Изменение мозговой гемодинамики плода при задержке его роста

Задержка роста плода (ЗРП) — состояние, характеризующее патологически маленького плода, который не достиг своего генетически обусловленного потенциала роста [1] и связанное с высоким риском перинатальных осложнений, а также с повышенным риском возникновения неврологических и психологических отклонений у детей раннего возраста [2—4].

Термин «задержка роста плода» утвердился сравнительно недавно, хотя, как и более ранние варианты «гипотрофия» или «задержка внутриутробного развития плода» описывает состояние плода, но не имеет патофизиологического значения, т.е. отражает только его симптом — маленькие размеры плода. Иными словами, под данным термином подразумевается некий патологический процесс, в результате которого плод не достигает своего генетически определенного потенциала роста, что отражается на его жизнедеятельности в неонатальном периоде и на последующем развитии ребенка вплоть до подросткового возраста [2, 3, 5]. В 2016 г. согласно консенсусу Дельфи [6] предложено выделять раннюю и позднюю формы ЗРП на основании особенностей их патогенеза и ключевых клинических задач. Основным критерием определения формы ЗРП служит срок беременности на момент первичной диагностики задержки роста — до или после 32 нед беременности соответственно [6, 7]. При этом отмечается, что около 70% наблюдений поздней формы ЗРП остаются невыявленными, что определяет необходимость поиска дополнительных специфических диагностических критериев этого осложнения [8].

Представление о роли допплерометрии в акушерстве в целом и для диагностики ЗРП менялось на протяжении многих лет и постоянно привлекало к себе внимание исследователей [9—12]. В настоящее время диагностическая значимость допплерометрии у плодов с задержкой роста обусловлена возможностью обнаружения изменений плодово-плацентарного кровотока. Как правило, длительное время организм плода способен адаптироваться к условиям поступления меньшего количества оксигенированной крови, в том числе благодаря формированию brain sparing effect, который заключается в перераспределении кровотока к жизненно важным органам и в первую очередь к головному мозгу плода (централизации кровообращения) [13—15].

Общепринятым способом оценки перераспределения кровотока у плода является расчет цереброплацентарного отношения (ЦПО), т.е. вычисление отношения пульсационного индекса (ПИ) в средней мозговой артерии (СМА) плода к ПИ в артерии пуповины (АП). Длительное время этот показатель оценивался просто как более или менее информативный и служил значимым диагностическим критерием нарушения состояния плода [16—19]. Однако в последнее время обнаружено, что в определенные сроки беременности изменение состояния плода начинается раньше, чем ЦПО приобретает значение <1, в связи с чем было предложено оценивать его по перцентильным шкалам с обозначением нормальных показателей более 5-го перцентиля [20—22]. Это позволило более точно диагностировать состояния плода, требующие контроля и изменения тактики ведения беременности.

В связи с тем, что ЗРП, особенно ее поздняя форма, зачастую приводит к неудовлетворительным перинатальным исходам, особенности изменения мозговой гемодинамики продолжают активно изучаться.

Цель данного обзора — интеграция накопленных знаний в области диагностики ЗРП и выявление перспективных направлений для поиска новых, более точных диагностических критериев с учетом современных стандартов.

Головной мозг является высшим интегративным центром организма, и сохранение его функций при неблагоприятных условиях играет важную роль в обеспечении нормальной жизнедеятельности плода. Именно поэтому в условиях гипоксии запускается механизм перераспределения кровотока в организме плода: кровь поступает преимущественно к мозгу, сердцу, надпочечникам за счет уменьшения интенсивности кровоснабжения остальных органов [23]. Доказано, что у плодов как с ранней, так и с поздней формой задержки роста указанные изменения могут служить причиной неблагоприятного перинатального исхода [17, 24].

В условиях прогрессирующей гипоксии выделяют два компонента церебральной гемодинамической реакции: начальную стадию увеличения мозгового кровотока, направленную на защиту головного мозга (сохранение мозга), и стадию декомпенсации, связанную с повреждением головного мозга высоким объемом кровотока [25]. Кроме того, у плодов с задержкой роста наблюдается потеря церебральной вазореактивности, когда сосуды, кровоснабжающие головной мозг, достигают максимальной дилатации и более не реагируют на изменение концентрации кислорода в крови. При стандартной допплерометрии на фоне гипероксигенации матери у плодов с задержкой роста не обнаруживается ожидаемого повышения сопротивления кровотоку, что подтверждает гипотезу о нарушении цереброваскулярной регуляции [26].

Несмотря на то что перераспределение кровоснабжения с преимущественной перфузией головного мозга (сохранение мозга) принято считать защитной компенсаторной реакцией на хроническую гипоксию плода и плацентарную недостаточность, именно эту реакцию также связывают с декомпенсацией состояния плода [15, 27, 28].

Кровообращение головного мозга осуществляется из двух магистральных систем, образуемых сонной и вертебробазилярной артериями. Эти бассейны связывают парные задние соединительные артерии, формируя виллизиев круг, они играют ключевую роль физиологического гемодинамического шунта (рисунок на цв. вклейке).

Виллизиев круг при цветовом допплеровском картировании (авторское изображение, Voluson E6).

ПМА — передняя мозговая артерия; СМА — средняя мозговая артерия; ЗМА — задняя мозговая артерия.

При исследовании мозговой гемодинамики авторы традиционно придают наибольшее значение СМА, которая хорошо визуализируется в передней части головного мозга вдоль крыла сфеноидальной кости и имеет наибольший диаметр. Измерение кривых скорости кровотока в данном сосуде наиболее стандартизировано и осуществляется на 2 мм дистальнее от виллизиева круга.

Методику оценки кровотока в СМА впервые подробно описал G. Mari в 1994 г. [29] в своей работе, посвященной оценке максимальной систолической скорости кровотока в СМА для диагностики анемии плода. Примечательно, что за более чем 20-летний период эта методология не изменилась и также подробно описана ISUOG в последних рекомендациях по технике допплерометрии и ведению беременных с замедлением темпов роста плодов [30]. По данным авторов, оценка ПИ в СМА (и связанный с ним расчетный показатель ЦПО) все так же занимает ведущую роль в диагностике нарушений функционального состояния плода [31—33]. Однако предлагаются новые способы оценки полученных результатов — в настоящее время стандартом считается оценка ПИ по перцентильным шкалам с привязкой к сроку беременности [21, 30].

За те же 20 лет показано, что изменение кровотока в СМА также позволяет выявлять плоды с более высоким риском развития неблагоприятных как краткосрочных (кесарево сечение в экстренном порядке, нарушение кислотно-щелочного баланса, дыхательные расстройства у новорожденных), так и долгосрочных (нарушение когнитивной функции у ребенка в раннем возрасте) исходов [33—35].

Ранее в клинических рекомендациях для оценки степени выраженности изменений гемодинамики при плацентарной недостаточности было рекомендовано применять ЦПО [12, 36]. Считается, что этот показатель имеет большую диагностическую ценность, чем оценка ПИ в СМА или ПИ в АП по отдельности [16]. По данным современных клинических рекомендаций, ЦПО по-прежнему признается основным критерием оценки тяжести функционального состояния плода, однако изменения в СМА считаются более характерными для поздней формы ЗРП [35, 37, 38].

Авторы предполагают, что хроническая гипоксия плода может проявляться не только изменениями магистрального кровотока (СМА, АП, ЦПО), но и локальным изменением внутримозговой гемодинамики, в связи с чем более подробно начали изучать кровоток в передних и задних мозговых артериях [25, 39, 40].

В передней мозговой артерии (ПМА) выделяют два сегмента: первый сегмент является ветвью внутренней сонной артерии. Он достигает средней линии и затем продолжается по направлению к передней стенке черепа в виде второго сегмента ПМА, заканчиваясь периколозальной артерией. В задней мозговой артерии (ЗМА) по такому же принципу выделяют два сегмента. Первый сегмент ЗМА играет ключевую роль в формировании гемодинамического шунта между бассейнами вертебральных и сонных артерий, а второй сегмент является конечной ветвью, кровоснабжающей задние отделы головного мозга.

Одними из первых кровоток в ПМА и ЗМА плодов стали изучать M. Dubiel и соавт. (2002) [41] и H. Figueroa-Diesel и соавт. (2007) [42]. Они отметили, что изменение кровотока в ПМА наиболее часто связано с неблагоприятным перинатальным исходом. Однако M. Dubiel и соавт. (2002) [41] определили, что состояние признаков сохранения головного мозга в области ПМА — лучший индикатор перинатальной смертности по сравнению с таковым области СМА, в то время как H. Figueroa-Diesel и соавт. (2007) [42] показали, что наиболее выраженные изменения кровотока при ЗРП происходят все же в СМА.

В своих исследованиях J. Benavides-Serralde и соавт., которые опубликовали несколько работ на эту тему [40, 43], оценивали кровоток в первом и втором сегментах передних мозговых артерий у 373 нормальных плодов в сроке беременности от 20 до 40 нед. Авторы обнаружили, что ПИ одинаково увеличивался до 28 нед беременности в обоих сегментах, после чего отмечалось его плавное снижение до конца беременности. При этом максимальная систолическая скорость в обоих сегментах повышалась с увеличением срока беременности [40]. В связи с тем, что ПИ не различался в первом и втором сегментах, с целью укорочения исследования во времени и упрощения техники доступа авторы предложили в клинической практике использовать исследование кровотока в первом сегменте ПМА.

В исследовании, посвященном изучению кровотока в ЗМА, авторы также оценивали кровоток в двух сегментах артерии у 400 плодов, 350 из которых соответствовали сроку, а 50 были с задержкой роста [43]. Кровоток в каждом сегменте ЗМА сравнивали с кровотоком в СМА, а у плодов с ЗРП — с кровотоком в СМА и АП. Оказалось, что у плодов с нормальными темпами роста распределение ПИ в двух сегментах ЗМА не различалось на протяжении всей беременности и выражалось в увеличении ПИ до 30 нед, когда оба сегмента достигали своего максимума, затем ПИ плавно снижался до конца беременности. При этом авторы отмечали, что ПИ в первом сегменте был несколько выше, чем во втором. Максимальная систолическая скорость увеличивалась на протяжении всей беременности в обоих сегментах ЗМА [43].

У плодов с задержкой роста при нормальном ПИ в АП оказался сниженным ПИ в СМА, а почти у 60% плодов было выявлено снижение ПИ в обоих сегментах ЗМА. При значительном увеличении ПИ в АП (>3 SD) выявлено снижение ПИ в СМА у 50% плодов, в то время как снижение ПИ в ЗМА выявлено у 80% плодов, среди них у 70% — в обоих сегментах. При этом во всех наблюдениях выявлено статистически значимое снижение ПИ именно во втором сегменте ЗМА. Таким образом, авторы отметили, что при нормальных показателях кровотока в АП изменения в СМА еще не происходят, но у плодов с ЗРП уже начинают статистически значимо снижаться показатели кровотока во втором сегменте ЗМА. И в целом у плодов с ЗРП значения кровотока в ЗМА были достоверно ниже, чем у нормальных плодов [43].

В этой же работе авторы показали, что у плодов с ранней формой задержки роста снижение ПИ в СМА встречалось гораздо чаще (в 80—90% наблюдений), что у некоторых плодов (до 20%) может быть связано с отсутствием ауторегуляции сосудов головного мозга [43].

У плодов с поздней формой задержки роста при нормальных показателях кровотока в АП в СМА изменения происходили в 15—20% наблюдений, при этом в обоих сегментах ЗМА ПИ снижался более чем в 50% наблюдений [43, 44].

Результаты этих работ показывают перспективность изучения кровотока в передних и задних мозговых артериях плода с целью более ранней диагностики изменения его состояния.

Представлено небольшое число работ, в которых одновременно рассматривается перераспределение кровотока во всех сосудах виллизиева круга. Одни из немногих, M. Dubiel и соавт. (2002) [41] описывали, что признаки «сохранения головного мозга» у плодов с ЗРП достоверно чаще начинались с изменения кровотока в ПМА по сравнению с показателями кровотока в СМА и ЗМА, из чего авторы делают вывод, что первичное перераспределение кровотока происходит в пользу лобных долей, а не боковых и задних отделов головного мозга. H. Figueroa-Diesel и соавт. (2007) [42] у плодов с задержкой роста изучали изменение церебрального кровотока в ПМА, СМА, ЗМА и периколлозальной артерии и отметили, что с момента появления аномального кровотока в СМА ПИ ни в одном из исследуемых сосудов в дальнейшем не уменьшался, что свидетельствует о максимальной вазодилатации уже на этом этапе. Кроме того, в этой работе авторы рассматривали максимальную систолическую скорость (МСС) в тех же сосудах и отметили зеркальное изменение МСС по отношению к ПИ в ПМА, СМА и ЗМА, однако в периколлозальной артерии МСС возрастала с прогрессированием тяжести гипоксии. На основании этих данных авторы сделали предположение о существовании таких механизмов перераспределения кровотока в головном мозге плода, когда разные отделы головного мозга плода с разной эффективностью способны увеличивать кровоснабжение.

В Российской Федерации в 2018 г. запатентован способ прогнозирования неблагоприятных перинатальных исходов с помощью комплексной оценки мозгового кровообращения плода [45]. Согласно предложенной методике при снижении индекса резистентности (ИР) хотя бы в одной из мозговых артерий (СМА, ПМА и ЗМА) в одном из двух исследований плода: в начале III триместра (28—32 нед) или в конце III триместра (37—40 нед) ниже 5-го перцентиля прогнозируют развитие неблагоприятных перинатальных исходов, обусловленных нарушением мозгового кровообращения (антенатальная гибель плода, постнатальная смерть, необходимость досрочного родоразрешения, необходимость проведения реанимационных мероприятий и искусственной вентиляции легких, ЗРП, АПГАР 5 < 7). Предложенная методология интересна, так как впервые для диагностики изменения мозговой гемодинамики плода проводилась оценка кровотока в передних и задних мозговых артериях наряду со СМА, а также оценка СДО и ИР в исследуемых сосудах выполнялась по предложенным перцентильным таблицам. Однако согласно современным клиническим рекомендациям стандартом оценки допплерометрических показателей является оценка ПИ, а не ИР, а тактика ведения и родоразрешения беременных основана на определении формы ЗРП в зависимости от срока ее манифестации.

Высокая частота неблагоприятных перинатальных исходов у плодов с задержкой роста обусловливает необходимость поиска способов ее более ранней диагностики, что позволит внести коррективы в ведение таких беременных, уточнить сроки и тактику родоразрешения. Мы постарались проанализировать накопленный в настоящее время опыт отечественных и зарубежных ученых, что позволяет определить направления для дальнейших исследований. Важной задачей дальнейшего изучения выступают необходимость определения функционального состояния каждого сосуда, участвующего в мозговой гемодинамике, оценка характера его изменений на протяжении беременности в норме и при патологии. Таким образом, изучение защитных механизмов плода при замедлении темпов его роста может помочь в создании критериев ранней диагностики нарушений его состояния.

Обзор написан в рамках государственного задания Минобрнауки России по фундаментальным научным исследованиям (государственный регистрационный номер темы: 1021062812133-0-3.2.2).

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — С.Р. Юсенко, С.Р. Нагорнева, И.Ю. Коган

Сбор и обработка материала — С.Р. Юсенко, С.Р. Нагорнева

Написание текста — С.Р. Юсенко, С.Р. Нагорнева

Редактирование — С.Р. Нагорнева, И.Ю. Коган

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Participation of authors:

Concept and design of the study — S.R. Yusenko, S.V. Nagorneva, I.Yu. Kogan

Data collection and processing — S.R. Yusenko, S.V. Nagorneva

Text writing — S.R. Yusenko, S.V. Nagorneva

Editing — S.V. Nagorneva, I.Yu. Kogan

Authors declare lack of the conflicts of interests.