Компьютерный анализ вариабельности сердечного ритма плода


Очевидная трудоемкость анализа вариабельности базального ритма существенно ограничивала развитие методики до конца 80-х - начала 90-х гг., когда стали доступны цифровые технологии обработки кардиотокограммы (компьютерный анализ). При этом было показано, что с помощью компьютерного анализа возможна ранняя диагностика дистресса, т. е. до развития гипоксии (снижение парциального давления кислорода в крови), респираторного и метаболического ацидоза (уменьшение рН, увеличение парциального давления углекислого газа и дефицита буферных оснований), в то время как децелерации частоты сердцебиений плода, на которых базировалась визуальная диагностика дистресса плода, возникали только на фоне ацидоза, сопровождавшегося, как правило, постнатальной неврологической симптоматикой. Болеетого, при анте- или интранатальной гибели плода поздние и вариабельные децелерации встречаются менее чем в половине случаев и могут не возникать в большей части родов.

Для компьютерной обработки кардиотокограмм и оценки вариабельности необходимы конкретные цифровые показатели. В качестве последних были выбраны временные интервалы между двумя соседними ударами сердца (beat-to-beat interval, BBI) и разница длительности между интервалами (beat-to-beat variation, BBV). Таким образом, при компьютерной обработке используется не привычная для нас частота сердцебиений, выраженная числом ударов в 1 мин, а интервалы времени. Это связано с тем, что кардиотокографы первично определяют не частоту сердцебиений как таковую, а временные промежутки между двумя соседними ударами (при использовании ультразвука для регистрации сердечной деятельности) или зубцами R (при ЭКГ). Только после измерения интервала полученный временной параметр переводят в частоту сердечных сокращений. Например, если соседние удары следуют через 1 с, то частота сердцебиений будет соответствовать 60 уд./ мин; через 0,5 с - 120; 1/3 с - 180. Чтобы уменьшить вероятность ошибок, связанных с округлением чисел при расчетах, было принято использовать точно измеряемую величину (время), а не расчетную (частота).

Длительность интервалов между соседними ударами (BBI) измерялась в мс. Их колебания в спектре частот сердечного ритма плода были от 10 до 50 мс, а значения BBV составляли около 2 мс. При этом для регистрации кардиотокограммы в течение 64 мин при частоте 150 уд./мин необходимо было сделать отметки о 9600 цифровых значениях. Обработка такого массива данных требовала высокопроизводительного компьютера. Поэтому для анализа результатов стали использовать усредненные данные, получаемые при регистрации числа сердечных сокращений за 3,75 с или 1/16 мин. Такой подход к оценке имел еще один положительный момент: он минимизировал последствия вероятной потери сигнала.

При частоте сердечного ритма плода 144 уд./мин при использовании указанной методики усреднялись 9 значений. Вариабельность сердечного ритма соответственно оценивали по разнице между средними значениями за соседние 3,75-секундные отрезки времени. Они получили название «кратковременная вариабельность» (short-term variation, STV). Этот показатель и используется в настоящее время. Среднее значение STV для нормального доношенного плода составляет 9 мс.

Кроме STV для характеристики вариабельности сердечного ритма плода применяется и другой параметр. Это долговременная вариабельность (long-term variation, LTV), или среднее минутное колебание (mean minute range, MMR).

Долговременная вариабельность по существу является аналогом ширины записи при визуальной оценке вариабельности сердечного ритма. Она вычисляется как среднее значение разницы между минимальными и максимальными пульсовыми интервалами за каждую минуту или в случае длительной акцелерации между максимумом и базальным уровнем. Для исключения влияния децелерации на LTV минуты, в которых они встречаются, элиминируются из подсчета. Значение LTV при нормальной доношенной беременности составляет 50 мс, что почти соответствует 17 уд./мин.

Помимо оценки вариабельности при компьютерной обработке сердечного ритма плода анализируются традиционные для кардиотокографии параметры: величина базального ритма, наличие акцелерации и децелерации.

Величина базального уровня частоты сердцебиений плода определяется размером среднего пульсового интервала за 3,75 с или за базальный уровень сердечного ритма принимается средний сердечный ритм в течение всех эпизодов низкой вариабельности.

Понятия низкой и высокой вариабельности появились благодаря возможностям компьютерной обработки кардиотокограмм. Они предназначены для дифференциации низкоамплитудных записей, обусловленных гипоксией плода, от очень похожих, но связанных с его сном.

В ходе параллельных эхоскопических и кардиотокографических исследований были определены четыре основных фазы состояния плода при нормально протекающей беременности. Фаза «тихого сна» (условное обозначение C1F) характеризуется отсутствием движений глаз при редких движениях тела. В этой фазе определяется стабильный низкоосцилляторный КТГ-сердечный ритм с изолированными акцелерациями. Во всех остальных фазах движения глаз присутствуют, но имеются различия в интенсивности движений тела. В фазе «активного сна» (C2F) они совершаются периодически. На кардиотокограмме в это время отмечаются высокая амплитуда осцилляции с частыми акцелерациями. В фазе C3F движения тела отсутствуют. Амплитуды осцилляции частоты сердцебиений плода высокие, но акцелерации не наблюдается. Для фазы C4F присущи продолжительные движения тела, кардиотокограмма нестабильная с высокими, длительными акцелерациями или тахикардией. В нормальных условиях на фазу «активного сна» в среднем приходится 50% времени (33-46 мин), на фазу «тихого сна» - 25% (в среднем 18 мин), оставшиеся 25% занимают две последние.

Исходя из этих данных, низкая вариабельность частоты сердцебиений плода эпизодически встречается при нормально протекающей беременности. Поэтому STV и LTV должны оцениваться сучетом описанных выше фаз. Для этого были определены границы высокой и низкой вариабельности частоты сердцебиений плода. К высокой вариабельности отнесли те части записи сердцебиений, в которых, как минимум, 5 из каждых 6 последовательных минут имеют LTV выше, а к низкой - менее определенного уровня. Он зависит от конкретных условий анализа кардиотокограммы.

В начале записи частоты сердцебиений плода для эпизодов высокой вариабельности устанавливается уровень 32 мс, для низкой - 30 мс. Если программа не находит эпизодов высокой вариабельности после 20 мин записи сердечного ритма плода, производится второй анализ со значениями 24 и 22 мс соответственно.

Обоснование продолжительности исследования неразрывно связано с фазами сна. Как отмечалось, средняя длительность периода «тихого сна» плода равняется 18 мин. И даже тогда, когда начало исследования совпало с его началом, повышения LTV в норме можно ожидать к концу 20-минутного интервала, когда не менее чем у половины плодов произойдет смена фаз сна. Этот момент и будет зафиксирован по повышению LTV. Если же этого не происходит, то исследование длится до максимальной продолжительности фазы «тихого сна», а именно до 40 мин. И если тогда будут сохраняться низкие значения LTV (меньше 20 мс или около 7 уд./мин), можно делать вывод о вероятном неблагополучии плода.

При нормально развивающейся беременности в фазе «активного сна» средняя общая (т.е. вычисленная на протяжении всей записи кардиотокограммы) LTV составляет 56,3 мс (от 40 до 82), что соответствует 20,3 уд./мин; эпизоды низкой вариабельности отсутствуют, часто встречаются акцелерации (в среднем 21,5/ч).

В период активного сна наблюдается и большее количество легких децелерации, которые по своим размерам граничат с медленными осцилляциями и обычно отмечаются сразу за акцелерациями или между их группами. По мнению некоторых исследователей, 5-минутный эпизод фазы «активного сна», определенный по эпизоду высокой вариабельности в записи кардиотокограммы, является лучшим показателем здоровья плода.

Для фазы «тихого сна» средняя LTV составляет 25,7 мс (от 14 до 36), что соответствует 6,3 уд./мин; в записи кардиотокограммы преобладают эпизоды низкой вариабельности, изредка могут встречаться эпизоды высокой вариабельности,акцелерации редки (3,4/ч).

В настоящее время наибольшее признание при компьютерном анализе получили критерии Dawes-Redman, которые перечислены в порядке их клинической значимости:

  • наличие эпизодов высокой вариабельности (признак нормы)
  • средняя общая long-term variation в течение всех эпизодов высокой вариабельности > 32 мс
  • short-term variation > 3 мс
  • не должно быть децелерации большой площади
  • должны быть как минимум 1 движение плода или 3 акцелерации
  • базальный уровень должен быть между 116 и 160 уд./мин

=================
Вы читаете тему:
Эволюция подходов к кардиотокографической оценке состояния плода.

1. Эволюция кардиотокографии, окситоциновый и нестрессовый тест.
2. Оценка состояния плода по изменчивости базального ритма.
3. Компьютерный анализ вариабельности сердечного ритма плода.
4. Общие правила проведения кардиотокографического исследования и перспективы анализа КТГ.

Зеленко Е. Н., Воскресенский С. Л., Кириленко В. П., Дубровина О. В. БелМАПО.
Опубликовано: "Медицинская панорама" № 9, ноябрь 2003.

Наш сайт трудно найти в Яндексе, рекомендуем добавить его в закладки: