Analýza ST úseku EKG křivky plodu v průběhu porodu

Souhrn

Analýza ST úseku EKG křivky plodu je vedle kardiotokografie a pulzní oxymetrie další metodou, využívanou při intrapartálním monitorování plodu. Cílem je včasný záchyt počínající hypoxie plodu. Princip metody je založen na přímém snímání fetálního EKG skalpovou elektrodou. ST analýza je rutinně používána při monitorování rizikových porodů a porodů u řady těhotenských patologií. Je prověřován význam při monitorování předčasných porodů. Tato metoda nabízí nové možnosti a zpřesnění diagnostiky intrapartální tísně plodu.

Klíčová slova:
ST analýza, fetální EKG, hypoxie plodu

Úvod

Stále pokračuje hledání dalších metod intrapartálního monitorování plodu, které by doplnily zatím suverénní kardiotokografii (CTG). Po zavedení pulzní oxymetrie na sebe upoutala pozornost analýza ST úseku fetálního EKG. V některých, převážně severských zemích, je tato metoda s úspěchem používána již řadu let. V České republice je ST analyzátor dostupný pouze na několika pracovištích. Vysoká cena přístroje a relativně málo zkušeností zatím brání rozšíření metody. Na rozdíl od snadného praktického použití a zhodnocení pulzní oxymetrie, vyžaduje používání ST analyzátoru jisté teoretické zázemí a zkušenosti s vyhodnocením záznamu. Je nutné přijmout klasifikaci změn CTG záznamu, která je zohledněna při vyhodnocování ST analýzy. Pro správné pochopení principu metody je nezbytné seznámit se s patofyziologií změn v myokardu plodu během hypoxie. Je třeba jednoznačně definovat pojmy hypoxemie, hypoxie a asfyxie.

Hypoxemie, hypoxie, asfyxie

Pojmy hypoxemie, hypoxie a asfyxie charakterizují různý stupeň závažnosti poklesu kyslíkové saturace arteriální krve plodu. Plod má při poklesu kyslíkové saturace k dispozici řadu obranných mechanizmů. Jejich cílem je ochránit centrální životně důležité orgány, tj. především srdce a mozek, před poškozením způsobeném nedostatkem kyslíku. Důležitým předpokladem účinné obrany plodu jsou zachované energetické rezervy, představované zásobami glykogenu. Aktivace obranné reakce se děje prostřednictvím vegetativního nervstva a vyplavením stresových hormonů (především adrenalinu a noradrenalinu). Podávání léků ovlivňujících sympatikus a parasympatikus krátce před porodem nebo v průběhu porodu může obranné reakce významně modifikovat (betablokátory, betamimetika).

Hypoxemie je nejlehčím stupněm nedostatku kyslíku v arteriální krvi plodu. Obranou plodu je efektivnější využívání kyslíku (zvýšení krevního průtoku, zvýšení počtu erytrocytů), dále redukce pohybové aktivity a zpomalení či úplná zástava růstu. S touto situací se často setkáváme při chronické placentární insuficienci v průběhu těhotenství. Pacientky jsou většinou hospitalizovány pro podezření na růstovou retardaci plodu. Při hypoxemii není funkce vnitřních orgánů narušena a energetická rovnováha zůstává zachována. Pokud nedojde k dalšímu poklesu kyslíkové saturace, plod je schopen účinné obrany a kompenzace stavu i několik dnů až týdnů. Výsledkem dlouhodobé hypoxemie je omezení růstu a vývoje orgánových systémů. Pro vlastní porod plodu má zásadní význam omezení energetických rezerv a redukce obranných mechanizmů proti akutní hypoxii v průběhu porodu. Projevy akutní intrapartální hypoxie u takto oslabených plodů mohou být necharakteristické a mohou vést k rychlejšímu a závažnějšímu poškození.

Hypoxie je stav charakterizovaný dalším snížením saturace arteriální krve plodu kyslíkem. Organizmus již není schopen zásobovat dostatečně veškeré tkáně kyslíkem. Výsledkem je obranná reakce plodu vedoucí k redistribuci krevního zásobení – centralizaci oběhu. Dochází k mohutné aktivaci sympatiku a vyplavení stresových hormonů s následným rozvojem anaerobního metabolizmu v periferních tkáních. V centrálních orgánech zůstává zachována energetická rovnováha. Plod je schopen kompenzovat stav rozvinuté hypoxie maximálně několik hodin. Nedostatkem kyslíku jsou zasaženy pouze periferní tkáně a možnost poškození centrálních orgánů plodu je minimální.

Asfyxie je nejtěžším a kritickým stupněm nedostatku kyslíku v arteriální krvi plodu. Snížení kyslíkové saturace je tak výrazné, že nedostačuje k zachování energetické rovnováhy v preferovaných centrálních orgánech. K maximální aktivaci sympatiku a stresových hormonů přistupuje mobilizace zásob glykogenu z jater a myokardu. V centrálních orgánech se rozvíjí anaerobní metabolizmus. Plod je schopen kompenzace řádově minuty. Snaží se udržet centralizovaný krevní oběh do momentu zhroucení systému s následným srdečním selháním a poškozením mozku.

Definice a popis ST analýzy fetálního EKG

Základem metody je posouzení hypoxické zátěže myokardu pomocí analýzy ST-intervalu EKG-křivky plodu v průběhu porodu. Předpokládá se, že srdce i mozek jsou dva centrální orgány se srovnatelnou senzitivitou na nedostatek kyslíku. Monitorováním stavu myokardu tak dostáváme nepřímou informaci o kyslíkovém zásobení mozku plodu. ST-analýzu je nutno brát pouze jako doplňkovou metodu ke CTG. Samostatné hodnocení bez vztahu k aktuálnímu CTG-záznamu není možné.

Využívá se interní skalpové elektrody, která se po dirupci plodových obalů připevní pomocí drobné kovové spirály šroubovitým pohybem na kůži hlavičky plodu. V případě polohy koncem pánevním lze elektrodu připevnit na hýždi plodu. Od skalpové elektrody vedou pouze dva tenké dráty, které rodičku nijak neomezují a představují pro ni, v porovnání s klasickou externí kardiotokografií, vysoký komfort během monitorování.

Zatímco zevní CTG sonda zaznamenává pouze R-R interval, tedy časový úsek mezi jednotlivými srdečními údery plodu, vnitřní sonda ST analyzátoru snímá kompletní EKG-křivku plodu. Na EKG-křivce je sledována výška QRS-komplexu, denivelace ST-segmentu vůči základní izoelektrické linii a výška vlny T. Údaje jsou přístrojem automaticky vyhodnocovány. Několikrát za minutu je stanovena průměrná EKG-vlna a z ní odvozen poměr mezi výškou QRS-komplexu a výškou vlny T, tzv. poměr T/QRS. Tento aktuální poměr je zaznamenán do grafu pod CTG-křivku na monitoru přístroje. Vedle pravidelného automatického výpočtu poměru T/QRS, jsou přístrojem hodnoceny denivelace úseku EKG-křivky mezi vlnou S a vlnou T, tzv. segmentu ST. Pokud dojde k významné denivelaci segmentu ST, přístroj událost označí dle závažnosti stupněm 1 až 3 a zaznamená v nejspodnějším řádku grafu. Mluví se o tzv. bifázickém ST-segmentu.

Hodnocení změn ST-úseku EKG-vlny v souvislosti s nedostatkem kyslíku není v medicíně nic nového. V kardiologii dospělých se dle hloubky a charakteru deprese ST úseku určuje stupeň závažnosti ischemie myokardu při chronické ischemické chorobě srdeční. Elevace ST úseku a vlny T hrají významnou roli při diagnostice akutního infarktu myokardu. ST analýza fetálního EKG je pouze analogií s hodnocením EKG

u dospělých. Výhodou přístroje je automatické vyhodnocování a upozorňování porodníka na významné události. Porodník tedy nemusí hodnotit EKG-křivku, což za něj provádí přístroj. Pro správné pochopení a interpretaci získaných údajů je však nezbytná znalost patofyziologie změn v myokardu během hypoxie a asfyxie.

Za normální situace je poměr T/QRS stálý, ST segment je přibližně shodný s izoelektrickou linií a nemá sestupný směr. Ve svalových buňkách myokardu – kardiomyocytech panuje energetická rovnováha. V iniciální fázi hypoxie, kdy se ještě nestačily zaktivovat obranné mechanizmy, dochází k vyplavení adrenalinu a stimulaci kardiomyocytů k zachování výkonu i při nedostatku kyslíku a alternativních zdrojů energie. Kardiomyocyty se dostávají do negativní energetické bilance, která se projeví depresí ST segmentu.

Pokud nedostatek kyslíku trvá, jsou mobilizovány zásoby glykogenu, které jsou uloženy přímo v buňkách srdečního svalu a rozvíjí se anaerobní metabolizmus. Negativní energetická bilance je tak vyrovnána, deprese ST-segmentu se upravuje. V důsledku anaerobního metabolismu se rozvíjí metabolická acidóza hromaděním laktátu. Vlivem poklesu pH při metabolické acidóze dochází ke zvýšení hladiny volných iontů draslíku, což vede ke změně náboje na bazální membráně kardiomyocytů. Odrazem změny náboje na bazální membráně kardiomyocytů je postupný nárůst vlny T. Míra nárůstu vlny T odráží množství glykogenu nutné k udržení vyrovnané energetické bilance.

Výsledkem ST analýzy jsou 4 základní situace:

1. stálá hodnota poměru T/QRS
   • normální stav
2. epizodický vzestup poměru T/QRS
   • nárůst poměru T/QRS, který však trvá méně než 10 minut
   • signifikantní (významný) je vzestup minimálně o 0,10 vůči výchozí hodnotě poměru
3. protrahovaný vzestup poměru T/QRS
   • nárůst poměru T/QRS trvající déle než 10 minutsignifikantní (významný) je vzestup minimálně o 0,05 vůči výchozí hodnotě poměru
4. bifázický ST segment
   • sestupný charakter ST segmentu až deprese pod úroveň izoelektrické linie EKG vlny
   • dle míry deprese hodnoceno třemi stupni závažnosti, významné je nakupení bifázických ST segmentů 2. a 3. stupně

Významné události přístroj automaticky ohlásí. Na záznamu se objeví ikona s nápisem „ST event“. Automatické hodnocení je aktivní až po 20 minutách záznamu, které přístroj potřebuje k identifikaci základní úrovně poměru T/QRS. V průběhu úvodních 20 minut je tedy nutné hodnotit změny poměru T/QRS přímým odečtem z grafu.

K vyhodnocení ST analýzy bychom měli přistoupit až při nálezu patologických změn na CTG-záznamu. Lze tehdy očekávat doplnění a zpřesnění diagnostiky hrozící intrauterinní tísně plodu v průběhu porodu. Ojedinělé vzestupy poměru T/QRS a občasné epizody bifázických ST-segmentů při normálním CTG-záznamu není třeba hodnotit jako patologické. Jsou naopak výrazem dobré reaktivity plodu, stavu obranných mechanizmů a dostatku zásob energie. Tato přirozená reaktivita a schopnost plodu rychlé aktivace obranných mechanizmů s využitím anaerobního metabolizmu bývá výrazně omezena v případech předchozí dlouhodobé hypoxické zátěže.

Při hodnocení CTG-záznamu je nutné stanovit dle typu změn, zda se jedná o CTG-záznam normální, intermediární, abnormální nebo preterminální. K zařazení do jedné z kategorií slouží vypracovaná klasifikace CTG. Za intermediární je označen záznam s výskytem jedné z následujících patologií: hraniční tachykardie či bradykardie, absence akcelerací nebo omezení undulace, trvající po stanovenou dobu. Do intermediárních změn spadá také výskyt nekomplikovaných variabilních decelerací o určité hloubce a trvání. Abnormální záznam se vyznačuje vzájemnou kombinací výše jmenovaných změn nebo jejich progresí. Preterminální záznam má charakter křivky s úplnou ztrátou variability a reaktivity, s případným výskytem decelerací či bradykardie (tab 1).

V případě normálního CTG-záznamu není třeba hodnotit výsledky ST-analýzy. Při intermediárním a abnormálním CTG-záznamu je ST-analýza zdrojem cenných informací o hypoxii plodu a rozhoduje o dalším postupu, který bude při vedení porodu zvolen. Jsou stanoveny hraniční hodnoty vzestupu poměru T/QRS a délky výskytu bifázických úseků ST pro intermediární a abnormální kategorie CTG-záznamů. Při dosažení těchto hraničních hodnot by mělo následovat ukončení porodu z důvodu hrozící asfyxie plodu. V případě výskytu preterminálního CTG-záznamu s nejtěžším stupněm změn je nutné okamžité ukončení porodu bez ohledu na výsledky ST-analýzy. Preterminální CTG-záznam je charakterizován úplným vymizením variability a reaktivity, s případným výskytem decelerací či bradykardie. V této situaci jsou většinou veškeré obranné mechanizmy vůči nedostatku kyslíku již neúčinné. Zásobní zdroje energie jsou vyčerpány, myokard nemůže využít anaerobní metabolizmus. Odpověď myokardu na stimulační účinek stresových hormonů se snižuje až zcela vytrácí. Obrana centrálních orgánů vůči kritickému snížení kyslíkové saturace je v této chvíli zlomena. Nevratné poškození plodu akutní intrapartální asfyxií může odvrátit pouze okamžité ukončení porodu.

Informace, které nám ST-analýza v průběhu porodu poskytuje, se týkají především aktivní obrany plodu vůči rozvíjející se hypoxii a asfyxii. Prostřednictvím záchytu bifázických ST-segmentů nás upozorňuje na negativní energetickou bilanci v myokardu, která bývá iniciální změnou. Bifázické ST-segmenty předcházejí zpravidla rozvoji anaerobního metabolizmu, který se projeví vzestupem poměru T/QRS. Schopnost aktivní obrany plodu může být významně modifikována předchozím působením hypoxie. Plod dosud nevystavený hypoxii reaguje na pokles kyslíkové saturace rychlým výrazným epizodickým vzestupem poměru T/QRS, kterému předchází několik bifázických ST-segmentů. V případě plodu vystaveného předchozí hypoxické zátěži budou v počáteční fázi obranné reakce převládat bifázické ST-segmenty, následované různě markantním vzestupem poměru T/QRS. Obrana plodů trpících dlouhodobou závažnou hypoxií bude výrazně zredukována. Projevem akutní intrapartální hypoxické zátěže může být pouze výskyt bifázických ST-segmentů, případně pozvolný nárůst poměru T/QRS, spolu s rychlou progresí změn na CTG-záznamu. Při preterminálním charakteru CTG-záznamu se může ST analýza zcela upravit. Tato terminální úprava ST analýzy podtrhuje závažnost situace, protože je způsobena ztrátou schopnosti aktivní obrany plodu.

Použití ST analýzy je v současné době omezeno na období po 36. týdnu gestačního stáří. Možné využití u předčasných porodů má za úkol zhodnotit probíhající studie. Roli může hrát nezralost myokardu, která bude pravděpodobně modifikovat odpověď kardiomyocytů na stimuly z okolního prostředí. Je znám vliv srdečních malformací a infekcí, které se mohou projevit výskytem bifázických ST-segmentů. Intenzivně je zkoumán význam ST analýzy při intrapartálním monitorování plodů s růstovou retardací. ST analýza by mohla být u růstově retardovaných plodů výrazným pomocníkem. Častým důvodem intrauterinní růstové retardace je chronická hypoxie, která je příčinou oslabení kompenzačních mechanizmů a vyčerpání energetických rezerv plodu. Riziko nevratného poškození akutní asfyxií je vysoké. Nezbytné je intenzivní monitorování v průběhu celého porodu.

ST analyzátor se velmi osvědčuje při monitorování porodu dvojčat. Díky skalpové elektrodě odpadá pracné monitorování ozev prvního plodu zevní CTG-sondou. Rodička má na břiše pouze jednu zevní sondu, monitorující druhý plod. Přístroj automaticky hlásí, pokud je oběma sondami monitorován pouze jeden z plodů. Záznam je uchováván v elektronické podobě v paměti přístroje. Kopie je po každém porodu vytištěna a založena do dokumentace pacientky.

Závěr

ST-analýzu je možno hodnotit jako přínosný doplněk CTG-záznamu v průběhu porodu. Stejně jako u pulzní oxymetrie je použití podmíněno porušením plodových obalů. Plně elektronické zpracování záznamu a současné propojení 2 metod 1 přístrojem posunuje intrapartální monitorování plodu znatelně kupředu. Na našem pracovišti je ST-analyzátor rutinně využíván k monitorování rizikových porodů, kdy je namístě kontinuální intenzivní sledování stavu plodu.

Práce byla podpořena grantem IGA MZ ČR, NH 7660-3.

MUDr. Lukáš Hruban

Gynekologicko-porodnická klinika LF MU a FN Brno