Известно, что система кровообращения плода имеет значительное своеобразие, характерное для его внутриутробного существования. Это связано с наличием плацентарного и отсутствием легочного кровообращения, анатомией сердца и сосудов плода и особенностями экстракардиальной регуляции работы его сердечно-сосудистой системы [1, 2]. Функционирование сердечно-сосудистой системы плода зависит от требований, которые предъявляются его организму меняющимися условиями внешней и внутренней среды [1]. Следовательно, можно считать, что ответные реакции организма плода на любые экстремальные воздействия должны находить отражение в изменениях его сердечной деятельности. Это дает возможность рассматривать показатели сердечной деятельности плода как оперативный индикатор этих реакций. Одним из распространенных в последнее время патологических состояний, приводящих к вышеизложенным изменениям, относится раннее развитие синдрома задержки роста плода [3]. Данная патология связана с нарушениями васкулогенеза, приводящими к развитию дисфункции эндотелия. Диагностика данного состояния, безусловно, затруднена ввиду малого гестационного возраста (20—30 нед). Существуют разные методы оценки показателей сердечной деятельности плода. Аускультация, к примеру, позволяет оценить показатели сердечной деятельности, но не дает возможности регистрации полученных данных в отличие от биофизических способов оценки состояния плода, а именно: ультразвукового исследования (УЗИ), электрокардиографии (ЭКГ) и кардиотокографии (КТГ). Все перечисленные способы оценки состояния плода позволяют своевременно выявить имеющиеся изменения и определить правильную тактику ведения таких пациенток, а также выбрать наиболее подходящий способ и срок родоразрешения.
Аускультация. Одним из самых первых и наиболее широко распространенных методов оценки сердечной деятельности плода был и продолжает оставаться метод аускультации, позволяющий получать важную информацию о состоянии плода как качественного, так и количественного характера [4]. С помощью такого простого метода можно распознавать большое количество патологических состояний плода. Причем главным достоинством этого метода являются доступность и простота исследования. Однако показано, что метод аускультации по сравнению с технически более точными методами в большинстве случаев не обеспечивает достаточной достоверности и точности данных [4].
Ультразвуковые методы оценки сердечной деятельности плода. Ультразвуковые методы получения информации о сердечной деятельности плода включают методы ультразвукового сканирования, позволяющие получать изображения плода, его сердца, а также методы, основанные на эффекте Допплера [5, 6]. Последние позволяют регистрировать скоростные характеристики движений стенок и клапанов сердца плода, а также частоту сердечных сокращений (ЧСС). Сравнительно большое затухание ультразвука в тканях и стремление получить высокую разрешающую способность обусловили выбор частотного диапазона аппаратуры, применяемой для локации сердца плода, от 3 до 5 МГц. Методами ультразвукового (УЗ) сканирования получают информацию о геометрии камер сердца и таких показателей, как конечный систолический и конечный диастолический объемы, амплитуды сокращений желудочков, движений клапанов сердца.
В настоящее время УЗИ позволяет определить степень нарушений всего комплекса мать—плацента—плод. Существует несколько классификаций, использование которых применяется повсеместно.
На основании данных фетометрии можно определить степень тяжести задержки роста плода. При I степени отмечаются отличие показателей фетометрии от нормативных и соответствие их показателям, которые характерны для беременности меньшего срока на 2 нед (34,2%), при II степени — меньшего срока на 3—4 нед (56,6%), при III — меньшего срока более чем на 4 нед (9,2%). Степень тяжести внутриутробной задержки роста коррелирует со степенью тяжести фетоплацентарной недостаточности и неблагоприятными перинатальными исходами [3, 7—9].
В большинстве наблюдений осложненной беременности и экстрагенитальных заболеваний начальным этапом развития патологического процесса являются нарушения маточно-плацентарного кровотока с постепенным вовлечением в патологический процесс плодово-плацентарного звена кровообращения и сердечно-сосудистой системы плода. Указанная последовательность патогенетических звеньев нарушений гемодинамики представлена в разработанной А.Н. Стрижаковым и соавт. [10] классификации нарушений кровотока в системе мать—плацента—плод:
— IA степень — нарушение маточно-плацентарного кровотока при сохраненном плодово-плацентарном;
— IБ степень — нарушение плодово-плацентарного кровотока при сохраненном маточно-плацентарном;
— II степень — одновременное нарушение маточно-плацентарного и плодово-плацентарного кровотока, не достигающее критических значений (сохранение положительно направленного диастолического кровотока в артерии пуповины);
— III степень — критическое нарушение плодово-плацентарного кровотока (отсутствие или ретроградное направление конечного диастолического кровотока) при сохраненном или нарушенном маточно-плацентарном кровотоке.
Снижение скорости кровотока в артерии пуповины в диастолу до нулевых значений или появление ретроградного тока крови свидетельствуют о значительном увеличении сосудистого сопротивления в плаценте, что обычно сочетается с критически высоким уровнем накопления лактата, гиперкапнии, гипоксемии и ацидемии у плода [5, 11].
При фетоплацентарной недостаточности происходят нарушения внутрисердечной гемодинамики плода, заключающиеся в изменении максимальных скоростей кровотока через клапаны в пользу левых отделов сердца, а также в наличии регургитационного потока через трикуспидальный клапан. При критическом состоянии плода выявляют следующие изменения плодовой гемодинамики:
— нулевой или отрицательный кровоток в артерии пуповины;
— регургитацию через трикуспидальный клапан;
— отсутствие диастолического компонента кровотока в аорте плода;
— повышение диастолического компонента кровотока в средней мозговой артерии;
— нарушение кровотока в венозном протоке и нижней полой вене, при этом допплерометрический критерий нарушения кровотока в венозном протоке — снижение скорости кровотока в фазу поздней диастолы, вплоть до нулевых или отрицательных значений.
При критическом состоянии плода пульсационный индекс в венозном протоке превышает 0,7. Допплерометрическими критериями нарушений кровотока в нижней полой вене являются увеличение скорости реверсного потока крови более 29% и появление нулевого или реверсного кровотока между систолическим и ранним диастолическим потоками [12].
Кардиотокография. Не менее широкое распространение для оценки ритма сердца плода получила кардиотокография плода — регистрация ЧСС при помощи ультразвуковых допплеровских датчиков с одновременной записью сократительной активности матки. Несмотря на относительно короткую историю применения КТГ в акушерской практике, уже накоплен большой феноменологический материал, включающий качественные и количественные критерии оценки кардиотокограмм, эмпирическую связь между видом записей, их отдельными компонентами и внутриутробным состоянием плода [2].
В настоящее время в основу оценки КТГ плода положены не только собственно параметры ритма сердца за 25—30 мин регистрации, но и характер изменения ЧСС плода в ответ на физиологические раздражители. В качестве таких раздражителей используют звуковые стимулы, пальпацию головки плода или ответ сердцебиений плода на маточные сокращения [13]. Однако чаще всего оценивают изменения ЧСС плода в ответ на собственную двигательную активность [13]. Такая оценка называется «нестрессовый тест». Под стрессовым тестом понимают реакцию сердцебиений плода на маточные сокращения, вызванные внутривенным введением матери раствора окситоцина. Была продемонстрирована связь между благополучным исходом родов и наличием ответа ЧСС плода (в виде учащения ритма и увеличения его вариабельности) на двигательную активность [14]. Наряду с двигательной активностью наличие дыхательной активности также является надежным показателем благополучия плода. Последние исследования показали, что дыхательные движения плода являются необходимым компонентом развития и также могут рассматриваться как признак нормального развития плода [15]. При ультразвуковом изучении этого феномена было показано, что для нормально развивающегося плода человека частота дыхательных движений (в сроке беременности 39—40 нед) составляет около 40 в мин, а доля периодов дыхательной активности от общего времени регистрации (фетальный дыхательный индекс) может колебаться от 35 до 65% [5]. Более того, было показано, что при развитии начальной стадии гипоксии плода дыхательная активность исчезала в первую очередь, в то время как двигательная активность могла не меняться или даже увеличиваться [5]. Однако наличие дыхательной активности можно выявить только путем УЗИ. Зная, что у взрослых людей и детей существует связь между дыхательными движениями, активностью дыхательного центра и изменениями сердечного ритма (дыхательная кардиоаритмия), можно представить себе, что такая связь теоретически существует и у плода человека. Однако до сих пор убедительных доказательств наличия такой связи и количественных характеристик ее получено не было.
Для объективной количественной оценки возникновения гипоксических состояний плода при КТГ-исследовании предлагаются различные балльные шкалы, ориентированные на использование кардиомониторного наблюдения [2]. Одной из наиболее популярных считают шкалу Фишера. При этом методе оценки состояния плода каждому из показателей КТГ (базальный ритм, наличие акцелераций или децелераций) присваивают оценку от 0 до 2 баллов (в зависимости от соответствия их нормативному значению). Сумма баллов может быть количественным показателем состояния плода. В 1977 г. профессорами Оксфордского университета G. Dawes и C. Redman были разработаны определенные параметры для автоматического анализа кардиотокограммы [21]. Удобство данной системы анализа заключается в минимализации времени наблюдения — 10 мин. В течение этого времени оцениваются следующие параметры: 1) STV (short term variability) длительностью 3 мс и более; 2) отсутствие признаков синусоидального ритма; 3) не менее одного эпизода высокой вариабельности; 4) отсутствие значительных и продолжительных децелераций; 5) наличие акцелераций и/или движений плода; 6) отсутствие неправильного положения базальной линии; 7) нормальная базальная ЧСС. Данные критерии были разработаны для определенного аппарата КТГ-мониторинга (Oxford Sonicaid). Монитор контролирует с помощью 1—2 (в зависимости от количества плодов) ультразвуковых датчиков ЧСС плода и активность матки с помощью внешнего датчика сокращений матки. Чувствительность данных датчиков к регистрации сердцебиения плода начинается ориентировочно с 24 нед, а точность анализа критериев Dawes/Redman — с 32 нед гестации, что, безусловно, затрудняет анализ КТГ-мониторинга в более ранние сроки. В связи с этим подобный способ анализа не всегда может быть использован. Во-первых, анализ КТГ не может дать абсолютной гарантии благополучного состояния плода в ближайшей перспективе. Кроме того, неудобство при данном исследовании для пациентки ввиду вынужденного ее положения и ограниченности перемещения, в связи с чем длительность записи зависит от состояния пациентки. Помимо всего перечисленного, запись, сделанная до 32 нед, хуже оценивается по критериям Dawes/Redman, что весьма затрудняет ведение данных пациенток.
Электрокардиография плода. Более информативным является альтернативный вариант кардиотокографическому исследованию — электрокардиографическое исследование.
Первая неинвазивная запись электрокардиограммы (ЭКГ) плода была осуществлена немецким акушером-гинекологом M. Cremer в 1906 г. с помощью струнного гальванометра, изобретенного W. Einthoven за 3 года до этого [цит. по 18]. Он поместил один из электродов на переднюю брюшную стенку беременной над дном матки, а второй электрод был подведен трансвагинально к шейке матки. Однако качественные записи, позволяющие провести анализ комплекса QRS плода, без соответствующего усиления получить не удавалось до 50-х годов прошлого столетия. Затем были продемонстрированы достаточно успешные результаты регистрации ЭКГ плода человека через переднюю брюшную стенку матери [18].
ЭКГ плода, как и ЭКГ взрослого человека, состоит из предсердного и желудочкового комплексов, которые связаны с ходом распространения электрического возбуждения по миокарду предсердий (зубец Р) и желудочков (комплекс QRS). При наиболее простом абдоминальном отведении ЭКГ плода через переднюю брюшную стенку матери электрокардиосигнал представлен чаще всего только желудочковым комплексом.
Электрокардиографический сигнал плода принципиально отличается от фонокардиографического (запись вибраций и звуковых сигналов, издаваемых при деятельности сердца и кровеносных сосудов) и ультразвукового допплеровского сигнала [1, 3]. В основе ЭКГ-сигнала лежат процессы распространения возбуждения по миокарду. Природа фонокардиографического и УЗ-допплеровского сигналов — явления, связанные с сердечными сокращениями. Таким образом, ЭКГ-сигнал, по сути, является первичным, управляющим воздействием по отношению к сигналам, обусловленным механическими проявлениями сердечной деятельности. Это послужило основанием для разработки таких комбинированных методов исследования сердечной деятельности плода, как фазовый анализ (синхронная запись ЭКГ и ФКГ плода) [16] и регистрация электромеханических интервалов (одновременная регистрация ЭКГ и УЗ-допплеровских сигналов сердца плода) [1, 17]. Эти методы позволили определить такие интервалы сердечного цикла, как пресистолический период (время между зубцом Q на ЭКГ и моментом открытия аортального клапана), время изгнания крови из левого желудочка (период между открытием и закрытием аортального клапана) [12]. Показана связь этих интервалов с частотой сердцебиений, возрастом плода, контрактильным состоянием миокарда и другими показателями [12]. Так, например, пресистолический период и время изгнания оказались весьма чувствительными к изменению диастолического давления в аорте, что дает возможность достаточно четко диагностировать такую патологию, как сдавление пуповины плода и нарушение фетоплацентарного кровообращения. Таким образом, данные о ЧСС плода, получаемые из его ЭКГ, в основном отражают функцию управляющей части контура регулирования сердечной деятельности плода, а параметры ФКГ и УЗ-допплеровских сигналов в основном зависят от функционирования исполнительной части этого контура.
С наибольшей эффективностью преимущества объективных методов исследования сердечной деятельности реализуются при длительном мониторном наблюдении за плодом [2, 18].
Резюмируя мнение большинства исследователей, можно утверждать, что изучение записей ЧСС плода способствует раннему выявлению его гипоксических состояний [2, 19, 20].
Основные места установки электродов приведены в работах разных исследователей [14, 15, 25]. Считают, что для достоверной идентификации электрокардиосигналов плода следует стремиться к тому, чтобы электроды строго располагались над областями головки и ягодиц плода.
Наряду с очевидными преимуществами (непосредственная регистрация электрической активности сердца плода), метод ЭКГ обладает несколькими недостатками. Во-первых, в интервале от 28-й до 33-й недели беременности регистрация ЭКГ-сигнала плода затруднена изолирующим влиянием сыровидной смазки плода, обладающей низкой проводимостью для электрического тока [18, 22]. Вторым моментом является собственная электрическая активность сердца матери. Сигналы ЭКГ матери наслаиваются на сигналы плода, что значительно затрудняет автоматическую обработку ЭКГ плода [6, 18, 22, 23]. Таким образом, регистрация ЭКГ плода является достаточно сложной операцией, требующей специальных методов выделения электрокардиографического сигнала [13, 14, 17, 20, 22, 24]. Однако метод ЭКГ обладает и одним неоспоримым преимуществом — он позволяет точно определять момент начала комплекса QRS плода, а следовательно, получать значительно более точную (по сравнению с другими методами регистрации) информацию о длительности кардиоцикла плода.
Чтобы зарегистрировать ЭКГ плода, применяют специальную аппаратуру и меры нейтрализации дополнительных шумов и паразитных электрических потенциалов.
Существующий в настоящее время аппарат для электрокардиографического исследования плода пассивно регистрирует электроимпульсы, поступающие от плода и соответственно получить результат достоверной записи можно в более ранние сроки беременности. Аппарат способен также реагировать на сократительную активность матки, на движения и шевеления матери, в связи с чем позволяет оценить состояние плода и матери полноценно, единым комплексом. Аппарат проводит оценку сердцебиения плода, матери, сократительной деятельности матки, двигательной активности матери (шевеления и движения), в связи с чем дает более полную картину состояния матери и плода в совокупности. Преимуществом такого аппарата является также возможность записи ЭКГ плода с 20 нед гестации. Данная система способна производить запись в течение 24 ч и более, вне зависимости от положения матери. Пациентке на живот устанавливаются электроды, которые принимают сигналы и переводят их в запись КТГ-мониторинга, что позволяет вести суточное мониторирование и контроль за состоянием страдающего плода [12, 22]. Дополнительное преимущество такой системы в том, что она пассивно регистрирует электрические сигналы, при этом никакого ультразвукового воздействия на плод, в отличие от других систем, не происходит.
Таким образом, ЭКГ-исследование плода обладает преимуществом перед другими способами оценки состояния плода ввиду точной объективной оценки показателей его состояния в течение длительного времени в отсутствие внешнего воздействия на плод. Данная система может быть использована в самые ранние сроки гестации (20 нед) с целью своевременного выявления патологических изменений в состоянии плода. Использование УЗИ-допплерометрии в сочетании с ЭКГ плода дает более полную картину изменений сердечной деятельности и состояния плода.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
*e-mail: chuanechka@yandex.ru;
ORCID: http://orcid.org/0000-0002-7224-3453