Ocena parametrów równowagi kwasowo-zasadowej krwi płodu – czy ta metoda ma zastosowanie?

Minisympozjum: Przedporodowa ocena stanu płodu

John J. Morrison, Lecturer/Senior Registrar, Charles H. Rodeck, Professor, Department of Obstetrics and Gynaecology, University College London Medical School, 86-96 Chenies Mews, London WC1E 6HX, Wielka Brytania. Tłumaczyła Lidia Michalak

Pobieranie próbek krwi płodu, początkowo, było przeprowadzane podczas fetoskopii, ¹ obecnie jednak dokonywane jest głównie pod kontrolą ultrasonograficzną. Wprowadzenie metody bezpośredniego pobierania krwi z naczyń płodowych spowodowało znaczny postęp w diagnostyce i terapii prenatalnej oraz stało się podstawą poznania wielu nowych aspektów fizjologii płodu. Od początku lat osiemdziesiątych powstało wiele prac na temat roli, ograniczeń i ryzyka wykonywania tego zabiegu. Choć w ciągu ostatnich lat badanie to stało się bardziej dostępne, postęp w dziedzinie medycyny prenatalnej znacznie zredukował wskazania do jego stosowania. ² Celem obecnej pracy jest wnikliwa analiza znaczenia badania krwi płodowej w ocenie płodu i określenie korzyści i zagrożeń związanych z tym zabiegiem.

Wskazania do pobierania krwi płodowej

Pobieranie krwi płodu jest badaniem inwazyjnym, więc wskazania do jego wykonania mają dwojaki diagnostyczno-terapeutyczny charakter. Poszczególne wskazania zostaną omówione oddzielnie. Są to:

1. analiza kariotypu płodu,

2. choroba hemolityczna,

3. zakażenia płodu,

4. diagnostyka hipotrofii płodu,

5. nieimmunologiczny obrzęk płodu,

6. zaburzenia endokrynologiczne płodu oraz

7. inne zaburzenia (np. tachyarytmie płodu).

Postęp w zakresie nieinwazyjnych metod obrazowania płodu, technik biologii molekularnej i cytogenetyki spowodował w ostatnich latach pewne zmiany na liście wskazań do wykonywania tego zabiegu. Rozważania na temat roli badania krwi płodu w ocenie dobrostanu płodu mają przede wszystkim znaczenie dla wyboru czasu i sposobu rozwiązania ciąży w przypadku nieprawidłowo rozwijającego się płodu. Praca ta będzie koncentrować się głównie wokół tego zagadnienia. Inne korzyści płynące z badania krwi płodowej również mają duże znaczenie i także zostaną omówione.

Analiza chromosomalna

Nieprawidłowe wyniki badania ultrasonograficznego, mozaikowatość komórek z hodowli płynu owodniowego, opóźnienie rozwoju płodu (hipotrofia wewnątrzmaciczna), genetyczne czynniki ryzyka, wywiad w kierunku wcześniejszych zaburzeń chromosomalnych – wszystkie te czynniki w zaawansowanej ciąży są wskazaniami do pobrania krwi płodu i analizy chromosomalnej. Niepowodzenia w uzyskaniu próbki krwi oraz w uzyskaniu hodowli zdarzają się odpowiednio w 2% i 0. 5-2% przypadków. ^3,4 Zaburzenia chromosomalne występują u 3-4% płodów hipotroficznych i u 17% płodów z anatomicznymi wadami rozwojowymi. ⁴ Obecność prawidłowych i nieprawidłowych komórek w hodowli z płynu owodniowego pochodzącego z jednej próbki może być wynikiem mozaikowatości lub pseudomozaikowatości, co wymaga dalszej diagnostyki. W pracy obejmującej 23 takie przypadki, kiedy w celu potwierdzenia wykonano badanie próbki krwi płodu, tylko w 3 przypadkach stwierdzono zaburzenia chromosomalne, u pozostałych 20 przypadków kariotyp był prawidłowy. ⁵

Istnieje ciekawy związek między zaburzeniami chromosomalnymi u płodu (głównie trisomią i triploidią) a średnią objętością erytrocytów (MCV). ^6,7 Czułość i ujemna wartość predykcyjna* MCV powyżej 95 percentyla jest dla aneuploidii wysoka, natomiast swoistość i dodatnia wartość predykcyjna* jest niewielka. Aczkolwiek, przypadkowe stwierdzenie podwyższonej wartości MCV powinno skłaniać do przeprowadzenia analizy chromosomalnej płodu. Podsumowując, badanie próbek krwi płodu odgrywa ważną rolę w badaniach chromosomalnych płodu i jest użyteczną metodą oceny stanu płodu.

Płód ze zbyt małą masą ciała

Hipertrofia wewnątrzmaciczna jest istotną przyczyną chorobowości i umieralności okołoporodowej ⁸ i w połączeniu z często towarzyszącym jej porodem przedwczesnym może dawać duże ryzyko upośledzenia dziecka. Z tego powodu dokładna ocena dobrostanu płodu jest bardzo ważna dla wyboru optymalnego czasu porodu. Stwierdzenie kwasicy u hipotroficznych płodów skłoniło do wysunięcia sugestii, że pobieranie krwi płodu może pełnić w takich przypadkach ważną rolę w ocenie dobrostanu płodu. ⁹ To spowodowało opracowanie i publikację prawidłowych wartości pH, pO pCO niedoboru zasad i poziomu mleczanów osoczowych dla poszczególnych tygodni ciąży. ¹⁰ Od tego czasu badanie krwi płodu stosuje się do stwierdzenia hipoksji, kwasicy, kwasicy mleczanowej, niskiego stężenia aminokwasów oraz zaburzeń hormonalnych u płodów hiporoficznych. ^11,13 Użyteczność takiej diagnostyki jest w ciągu ostatnich 10 lat przedmiotem żywej dyskusji. Nie ma żadnych randomizowanych badań kontrolowanych, na których można byłoby oprzeć praktyczne wskazówki kliniczne. Wyniki badania umieralności w krótkim okresie czasu i kalectwa w obserwacji długoterminowej są trudne do interpretacji i pozostają pod wpływem wielu różnych czynników.

Płód z małą masą ciała przy prawidłowych wynikach testów nieinwazyjnych

U płodów hipotroficznych z prawidłową czynnością serca i prawidłowym wskaźnikiem pulsacji w tętnicy pępkowej nie zaleca się rutynowego badania utlenowania krwi i równowagi kwasowo-zasadowej. Pardi i wsp. stwierdzili w badaniu 21 takich płodów, że żaden nie miał hipoksji ani kwasicy. W takich sytuacjach badanie krwi płodu może być wskazane w celu wykluczenia aberracji chromosomalnych oraz diagnozowania infekcji wrodzonych. Częstość występowania aberracji chromosomalnych u płodów z izolowaną hipotrofią określa się na około 4%. ^4,14 Informacja o nieprawidłowym kariotypie umożliwia rodzicom podjęcie decyzji o ewentualnym zakończeniu ciąży i pozwala uniknąć interwencji położniczych czy cięcia cesarskiego w późniejszym okresie ciąży. Wrodzone infekcje mogą objawiać się w różny sposób, a hipotrofia płodu jest ich typowym objawem. Wiele z tych zakażeń (np. toksoplazmoza, zakażenie cytomegalowirusem czy parwowirusem) ma przebieg subkliniczny, a badania krwi matki nie dają informacji na temat czasu zakażenia ani stanu zakażonego płodu. Pobranie próbki krwi płodu umożliwia badania serologiczne (specyficzne przeciwciała IgM), określenie wirusowego DNA (hodowla lub łańcuchowa reakcja polimerazy) oraz stwierdzenie markerów infekcji układowej, takich, jak: anemia, trombocytopenia, zmienione wyniki testów czynnościowych wątroby. ¹⁵ Potwierdzenie zakażenia w badaniu krwi płodowej umożliwia często pomyślne leczenie prenatalne takich infekcji. ¹⁶ Zdaniem autorów tego artykułu badanie krwi płodowej odgrywa ważną rolę w ocenie stanu płodów z małą masą ciała oraz z prawidłową czynnością serca i prawidłowymi wynikami badania przepływów metodą Dopplera. Prosty zabieg umożliwia uzyskanie ważnych informacji, a potencjalne korzyści przewyższają ewentualne ryzyko związane z zabiegiem.

Płód z małą masą ciała przy nieprawidłowych wynikach testów nieinwazyjnych

Istnieje wiele nieinwazyjnych badań wykorzystywanych do określenia, czy płód z małą masą ciała wymaga interwencji z powodu hipoksji i kwasicy. Rozwiązanie ciąży we właściwym momencie mogłoby zapobiec poważnym powikłaniom neurologicznym czy wewnątrzmacicznej śmierci płodu. Powszechnie stosowane badania to: analiza częstości pracy serca płodu, badanie przepływu w tętnicy pępkowej metodą Dopplera oraz profil biofizyczny. Główną wadą tych badań jest fakt, że ich wyniki są często fałszywie dodatnie i interwencje lecznicze oparte na ich podstawie nie zawsze są konieczne. ^17,18 Niestety badanie krwi płodu dostarcza informacji o jednym, konkretnym momencie, a jego powtarzanie obciążone jest znacznym ryzykiem. Dlatego w takich sytuacjach należy dokładnie rozważyć celowość wykonywania tego badania. Jako test nieinwazyjny dopplerowskie badanie płodowego układu tętniczego i żylnego odznacza się lepszą swoistością i dlatego ma większą dodatnią wartość predykcyjną w wykrywaniu nieprawidłowego stanu płodu. Dlatego znaczenie nakłucia naczyń pępkowych dla oceny stanu płodu stopniowo się zmniejsza.

Nicolini i wsp. wykonali szereg zabiegów kordocentezy u płodów z hipotrofią wawnątrzmaciczną podzielonych na 2 grupy na podstawie obecnego (n=20) lub nieobecnego (n=26) przepływu końcoworozkurczowego (AEDF=absent end diastolic flow) po wykluczeniu aberracji chromosomalnych i wad anatomicznych. Nieprawidłowe pH, pO 2 , pCO 2 , niedobór zasad i parametry czerwonych krwinek były częstsze w grupie z AEDF, nie było jednak różnicy w zakresie tych wartości między płodami, które przeżyły (n=9) a tymi, które zmarły (n=17). Autorzy zalecali, aby pobieranie krwi płodowej przeprowadzać tylko w celu szybkiej analizy chromosomalnej dla zidentyfikowania płodów niezdolnych do przeżycia, natomiast określanie równowagi kwasowo-zasadowej nie miało wartości prognostycznej i miało bardzo ograniczone znaczenie. Te wyniki zostały potwierdzone przez Pardiego i wsp. ¹² . W ich pracy w grupie 24 płodów z nieprawidłowym wynikiem dopplerowskiego badania przepływów w tętnicy pępkowej hipoksja i kwasica u płodów była bardzo rzadka (hipoksja 12%, niskie pH 4%, kwasica mleczanowa 17%). Jednak kiedy nieprawidłowym wynikom badania dopplerowskiego towarzyszyły nieprawidłowe zmiany w kardiotokogramie częstość występowania hipoksji i kwasicy wzrastała do 64%. ¹² Stąd wniosek, że badanie krwi płodu mogłoby odgrywać pewną rolę w przypadku płodów z nieprawidłowym wynikiem badania przepływów metodą Dopplera, mając na celu zidentyfikowanie płodów z prawidłowym utlenowaniem krwi i równowagą kwasowo-zasadową, tak, aby umożliwić płodom z tej grupy osiągnięcie przed porodem maksymalnej dojrzałości. Te wnioski zostały potwierdzone doniesieniami Soothilla i wsp. ²⁰ , którzy podkreślają, że płody hipotroficzne z kwasicą stwierdzaną przy nakłuciu naczyń pępowinowych rozwijają się gorzej niż płody z prawidłowym pH. Jednak sugestia, aby u wszystkich płodów z nieprawidłowym przepływem w tętnicy pępkowej wykonywać kordocentezę wydaje się po głębszej analizie nieuzasadniona. Badanie krwi płodowej dostarcza informacji na temat stanu płodu w pewnym, określonym momencie czasu. Ujemny wynik nie daje pewności, czy hipoksja lub kwasica nie rozwiną się w późniejszym okresie. Aby uzyskać w miarę przydatne wyniki należałoby powtarzać zabieg wielokrotnie, co oczywiście wiąże się z istotnie większym ryzykiem powikłań. Nie ma żadnych prospektywnych badań potwierdzających celowość takiego postępowania. Wreszcie, prowadzanie dodatkowych dopplerowskich badań krążenia płodowego może zwiększyć czułość wykrywania płodów hipotroficznych.

Okazuje się, że istnieje wyraźna liniowa zależność między profilem biofizycznym a pH krwi pobranej zżyły pępowinowe płodu. ²¹ Podobne wnioski przedstawił Yoon i wsp. ²² na podstawie badań 24 płodów, natomiast Okamura i wsp. ²³ w badaniu 150 płodów wykazali, że nie ma związku między profilem, i aby wykluczyć kwasicę konieczne było pobranie krwi płodu. Yoon i wsp. ²³ porównali wyniki badania przepływu w tętnicy pępowinowej metodą Dopplera oraz profil biofizyczny z równowagą kwasowo-zasadową krwi płodowej i wskazali na silniejszy związek. z badaniem dopplerowskim. Jednak naszym zdaniem, nieprawidłowy profil biofizyczny powinien skłaniać do dalszej nieinwazyjnej diagnostyki po to, aby uzyskać więcej informacji z kolejnych badań oraz poprawić wykrywalność płodów z hipoksja i kwasicą.

W doświadczeniach na zwierzętach wykazano, że w przypadku niedotlenienia płodu w układzie krążenia rozwijają się mechanizmy adaptacyjne, które prowadzą do zmian w układzie żylnym i tętniczym. ²⁴ Badania z wykorzystaniem techniki dopplerowskiej na płodach ludzkich dowiodły, że hipoksja u płodu prowadzi do redystrybucji krwi tętniczej. Zwiększa się szybkość przepływu i zmniejsza opór naczyniowy w naczyniach dostarczających krew do mózgu Równocześnie następuje wzrost oporu i zmniejszenie prędkości przepływu krwi w piersiowym, zstępującym odcinku aorty. ²⁵ Wskaźniki pulsacji w odcinku piersiowym aorty płodu i tętnicy środkowej mózgu płodu oraz ich wzajemny stosunek są wyraźnie związane ze stopniem nasilenia hipoksji i kwasicy płodowej. ²⁶ Badano również metodą Dopplera przepływy w przewodzie żylnym, żyle głównej dolnej oraz przez zastawki przedsionkowo-komorowe u płodów hipotroficznych; wyniki te korelowały z pH i gazometrią krwi płodowej uzyskanej metodą kordocentezy. ^26,27 Im wyższy wskaźnik pulsacji w przewodzie żylnym, tym większe prawdopodobieństwo hipoksji i kwasicy płodu. ²⁶ Rizzo i wsp. przeprowadzali badania przepływów metodą Dopplera u 209 prawidłowo rozwijających się płodów i 89 płodów z hipertrofią wewnątrzmaciczną. Badano przepływy w obszarze tętnicy pępowinowej i środkowej mózgu oraz w żyle głównej dolnej i przewodzie żyłnym. Autorzy ci wykazali, że współczynnik zwany pre-load index (szczytowy przepływ w czasie skurczu przedsionków / szczytowy przepływ w czasie skurczu serca) w żyle głównej dolnej jest parametrem najbardziej charakterystycznym dla kwasicy. Te wnioski doprowadziły do hipotezy, że zaburzenia przepływu żylnego odzwierciedlają bardziej zaawansowane stadium upośledzenia płodu, a zmiany pojawiające się w fazie skurczu serca i w czasie skurczu przedsionków serca mogą być dobrym wskaźnikiem zaburzeń hemodynamicznych występujących w zaawansowanych przypadkach hipotrofii. Na podstawie wszystkich tych prac nasuwa się wniosek, że nieinwazyjne metody monitorowania nabierają coraz większego znaczenia, a wymienione tu parametry są bardzo użyteczne w identyfikowaniu upośledzonych płodów i planowaniu czasu porodu. Nieprawidłowe wyniki dopplerowskiego badania układu żylnego i/lub tętniczego świadczą o poważnym uszkodzeniu i zagrażającej śmierci płodu. W rezultacie pobieranie krwi płodowej do badań odgrywa coraz mniejszą rolę. Celem skutecznej opieki prenatalnej jest zapobieganie poważnym uszkodzeniom płodu, a wskaźniki badania dopplerowskiego dostarczają bardzo użytecznych informacji dla oceny płodu. Decyzja dotycząca wyboru postępowania w każdym przypadku zależy od innych danych, takich jak: wiek ciążowy, szacowana masa ciała. Te zagadnienia są tematem prospektywnego wieloośrodkowego badania GRIT prowadzonego w Wielkiej Brytanii. Pobieranie krwi płodowej ma znaczenie dla przeprowadzania analizy chromosomalnej oraz dla wykrywania wrodzonych infekcji płodu.

Znaczenie badania krwi płodowej dla oceny niedokrwistości u płodu

Pobieranie krwi płodowej oraz transfuzje bezpośrednio do naczyń płodowych (1VT -intravascular transfusion) stanowią przełom w diagnostyce i leczeniu choroby hemolitycznej. ¹² Jest oczywiste, że bezpośrednie oznaczenia poziomu hemoglobiny, hematokrytu i retikulocytozy jest dużo lepszym badaniem niż oznaczanie poziomu przeciwciał czy badanie wód płodowych i ma podstawowe znaczenie przed wykonaniem IVT Mniej oczywiste jest natomiast znaczenie badania krwi płodowej w wykrywaniu i monitorowaniu anemii płodowej w łagodnych i średnio zaawansowanych przypadkach przed pojawieniem się obrzęku u płodu. Badanie krwi płodowej w takim celu w ostatnich latach traci swoje znaczenie. Po pierwsze, nie ma potrzeby sprawdzania antygenu Rh u płodu w przypadkach gdy ojciec jest heterozygotą, ponieważ można określać antygen Rh badaniem DNA komórek płynu owodniowego. ²⁹ Po drugie, inwazyjne metody badania wiążą się z ryzykiem krwotoku. Tak więc nieinwazyjna diagnostyka anemii płodowej jest coraz bardziej doceniana. Badania dopplerowskie przepływu w aorcie płodu, żyle pępowinowej i w płodowym układzie żylnym oraz pomiary wielkości wątroby i śledziony ^30–32 są również, z różnym skutkiem, brane pod uwagę, w diagnozowaniu anemii. Prawdopodobnie w przyszłości badanie krwi płodowej będzie mieć mniejsze znaczenie dla przeżycia płodów z chorobą hemolityczną spowodowaną niezgodnością w zakresie antygenu Rh i innych antygenów krwinek czerwonych. Możliwa będzie dokładniejsza diagnostyka przy użyciu badań ultrasonograficznych, serologicznych i amniopunkcji.

Badanie krwi płodowej a prenatalna diagnostyka innych chorób

Badanie krwi płodowej pełni istotną rolę w diagnostyce obrzęku nieimmunologicznego płodu. Ma również kluczowe znaczenie w diagnostyce i leczeniu trombocytopenii wynikającej z niezgodności immunologicznej. ³³ Badanie krwi płodowej umożliwia ocenę czynności tarczycy płodu u ciężarnych z chorobami tarczycy, co pozwala na dostosowanie leczenia farmakologicznego i wyrównanie płodowej niedoczynności lub nadczynności gruczołu tarczowego zmniejszając znacznie związaną z tym chorobowość i umieralność. ^34,35 Płodowa tachyarytmia i całkowity blok przewodzenia mogą prowadzić do zastoinowej niewydolności serca i obrzęku płodu. Gazometria krwi płodowej może być pomocna w planowaniu czasu rozwiązania ciąży. Ponadto jest wiele doniesień w literaturze na temat prób opracowania markerów służących do oceny dobrostanu płodu, choć nie mają one jeszcze rutynowego klinicznego zastosowania. Mimo wszystko nie należy rezygnować z dalszych badań wykorzystujących tę metodę, ponieważ dzięki niej została znacznie poszerzona wiedza na temat endokrynologii, immunologii i metabolizmu płodu.

powikłania

Rozważania na temat miejsca badań krwi płodowej w diagnostyce prenatalnej nie byłyby pełne bez analizy związanych z zabiegiem powikłań. Trudno jest dokładnie określić liczbę strat ciąż związanych z zabiegiem, ponieważ niemożliwe jest jednoznaczne ustalenie związku przyczynowego między zabiegiem pobrania krwi płodu a porodem przedwczesnym czy wewnątrzmaciczną śmiercią płodu, które miały miejsce w różnym czasie od zabiegu. W pracy opublikowanej w 1993 roku ³⁶ , obejmującej ponad 100 przypadków podawano wskaźnik strat ciąż równy 1. 4% przed 28 tygodniem ciąży i wskaźnik śmiertelności okołoporodowej równy 1. 4% po 28 tygodniu ciąży, gdy zabieg był wykonywany przez doświadczonego operatora w przypadkach niskiego ryzyka (tzn. po wykluczeniu aberracji chromosomalnych, wad anatomicznych, hipotrofii wewnątrz macicznej, nieimmunologicznego obrzęku płodu, infekcji płodowych). Inne powikłania to: zapalenie błon płodowych, bradykardia u płodu, krwiak pępowiny, krwotok płodowo-matczyny, odklejenie łożyska. Krwotok płodowo-matczyny, określany przez wzrost stężenia alfafetoproteiny u matki lub metodą Kleihauera, występuje w 30-46% przypadków. ³⁷ Współczynnik śmierci płodu dla ciąży wysokiego ryzyka jest wyraźnie większy, podawano w piśmiennictwie współczynniki 9-14% w przypadkach zabiegów przeprowadzanych w celu określenia równowagi kwasowo-zasadowej u płodów hipotroficznych ^38,40 oraz 25% w przypadkach nieimmunologicznego obrzęku płodu. ³⁸ Technika pobierania krwi może mieć tu pewne znaczenie. Sugeruje się, choć nie zostało to udowodnione, że użycie prowadnicy igły może być związane z mniejszym ryzykiem powikłań niż wykonywanie zabiegu z wolnej ręki. ⁴¹

Próbując wyjaśnić mechanizm straty ciąży badano bezpośredni wpływ zabiegu pobierania krwi płodowej na procesy metaboliczne i hemodynamiczne. U owiec pobieranie krwi płodu z komory serca pod kontrolą ultrasonograficzną powoduje po 5 sekundach niewielki, ale zauważalny wzrost poziomu katecholamin, który powraca do poziomu wyjściowego w ciągu 5 minut. ⁴² Pobieranie krwi płodowej powoduje wyraźne zmniejszenie wskaźnika pulsacyjnego w tętnicy pępowinowej, aorcie zstępującej, tętnicy nerkowej i tętnicy środkowej mózgu. Zmiany są wyraźniejsze po zabiegach wykonywanych techniką przezłożyskową niż przezowodniową. ⁴³ Mechanizm, w jakim do tego dochodzi jest niejasny, ale zaburzenie równowagi między pojemnością minutową serca a obwodowym oporem naczyniowym prawdopodobnie powoduje zwiększenie powrotu żylnego i pojemności minutowej serca. Ta odpowiedź hemodynamiczna jest mniej wyraźna, nieobecna lub czasem nawet zupełnie inna u płodów hipotroficznych w porównaniu z płodami rozwijającymi się prawidłowo. ⁴⁴ Ponadto zabieg kordocentezy powoduje szybkie uwolnienie substancji wazoaktywnych (6-keto-prostaglandyna F1a i endotelina-1), w przypadku endoteliny-1 ten wzrost jest większy u płodów hipotroficznych i jest wyraźne skorelowany ze stopniem nasilenia kwasicy. ⁴⁴ Dodatkowa wiedza na temat procesów metabolicznych i hemodynamicznych mogłaby wyjaśnić patofizjologiczne przyczyny większego odsetka powikłań zabiegu pobierania krwi u płodów hipotroficznych.

Wnioski

Pobieranie krwi płodowej stwarza nowe możliwości dla diagnostyki prenatalnej płodów wysokiego ryzyka. Postępy w zakresie nieinwazyjnych metod monitorowania płodu oraz badania genetyczne w ciągu ostatnich 5 lat w pewnym stopniu zmniejszyły znaczenie omawianego zabiegu. Jednak wciąż zabieg ten zajmuje ważne miejsce w diagnostyce prenatalnej, poradnictwie i leczeniu.

Piśmiennictwo