner Fruchttod
Schwangerschaftsinduzierte Hypertonie/Präeklampsie/Eklampsie bzw. anamnestisches Risiko dieser Erkrankungen in allen Ausprägungen
Diskordantes Mehrlingswachstum
Begründeter Verdacht auf fetale Fehlbildung (insbesondere Herzvitium) oder Erkrankung
Auffälligkeiten der fetalen Herzfrequenzregistrierung
Weitere sinnvolle, nicht in den Richtlinien enthaltene Indikationen wären:
Die Dopplersonografie ist nicht geeignet, akute Risiken wie eine durch Blutdruckabfall der Mutter bedingte Minderperfusion, Plazentalösungen oder später erfolgende Nabelschnurkomplikationen anzuzeigen.
Wahl der Blutgefäße und Interpretation der Messung
Die aussagekräftigsten und reproduzierbarsten Gefäßgebiete sind mütterlicherseits die Aa. uterinae, beim Fetus die A. umbilicalis und v. a. die A. cerebri media (die Aorta fetalis ist oft schwierig im richtigen Winkel einzustellen).
Als pathologisch gelten gewöhnlich Gefäßindizes über der 90. bzw. 95. Perzentile für die uterinen und umbilikalen Gefäße sowie für die fetale Aorta. Im Gehirn deutet dagegen eine Widerstandabsenkung unter die 10. bzw. 5. Perzentile auf eine Kompensationsnotwendigkeit hin.
Insbesondere weisen eine Abnahme bzw. ein Verlust der enddiastolischen Strömungsgeschwindigkeit (Synonyma: diastolischer Block, „zero flow“) auf einen erhöhten Gefäßwiderstand in der nachgeschalteten Strombahn und damit auf eine Perfusionsbeeinträchtigung hin. Gefäßwiderstandserhöhungen im venösen System (z. B. Ductus venosus) weisen auf eine bevorstehende fetale Dekompensation im Sinne einer Rechtsherzinsuffizienz hin (Hecher et al. 1995; Baschat et al. 2004, 2009). Verschiedene Untersuchungen, insbesondere auch die Daten der TRUFFLE-Studie, weisen eine auffällige Ratio A. cerebri media/A. umbilicalis (= zerebroplazentare Ratio) als noch frühzeitigeren Hinweis auf eine fetale Gefährdung aus (Cruz-Martinez et al. 2011; Ganzevoort et al. 2017, 2020).
In der Pathologiekaskade kommt es zunächst zu einer Abnahme der diastolischen Flussgeschwindigkeiten in den peripheren Gefäßen. Zusätzlich kann ab 24 SSW eine persistierende frühdiastolische Inzisur („Notch“) in beiden Uteringefäßen auf eine Widerstandserhöhung in der uterinen Strombahn und auf die Gefahr der späteren Entwicklung einer schwangerschaftsspezifischen Hypertonie hinweisen (positiver Prädiktionswert ca. 30 %), während ein unauffälliges uterines Strömungsmuster dieses Erkrankungsbild auch für die spätere Schwangerschaft nahezu ausschließt (El-Hamedi et al. 2005).
Vor 20–24 SSW ist eine frühdiastolische Inzisur (Notch) in den Uterinarterien häufig noch physiologisch (noch nicht abgeschlossene 2. Trophoblasteninvasion). Auch in Terminnähe (>37 SSW) korrelieren Art und Ausmaß pathologischer Flussmuster in den Uteringefäßen mit dem Grad der fetalen Gefährdung!
Bei Vorliegen einer Blutumverteilung (Sauerstoffsparschaltung bzw. “brain sparing effect”) zugunsten des fetalen Gehirns sind die uteroplazentaren Reserven bereits wesentlich eingeschränkt; eine intensive Überwachung (im frühgeburtlichen Bereich in einem Perinatalzentrum) ist daher angezeigt. Untersuchungen zeigen bereits bei diesem Flussmuster Verhaltensauffälligkeiten der im Alter von 18 Monaten nachuntersuchten Kinder (Roza et al. 2008). Allerdings konnte in einer neueren Untersuchung keine Korrelation zwischen dem brain sparing effect und Verhaltensauffälligkeiten nach 11 Jahren festgestellt werden (van den Broek et al. 2010).
Bei zunehmender Dekompensation stellen ein Flussverlust („zero flow“) oder eine Flussumkehr („reverse flow“) in den Umbilikalarterien bzw. in der Aorta fetalis terminale und präfinale Blutströmungsmuster dar, die mit einer hohen Schädigungs- und Mortalitätsrate des Kindes verbunden sind.
Bei frühem Gestationsalter lässt sich der Entbindungszeitpunkt mit Kenntnis der venösen Flussmuster u. U. noch ohne Gefährdung des Kindes hinauszögern. Es muss dabei aber berücksichtigt werden, dass bei konsekutiver Beobachtung von FGR-Feten hochpathologische ARED-Flow-Muster („absent or reversed enddiastolic flow“) im Ductus venosus nur in ca. 40 % beobachtet werden können, sodass dieses Gefäß möglicherweise nicht geeignet ist, als alleinige Entscheidungshilfe für die Beendigung der Schwangerschaft zu dienen. Bei Untersuchung der prognostischen Bedeutung verschiedener Dopplerparameter konnte auch nur die arterielle, nicht aber die venöse Doppleruntersuchung als unabhängiger Prognoseparameter gewertet werden (Baschat et al. 2004, 2009) (Kap. „Fetale Wachstumsrestriktion“).
Eine prospektive Beobachtungsstudie kommt zu der Schlussfolgerung, dass nicht immer die erwartete Kaskade von pathologischen Dopplerergebnissen (A. umbilicalis > A. cerebri media > Ductus venosus) eingehalten werden muss. Auch andere Reihenfolgen können im Rahmen der fetalen Verlaufsbeobachtung eine kindliche Gefährdung anzeigen (Unterscheider et al. 2013).
Die TRUFFLE-Studie fand bei FGR-Feten, die zwischen der 26. und 32. SSW gemonitort wurden, keine signifikanten Unterschiede im neurologischen Follow-up, wenn die Entscheidung zur Entbindung über computerisierte CTG-Veränderungen oder eine Pathologie im Ductus venosus gestellt wurde (Lees et al. 2015; Ganzevoort et al. 2017). In einem Vergleich des 2-Jahres-Outcome der GRIT- und TRUFFLE-Studie zeigten die FGR-Feten, die aufgrund pathologischer Dawes-Redman-Kriterien bzw. pathologischer Ductus-venosus-Dopplermessungen entbunden wurden, die besten Ergebnisse (Ganzevoort et al. 2020). Sind allerdings die bei einer terminalen Rechtsherzinsuffizienz typischen Bilder von herzfrequenzsynchronen venösen Pulsationen in der Nabelschnurvene bzw. V. cava oder ein Null- bzw. Rückwärtsfluss im Ductus venosus festzustellen, ist ein abwartendes Verhalten nicht mehr vertretbar, sondern die unmittelbare Entbindung angezeigt, sofern ein überlebensfähiges Gestationsalter erreicht und eine neonatologische Intensivbetreuung unmittelbar post partum verfügbar ist (Perinatalzentrum).
Bereits bei einer persistierenden Blutumverteilung muss mit rezidivierenden Hypoxien, erhöhter perinataler Mortalität und leichten Langzeitauffälligkeiten gerechnet werden. Eine stationäre Aufnahme erscheint daher bereits in dieser – noch kompensatorischen – Phase angezeigt.
Bei extremer Zentralisation mit Zero- bzw. Reverse-Flow-Mustern in der Peripherie und einer Widerstandsabsenkung im fetalen Gehirn ist ein Wiederanstieg des Widerstandes im Gehirn bei sonst unveränderter peripherer Perfusion keine Verbesserung, sondern der indirekte Hinweis auf eine Dekompensation („Dezentralisation“), die u. U. durch das Auftreten eines Hirnödems erklärt werden kann.
Bei „zero flow“ bzw. „reverse flow“ steigt die Rate bereits azidotischer Kinder drastisch an. Die Gefahr eines intrauterinen Absterbens innerhalb einer Woche nach Feststellung wird in der Literatur zwischen 15 % und 50 % angegeben! Gleichzeitig wird bei diesen Flussmustern eine deutlich erhöhte Rate (bis 12 %) an Herz- und weiteren Fehlbildungen einschließlich Chromosomenanomalien beobachtet (Gonser 1996).
Falls nicht schon primär die entdeckte Fehlbildung Indikation zur Doppleruntersuchung war, sollte bei Vorliegen von hochpathologischen Blutströmungsmustern nach Fehlbildungen gefahndet und bei Nachweis von Malformationen eine rasche Karyotypisierung, am besten via Plazentazentese, durchgeführt werden.
Die bisher vorliegenden, prospektiv randomisierten Studien zum Einsatz der Dopplersonografie im unselektierten Nichtrisikokollektiv zeigen übereinstimmend keine Verbesserung der perinatalen Morbidität bzw. Mortalität (ACOG 2016, 2021).
Ein auf die Durchführung antepartaler Doppleruntersuchungen der Aa. umbilicales und der Aa. uterinae gestütztes Überwachungskonzept führt dagegen in Hochrisikokollektiven zu einer Absenkung der perinatalen Mortalität um 30–45 % ohne erhöhte operative Interventionsraten (Gnirs und Schneider 1996; Alfirevic et al. 2017).
In der europäischen Multizenterstudie (Karsdorp et al. 1994) betrug die perinatale Mortalität bei 245 Feten mit „zero flow“ bzw. „reverse flow“ in der Umbilikalarterie 28 %, 96–98 % der Neugeborenen mussten auf die Intensivstation verlegt werden. Gegenüber „matched pairs“ mit gleichem Entbindungsalter, aber unauffälligem Dopplerflussmuster, war die perinatale Mortalität bei Vorliegen eines Zero-Flow-Musters unabhängig vom Gestationsalter durchschnittlich um das 4-Fache, bei Vorliegen eines Reverse-Flow-Musters um das 11-Fache erhöht (Abb. 9).
Abb. 9
Abhängigkeit der perinatalen Mortalität vom Gestationsalter bei Vorliegen eines diastolischen Rückwärtsflusses („reverse flow“), eines Nullflusses („zero flow“) bzw. eines pathologisch erhöhten Gefäßwiderstandes (Pulsatilitätsindex, PI) in der A. umbilicalis
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Bei 212 dopplersonografisch (A. umbilicalis) untersuchten Feten (bei 10 % der Feten bestand ein enddiastolischer Flussverlust) wurde das Ergebnis nur in der Hälfte der Fälle bekanntgegeben (Pattinson et al. 1994). In dieser Gruppe trat 1 Todesfall vs. 6 Todesfällen in der Vergleichsgruppe auf, in der das Dopplerresultat für das klinische Management nicht zur Verfügung stand.
In einer Übersicht von 20 randomisierten kontrollierten Studien zum Wert der umbilikalen Doppleruntersuchung als fetalem Zustandstest konnte ein klarer Nutzen der Dopplersonografie bei Einsatz in Hochrisikokollektiven festgestellt werden (Divon 1996; Alfirevic et al. 2017; ACOG 2021).
Aufgrund der Daten von Nabelschnurblutanalysen kann geschlossen werden, dass bei unauffälligen Dopplerflussbefunden, insbesondere im Bereich der extremen Frühgeburtlichkeit, der Fetus sich noch in einer kompensierten Situation befindet und so eine iatrogen induzierte Frühgeburtlichkeit im Einzelfall vermieden werden kann (Spinillo et al. 2005).
Andere Untersuchungen zeigen, dass bei insgesamt reduziertem Wert der Dopplersonografie im Bereich des Geburtstermins dennoch der Widerstandsmessung in der A. cerebri media Bedeutung zukommt (Figueras et al. 2004; Lam et al. 2005). Hier weist eine isolierte Verringerung des Gefäßwiderstandes, z. B. bei präselektierten SGA-Feten, auch nahe am Geburtstermin auf ein ca. 3,5-fach erhöhtes Azidoserisiko sowie eine Verdoppelung des Risikos für eine Sectio wegen drohender fetaler Asphyxie hin (Cruz-Martinez et al. 2011).
Antenatale Testverfahren
Indikationen zum Einsatz
Für ein Low-Risk-Kollektiv liegt bislang keine Evidenz vor, dass der präpartale Einsatz des CTGs oder der Dopplersonografie einen verbesserten Outcome für den Feten ermöglicht.
Im High-Risk-Kollektiv sollten das CTG und Doppleruntersuchungen indikationsbezogen angewandt werden. Die nachfolgende Übersicht fasst Indikationen für den Einsatz antepartaler Testverfahren in maternalen bzw. fetalen Risikosituationen zusammen, die zu einer uteroplazentaren Mangelversorgung führen können:
Indikationen für den Einsatz antepartaler Testverfahren
Das CTG sollte also im Rahmen der antepartalen Zustandsdiagnostik aufgrund der fehlenden Evidenz im Low-Risk-Kollektiv nicht angewandt werden (Anwendung nur nach Indikationskatalog), um den Feten nicht durch unnötige Interventionen zu gefährden. Auch für den erweiterten CTG-basierten Oxytozinbelastungstest (OBT) gibt es in der Literatur keine Hinweise für eine Überlegenheit gegenüber dem Non-Stress-Test (NST). Bis zu 50 % der Testergebnisse des OBT sind zudem falsch-positiv. Aufgrund der Belastung der Mutter beim OBT sowie dem Risiko einer operativen Intervention aufgrund des falsch-positiven Testergebnisses sollte bei entsprechender Indikation daher der NST durchgeführt werden.
Das in den deutschen Perinatalerhebungen nicht erfasste biophysikalische Profil (BPP) hat sich in Europa wohl wegen des Untersuchungsaufwandes nicht in ähnlicher Weise durchgesetzt wie in den angloamerikanischen Ländern, in denen dieser Test entwickelt wurde. Auch konnte in einer Cochrane-Metaanalyse innerhalb der randomisierten Studien kein Vorteil bei Anwendung dieser Methode nachgewiesen werden (Lalor et al. 2012). Dagegen gewinnt die automatisierte Detektion fetaler Kindsbewegungen, die wesentliche Teilinformationen des BPP enthält, zunehmend an Bedeutung.
Auswahl bzw. Abfolge verschiedener Testverfahren
Aufgrund des unterschiedlichen Intervalls zwischen Durchführung der Tests und dem Geburtszeitpunkt, der Wahl teilweise unterschiedlicher Prüfkriterien und der ungenügenden Korrelation unmittelbar postpartal erhobener Kriterien zur Zustandsbeurteilung des Neugeborenen mit der langzeitneurologischen Entwicklung ist es schwierig, einzelne Testverfahren miteinander zu vergleichen. Bis heute existieren keine randomisierten Studien, die in direktem Vergleich verschiedener Testverfahren deren Wertigkeit an ausreichend großen Fallzahlen belegen.
Wünschenswert sind Testverfahren, die – möglichst nichtinvasiv – eine relativ lange Vorwarnzeit erlauben, bevor eine Dekompensation eintritt. Dies ist z. B. durch die Dopplersonografie in der A. umbilicalis, durch die Beurteilung der Fruchtwassermenge und bei Feststellung einer Reduktion der Kindsbewegungsdauer gegeben.
Bei zunehmend sich verschlechternder Situation ist ein additives Überwachungsverfahren, das Einblick in akut eintretende neurologische Depressionszustände bzw. das Versagen der fetalen Reserven gestattet, wünschenswert, wie z. B. ein computerisertes CTG (n. Dawes und Redman) oder konventionelles CTG. Die gleichzeitige Kombination dieses Verfahrens mit einem automatischen Algorithmus zur Detektion von Kindsbewegungen (Kinetokardiotokogramm, K-CTG) gibt einen zusätzlichen Parameter an die Hand, sodass diese Testabfolge auch als modifiziertes biophysikalisches Profil betrachtet werden kann.
Grundsätzlich gelingt es mit Hilfe antepartaler Testverfahren mit einer höheren Treffsicherheit, den ungefährdeten Fetus als den gefährdeten zu erkennen. Ein unauffälliges Testergebnis gibt so eine relativ gute Rückversicherung für ein noch ungefährdetes Kind. Bei pathologischem Testausfall sollten jedoch insbesondere im Bereich der Frühgeburtlichkeit geburtshilfliche Entscheidungen von der klinischen Gesamteinschätzung und nicht nur vom Testergebnis abgeleitet werden.
Gemeinsam ist den Testverfahren eine relativ hohe Rate falsch-positiver Befunde, die beim NST mit bis zu 90 % (reduzierbar durch Verlängerung der Testdauer bzw. Anwendung vibroakustischer Stimulationstests sowie gleichzeitige Registrierung der fetalen Bewegungsaktivität) und beim OBT und BPP mit >50 % angegeben wird, d. h., trotz eines pathologischen Testresultates kommt es im weiteren Schwangerschaftsverlauf oder unter der Geburt zu keiner signifikanten Zustandsverschlechterung des Fetus bzw. später des Neugeborenen (Smith et al. 1986; Clark et al. 1989). Dagegen führt die im Vergleich zu anderen Testverfahren hohe Falsch-positiv-Rate u. a. zu einer höheren Krankschreibungsrate sowie einer unnötig erhöhten Sectiorate und verursacht damit Mehrkosten für das Gesundheitswesen (Denney et al. 2008). Dies bedeutet auch, dass die Entscheidung für eine vorgezogene Entbindung – insbesondere im Bereich der Frühgeburtlichkeit – selbst bei pathologischem Testausfall der genannten Untersuchungsmethoden sorgsam bedacht werden muss und nur unter Berücksichtigung des klinischen Gesamtbildes getroffen werden sollte.
Eine geringe Falsch-positiv-Rate besitzen dagegen insbesondere hochpathologische Dopplerflussbefunde wie ein persistierend vorhandener „zero flow“ in der Umbilikalarterie (<1 %). Auf der Basis einer prospektiven Multizenterstudie kommen Turan et al. (2007) zu der Schlussfolgerung, dass der NST durch das computerisierte CTG, ggf. in Verbindung mit einer venösen Doppleruntersuchung, ersetzt werden sollte. Generell verbessert sich der positive Vorhersagewert des CTGs mit zunehmender Pathologie der Befunde (andauernde Bradykardie > prolongierte Dezeleration > sich wiederholende Dezelerationen der FHF).
Je pathologischer ein Testausfall insbesondere bei ausgeprägtem Befundrisiko (z. B. FGR, Oligohydramnion, Präeklampsie) ist, desto geringer ist die Falsch-positiv-Rate dieses und auch jedes additiven Tests, desto wahrscheinlicher ist eine fetale Gefährdung und desto kürzer ist die Vorwarnzeit vor einer drohenden Dekompensation.
Die Rate der falsch-negativen Befunde wird z. B. anhand der Totgeburten innerhalb einer Woche nach unauffälligem Testergebnis ermittelt: In den größten Studien beträgt diese Rate nach Abzug nicht überlebensfähiger kongenitaler Anomalien für den NST (n = 5861) 1,4/1000, für den OBT (n = 12.656) 0,4/1000, für das BPP (n = 26.257) 0,6/1000 und das modifizierte BPP (NST + AFI) (n = 5973) 0,1/1000 (Manning et al. 1987; Miller et al. 1996). Anmerkung: Die unkorrigierte Rate der Totgeburten betrug in Deutschland zwischen den Jahren 2010 und 2019 ca. 4/1000 (Bundesinstitut für Bevölkerungsforschung [BIB] 2020).
Da die Unterschiede der falsch-negativen Befunde der verschiedenen Testverfahren gering sind, kann hieraus kaum die Überlegenheit einzelner Tests abgeleitet werden. Damit erhält aber die Rate falsch-positiver Testergebnisse mit möglicherweise hieraus resultierenden, unnötig frühzeitigen Entbindungen entscheidende Bedeutung im Vergleich der verschiedenen Testverfahren (Abb. 10).
Abb. 10
Vergleich von Methoden zur antepartalen Überwachung und „Vorwarnzeit“. Erstes pathologisches Testergebnis bei seriellem Einsatz verschiedener Testverfahren bei intrauteriner Wachstumsrestriktion des Fetus. FGR <5. Perzentile (n = 56). ARED-Flow „absent or reversed enddiastolic flow“; CTG Kardiotokografie. (Aus Gnirs 1995, mit freundlicher Genehmigung)
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Auch Kosten- und Zeitaufwand müssen bei einem Vergleich von Tests berücksichtigt werden. Hier zeichnet sich ab, dass die antepartale Überwachung mittels Dopplersonografie vs. der CTG-Überwachung mit und ohne Zusatzparameter (wie BPP) erhebliche Vorteile bietet, da bei mindestens gleicher diagnostischer Validität die Anzahl falsch-positiver Befunde und auch der mit dem Test verbundene Aufwand deutlich geringer sind.
Obwohl anzunehmen ist, dass diagnostische Methoden, welche die perinatale Mortalität reduzieren können, auch dazu beitragen, das neurologische Langzeitergebnis zu verbessern, fehlt hierfür bisher der Nachweis durch überzeugende Studien.
Beginn und Wiederholungsfrequenz
Der zeitliche Beginn der Zustandsbeurteilung des Fetus bzw. seiner Versorgung ist keinesfalls auf den Zeitraum potenzieller Überlebensfähigkeit zu beschränken, wenngleich die meisten Testverfahren erst im letzten Trimenon zum Einsatz kommen. Mit Hilfe der Dopplersonografie gelingt es bei Vorliegen anamnestischer Risiken wie Zustand nach FGR bzw. Präeklampsie heute bereits im 1. Trimenon durch den Nachweis eines hohen Gefäßwiderstandes in beiden Uteringefäßen unter Berücksichtigung von mütterlichen Risikofaktoren und Plasmaparametern auf das Risiko einer erneuten maternalen/fetalen Gefährdung aufmerksam zu werden bzw. ein solches bei unauffälligem Blutströmungsmuster weitgehend auszuschließen. In Hochrisikoschwangerschaften können ab 26–28 SSW weitere Verfahren mit allerdings deutlich geringerem Prädiktionswert wie das BPP bzw. der NST eingesetzt werden.
Bei unauffälligem Testausfall (d. h. unauffälligem Dopplersonografiebefund, unauffälligem K-CTG, unauffälliger Fruchtwassermenge, normalem BPP) sollten die Tests bis zur Entbindung als Rückversicherung für die fetale Nichtgefährdung angewandt werden. Bei Risikoschwangerschaften und unauffälligem Testausfall wird i. Allg. ein Wiederholungsintervall von 1 Woche akzeptiert (Clark et al. 1989; Freeman et al. 1982; Manning et al. 1987). Allerdings sollten bei klinischer Verschlechterung der maternalen Situation (z. B. Zunahme einer Präeklampsie) bzw. bei gefährdeten Schwangerschaften mit zunehmendem Morbiditäts- und Mortalitätsrisiko, wie insulinpflichtiger Diabetes mellitus, Rhesusimmunisierung, Übertragung, das Testintervall verkürzt und die Intervention erwogen werden.
In einer Studie an 700 insulinpflichtigen Schwangeren konnte mit Hilfe eines 2-mal pro Woche durchgeführten NST die Rate der Totgeburten weiter minimiert werden.
Prolongierte (>1 min) und tiefe (<90 SpM) Dezelerationen scheinen unabhängig von ihrer Konfiguration (variabel oder spät) bei Vorliegen von Risikosituationen einen deutlichen Hinweis für intrapartalen Distress und damit die Indikation zur Schwangerschaftsbeendigung des reifen Fetus zu liefern (Anyaegbunam et al. 1986; Druzin et al. 1981). In 2 von 8 Fällen wurde nach derartigen ausprägten Dezelerationen ein intrauteriner Fruchttod beobachtet. Variable Dezelerationen weisen auf ein gleichzeitig vorliegendes Oligohydramnion hin. Übereinstimmung mit der Tatsache, dass beide Merkmale positiv miteinander korreliert sind, fanden andere Untersucher bei einer deutlich reduzierten Fruchtwassermenge (AFI <5 cm). In 75 % dieser Fälle hatten schwere variable Dezelerationen eine Sectio caesarea zur Folge (Hoskins et al. 1991). Turan et al. konnten zeigen, dass bei Einsatz des NST sowohl das biophysikalische Profil als auch der venöse Doppler die Falsch-positiv-Rate senken (Turan et al. 2007).
Bei hochpathologischen Dopplerflussmustern in der A. umbilicalis sollte bereits ab 34 SSW („zero flow“) bzw. ab 28 SSW („reverse flow“), spätestens nach Abschluss einer Lungenreifebehandlung, die unmittelbare Entbindung erwogen werden. Jedes nicht beurteilbare bzw. suspekte CTG sollte innerhalb weniger Stunden, zumindest aber am nächsten Tag, wiederholt werden.
Die wegen eines falsch-positiven Testbefundes iatrogen erzeugte Frühgeburtlichkeit <37 SSW lag bei einem NST kombiniert mit AFI (modifiziertes BPP) bei 1,5 % von 54.615 getesteten Schwangeren. Die Falsch-positiv-Rate betrug dabei insgesamt 41 % (Miller et al. 1996).
Im Bereich der Frühgeburtlichkeit sollte unter Einbeziehung aller verfügbaren Überwachungsmethoden abgewogen werden, ob noch eine Lungenreifungsinduktion durchgeführt werden kann. Insbesondere ein vermeintlich pathologisches CTG sollte vor der Induktion einer Frühgeburt durch flankierende diagnostische Untersuchungen wie Einsatz der Dopplersonografie oder Abklärung der fetalen Schlaf-Wach-Phasen abgeklärt werden. Bei Fehlen geburtshilflicher Kontraindikationen kann je nach klinischem Zustand des Fetus und pathologischem Ausfall des Testresultates u. U. noch eine Geburtseinleitung in Sectiobereitschaft indiziert werden. In diesen Fällen ist die vorsichtige Wehenaugmentation unter kontinuierlicher fetaler Überwachung angezeigt.
Grundsätzliche Überlegungen zur Wertung unterschiedlicher Überwachungsmethoden
Das Hauptanwendungsgebiet für die antepartale Überwachung des Fetus ist die durch Störung der Plazentaentwicklung und insbesondere durch Beeinträchtigung der uteroplazentaren Perfusion bedingte Plazentainsuffizienz. Neben der Diagnostik der Plazentapathologie geht es v. a. darum, im Sinne einer Verlaufsbeobachtung die allmähliche Verschlechterung der Versorgungssituation des Fetus zu erfassen und den optimalen Zeitpunkt für die Entbindung festzulegen (Thornton et al. 2004).
Bei der Festlegung des Entbindungszeitpunktes müssen die durch das Gestationsalter zum Zeitpunkt der Entbindung gegebenen Risiken des Neugeborenen den mit zunehmender Verschlechterung der Versorgung bei Verlängerung der Schwangerschaft gegebenen intrauterinen Gefahren gegenübergestellt werden. Die rechtzeitige Beendigung der Schwangerschaft bei zunehmender Beeinträchtigung der Versorgungssituation des Fetus kann nicht nur die Vermeidung des intrauterinen Fruchttodes zum Ziel haben, sondern auch die Vermeidung von irreversiblen Organschäden, wie insbesondere von Hirnschäden.
Entscheidend für die Validierung von Überwachungsmethoden ist neben der diagnostischen Zuverlässigkeit im Sinne von hoher Sensitivität auch die Spezifität der Befunde. Mangelnde Spezifität mit einem hohen Prozentsatz falsch-positiver Befunde führt zu unnötigen Interventionen mit frühzeitigen Schwangerschaftsbeendigungen und den Risiken der Frühgeburtlichkeit.
Für die Erfassung und Überwachung der Plazentainsuffizienz könnte das in der folgenden Übersicht aufgezeigte Stufenkonzept in Zukunft an Bedeutung gewinnen.
Die Wertigkeit der antepartalen CTG-Überwachung, insbesondere ohne Beurteilung der fetalen Bewegungsaktivität sowie der fetalen Verhaltenszustände, muss wegen der Gefahr falsch-positiver Befunde und der entsprechenden Fehlinterventionen zunehmend kritischer gesehen werden.
Bei nicht primär vaskulär bedingter Plazentainsuffizienz, wie Terminüberschreitung oder Diabetes mellitus, darf das erwähnte Stufenprogramm allerdings nicht auf die Dopplersonografie fokussiert sein, sondern erfordert dann auch den Einsatz anderer Beurteilungskriterien wie CTG mit Bewegungsverhalten bzw. mit Computeranalyse nach Dawes/Redman und Abschätzung der Fruchtwassermenge.
Bezüglich der mittlerweile sich häufenden Daten zur Entstehung von Erkrankungen im Erwachsenenalter auf dem Boden fetaler Minderversorgung („fetal programming“) fehlen Interventionsstudien zur Prävention dieser Krankheiten.
Stufenkonzeptzur Erfassung und Überwachung derPlazentainsuffizienz
1.
Allgemeines Screening im Rahmen der Schwangerenvorsorge zur Erfassung von anamnestischen Risiken und Befundrisiken
2.
Biometrisches Screening zur Erfassung der intrauterinen Wachstumsrestriktion
3.
Dopplersonografie bei Risikofällen (Punkt 1. und 2.) mit Untersuchung der uterinen Arterien, der Umbilikalarterie und der A. cerebri media
4.
Erfassung dopplersonografischer Veränderungen im Sinne einer Zentralisierung des arteriellen Kreislaufes als Frühform der Adaptation des Organismus des Fetus an eine Mangelsituation
5.
Die Konsequenzen aus einer Zentralisierung des arteriellen Kreislaufes hängen ab vom Schweregrad der Zentralisierung („brain sparing effect“, diastolischer Nullfluss bzw. Flussumkehr in der A. umbilicalis bzw. fetalen Aorta) sowie vom Gestationsalter
6.
Spätestens ab diesem Zeitpunkt sollten wegen des Risikos einer akuten fetalen Dekompensation dann auch engmaschig CTG-basierte Verfahren zum Einsetz kommen (Computer-CTG, KCTG)
Bei einem Gestationsalter ≥32 SSW ist die Entbindung nach abgeschlossener Induktion der Lungenreife in einem Perinatalzentrum angezeigt. Bei niedrigerem Gestationsalter werden die Diagnostik des Ductus venosus und kurzfristige CTG-Kontrollen (idealerweise mit Computer-CTG oder K-CTG) als Entscheidungskriterium mit einbezogen. Der venöse Doppler ist als Mosaikstein <28 SSW ein wichtiger Parameter der beginnenden Dekompensation. Zu beachten ist allerdings, dass dieser nur in ca. 40 % der Fälle hochpathologisch wird und auch kein unabhängiger Prädiktor des fetalen Outcome zu sein scheint (Baschat et al. 2009).
Randomisierte Studien wie die TRUFFLE-Studie zeigen, dass ein „zero flow“ oder ein „reverse flow“ im Ductus venosus keine Früherkennung einer fetalen Gefährdung erlaubt (Ganzevoort et al. 2017, 2020).
Evidenz der antepartualen Überwachung
Die NICE-Guideline „Antenatal care for uncomplicated pregnancies“ (NICE 2017) spricht sich dafür aus, dass im Low-Risk-Kollektiv der Schwangeren keine Überwachung mittels Kardiotokografie oder Dopplersonografie angeboten werden sollte. Es liegt keine Evidenz dafür vor, dass es durch diese Überwachungsverfahren zu einer Reduktion der ante- oder perinatalen Morbidität oder Mortalität in einem Low-Risk-Kollektiv kommt. Die aktuelle NICE-Guideline (NICE 2021) zur antepartalen Versorgung der Schwangeren erwähnt das CTG überhaupt nicht mehr. Im Evidenzbericht wird erneut auf die Empfehlung zum Verzicht auf eine CTG- und Dopplerüberwachung im Low-Risk-Kollektiv hingewiesen.
Der Verzicht auf eine fetale Überwachung mit dem CTG oder der Dopplersonografie in einem Low-Risk-Kollektiv umfasst die antepartale Situation sowie das Aufnahme-CTG, bis zur Eröffnungsperiode unter der Geburt. Die AWMF 015-083 S3-Leitlinie zur vaginalen Geburt am Termin hat die Evidenz dieser NICE-Guideline übernommen und empfiehlt ebenfalls den Verzicht auf das CTG in einem Low-Risk-Kollektiv, bis zur Eröffnungsperiode. Es sollte jedoch eine intermittierende Auskultation erfolgen. Dies kann – indikationsbezogen – subpartal zu einer CTG-Überwachung führen.
Eine systematische Literaturrecherche zur fetalen Überwachung in der Schwangerschaft identifizierte 6 randomisierte Studien zum Vergleich CTG vs. fehlende CTG-Überwachung bei Frauen mit erhöhtem Risiko für Komplikationen und kam zu dem Schluss, dass keine klare Evidenz dafür vorliegt, dass das CTG das geburtshilfliche Ergebnis verbessert. Es zeigte sich kein signifikanter Unterschied für die perinatale Mortalität oder für potenziell vermeidbare fetale Todesfälle zwischen beiden Gruppen (Grivell et al. 2015).
Es konnten keine Studien identifiziert werden, die antepartal ein Computer-CTG vs. keine CTG-Überwachung verglichen. Ein Vergleich des Computer-CTGs mit dem konventionellen CTG zeigte zwar eine signifikante Verringerung der perinatalen Mortalität, aber es wurde kein Unterschied für potenziell vermeidbare Todesfälle gefunden (Grivell et al. 2015).
Grundsätzlich anders ist die Situation für die Überwachung in Risikokollektiven. Hier kann indikationsbezogen, z. B. für eine intrauterine Wachtsumsrestriktion, die Überwachung mit dem CTG und der Dopplersonografie dazu beitragen, den optimalen Entbindungszeitpunkt zu bestimmen und die Risiken der Frühgeburtlichkeit zu reduzieren.
Die zuvor genannten Metaanalysen haben wesentlich zu den vorgestellten Leitlinien beigetragen. Bei fehlendem Nachweis einer signifikanten Verbesserung des fetalen Outcomes ist es korrekt, derzeit keine Empfehlung für die Anwendung einer Überwachungsmethode auszusprechen. Allerdings gibt es durchaus Einschränkungen bei der zuletzt vorgestellten Metaanalyse, welche die Verfasser auch selbst benennen. Einerseits wurden insgesamt 6 Studien (bis 2015) metaanalysiert mit einer Gesamtzahl von 2015 Patienten. Sämtliche Studien wiesen qualitative Einschränkungen auf. Dazu waren die Studien „underpowered“, um harte geburtshilfliche Qualitätsparameter wie die perinatale Mortalität oder zerebrale Läsionen des Feten bzw. Neugeborenen überhaupt auf Signifikanzniveau überprüfen zu können. Selbst für die wesentlich häufiger vorgenommenen Kaiserschnittgeburten beschreiben die Verfasser die Ergebnisse als „low-quality evidence“. Im Vergleich antepartale CTG-Überwachung vs. keine CTG-Überwachung wurde 2015 keine signifikante Zunahme der Sectiorate festgestellt (jeweils bei „low-quality evidence“). Gleiches gilt für die postpartale Zustandsdiagnostik mittels Apgar-Score, notwendige Aufnahme auf eine Neugeborenenintensivstation oder weitere sekundäre Outcomeparameter. Vier dieser für die Bewertung der CTG-Überwachung herangezogenen Studien wurden in den 1980er-Jahren durchgeführt, zwei in den 1990er-Jahren. Zu diesen Zeiten waren sowohl das geburtshilfliche als auch das neonatologisch-intensivmedizinische Management insgesamt noch deutlich anders als heute. Die Dopplersonografie als quasi vorgeschaltete Überwachungsmethode wurde erst allmählich auf breiterer Basis etabliert. Dies alles kann zu einer Verzerrung bei der Betrachtung solcher Untersuchungsergebnisse beitragen.
Keine der Studien adressierte die Ergebnisse der CTG-Überwachung im Low-Risk-Kollektiv, wobei natürlich bei fehlendem Risiko noch weniger eine signifikante Outcomeverbesserung erwartet werden kann. Wie die Verfasser selbst in ihrer Zusammenfassung schreiben, müssen neue, qualitativ bessere und größere Studien unter Anwendung der aktuellen Überwachungs- und Diagnosemöglichkeiten zur Klärung dieser nicht abschließend zu beantwortenden Fragen durchgeführt werden.
Es bleibt auch festzuhalten, dass die einfache Auskultation, zumindest sub partu, vielerorts in Folge fehlender personeller Resourcen nicht leitliniengerecht durchgeführt werden kann, was dann zumindest bei der Geburtsüberwachung die CTG-Registrierung notwendig macht. Daneben gibt es auch einen entscheidenden Vorteil der CTG-Diagnostik. Diese ist jederzeit, auch retrospektiv, immer wieder nachvollziehbar (lückenlose Dokumentation), während die Auskultation während der Untersuchung von einem einzelnen Untersucher erfasst und dokumentiert wird, wobei mögliche Fehlinterpretationen im Nachhinein kaum noch ermittelbar sind. Dies kann unter juristischen Gesichtspunkten durchaus Bedeutung erlangen.
Außerdem kann die korrekte Differenzierung zwischen „low risk“ und „high risk“ durchaus fehlerbehaftet sein. Eine 100 %ige Zuordnung ist kaum möglich. Dazu kommt, dass jede Wehe vor wie während der Geburt zu einer Risikosituation führen kann und ca. 15 % der ursprünglich der Low-Risk-Gruppe zugeordneten Schwangerschaften unter der Geburt dann doch Risiken entwickeln.
Falsche CTG-Beurteilungen bzw. falsch-positive Resultate der CTG-Diagnostik bedingen tatsächlich einen Teil der Sectioindikationen sub partu, aber auch hier stellen sie nur die zweithäufigste Indikation dar und auch nur dann, wenn die CTG-Interpretation nicht leitliniengerecht vorgenommen wird. Antepartale CTG-Befunde werden heute immer flankiert von Zusatzuntersuchungen, sofern nicht ein inkurabler Befund (terminale Bradykardie, Plazentalösung etc.) zur Notfallentbindung zwingt. Das sind dann aber auch keine falsch-positiven CTG-Befunde. Das CTG antepartal hat hier keinen vergleichbar großen Anteil an der Sectiorate, wie ja auch die zitierte Metaanalyse gezeigt hat.
Verbesserungsmöglichkeiten bei der CTG-Bewertung ergeben sich z. B. durch das Einbeziehen gestationsalterabhängiger Unterschiede, die bislang kaum Berücksichtigung finden (außer im Computer-CTG, nicht aber im FIGO-Score). Ein Fetus von 24 SSW weist andere physiologische Herzfrequenzmuster auf, die teilweise bei reifen Feten am Termin als pathologisch eingestuft werden. Hierdurch würde ein nicht unerheblicher Teil zumindest fragwürdiger Einstufungen eliminiert. Gleiches gilt für die Berücksichtigung der fetalen Bewegungsaktivität und Verhaltenszustände, die häufig zu suspekten Bewertungen beitragen. Durch Verfahren wie die VAS (vibroakustische Stimulation) lassen sich darüber hinaus 40 % der nonreaktiven CTGs binnen 5–10 min als unauffällig und damit falsch-positiv einstufen (ACOG 2021), bevor nur auf Basis eines CTG-Befundes eine Sectio caesarea durchgeführt wird, was aber heutzutage ohnehin kaum noch vorkommen sollte.
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