Диагностика состояния гемодинамики в системе мать—плацента—плод с помощью допплерографии при беременности и в родах

Применение в ультразвуковой диагностике аппаратуры, работа которой основана на эффекте Допплера, позволяет изучать состояние маточно-плацентарного, фетоплацентарного и плодового кровотока.

Рис. 4.36. Изменение спектра скоростей кровотока в зависимости от фазы сокращения сердца.

МССК — максимальная систолическая скорость кровотока;

КДСК — конечная диастолическая скорость кровотока;

I — систола;

II — диастола.

Допплерография представляет собой высокоинформативный, относительно простой и безопасный метод диагностики, который можно использовать для комплексного динамического наблюдения за состоянием кровообращения в системе мать — плацента — плод после 18 нед беременности, так как к этому времени завершается вторая волна инвазии цитотрофобласта.

Наиболее часто при допплерографии оценивают соотношение между максимальной систолической скоростью кровотока (МССК), отражающей сократительную функцию сердца и эластичность стенок сосуда, и конечной диастолической скоростью кровотока (КДСК), которая зависит от степени сопротивления периферического сосудистого русла (рис. 4.36).

Для качественного анализа состояния кровотока вычисляют индексы сосудистого сопротивления (ИСС):

Кроме качественного анализа кровотока, возможно определение количественных показателей, таких как абсолютная скорость движения крови в сосуде или объемная скорость кровотока.

4.5.1. Особенности допплерографии при нормальном и осложненном течении беременности

В зависимости от степени выраженности сопутствующих осложнений при беременности происходят те или иные нарушения кровотока в сосудах маточно-плацентарного и фетоплацентарного бассейнов.

Характер гемодинамики в артериях пуповины позволяет судить о состоянии фетоплацентарного кровотока (ФПК) и о микроциркуляции в плодовой части плаценты.

При нормальном течении беременности имеет место адекватная васкуляризация терминальных ворсин и развитие сосудистого русла плодовой части плаценты, что обусловливает снижение сосудистой резистентности в артерии пуповины и в ее ветвях.

Морфофункциональные изменения при ФПН приводят к уменьшению васкуляризации терминальных ворсин, что влечет за собой повышение периферического сосудистого сопротивления и снижение диастолического кровотока (увеличение ИСС) в артерии пуповины (рис. 4.37).

Повышение сосудистого сопротивления в терминальных ветвях артерий пуповины при ФПН происходит на 2—3 нед раньше, чем в самих артериях. В связи с этим целесообразно проводить допплерографическое исследование внутриплацентарного кровотока у беременных группы высокого перинатального риска начиная с 16 нед беременности.

В процессе нарастания тяжести ЗВУР плода средняя линейная скорость кровотока замедляется, что приводит к снижению объемного кровотока и возникновению дефицита удельного кровотока.

Изменения кровотока, определяемые в грудной части аорты плода, отражают состояние компенсаторно-приспособительных механизмов его центральной гемодинамики при патологии беременности.

Рис. 4.37. Допплерограмма. Сниженный кровоток в артерии пуповины.

Рис. 4.38. Допплерограмма. Сниженный кровоток в аорте плода.

При ФПН, особенно если она сопровождается ЗВУР плода, линейная и объемная скорость кровотока в аорте снижается в зависимости от выраженности осложнения (рис. 4.38).

Уменьшение объемного кровотока при начальных и умеренных проявлениях ЗВУР плода в большей степени обусловлено суженным диаметром аорты пропорционально отставанию размеров плода.

При выраженной ЗВУР плода вследствие снижения сократительной функции происходит существенное замедление линейной скорости потока крови, приводящее к выраженному дефициту объемного кровотока на единицу массы. Подобные нарушения кровотока в аорте плода свидетельствуют об истощении компенсаторно-приспособительных механизмов его центральной гемодинамики.

Повышение периферического сосудистого сопротивления в аорте плода при ФПН выражается в увеличении ИСС, что обусловлено как нарушением васкуляризации концевых ворсин плаценты, так и спазмом сосудов плода в ответ на гипоксию.

Следует подчеркнуть, что нарушения кровотока в аорте плода возникают вторично по отношению к артерии пуповины и маточной артерии.

Повышение резистентности сосудов плода, вызванное их спазмом, представляет собой один из компенсаторных механизмов — централизацию кровообращения с преимущественным кровоснабжением жизненно важных органов при нарастающей гипоксии и расстройстве метаболизма.

При развитиии ФПН в мозговых артериях плода происходят противоположные изменения состояния кровотока по сравнению с аортой и артерией пуповины. Величина диастолического кровотока в мозговых сосудах сначала остается неизменной, а затем увеличивается, что выражается в снижении численных значений ИСС.

Нарастание гипоксии плода приводит к снижению резистентности сосудов головного мозга (увеличение ИСС), обеспечивая его адекватную оксигенацию. Преимущественное кровоснабжение головного мозга плода в условиях прогрессирования ФПН получило название «brain-sparing effect».

Наиболее точные данные могут быть получены при исследовании средней мозговой артерии.

Рис. 4.39. Допплерограмма. Сниженный кровоток в маточной артерии.

Расстройства кровотока в спиральных артериях возникают раньше, чем в маточных артериях. Наиболее часто подобные изменения выявляются при ФПН и гестозе, артериальной гипертензии, сопровождающейся ЗВУР плода и гипоксией. В связи с этим рекомендуется проводить допплерографию в спиральных артериях у беременных группы высокого риска по перинатальной патологии с 16 нед беременности.

Следует учитывать, что бассейн маточных артерий является составной частью системы кровообращения организма в целом. Причины нарушения кровотока в маточных артериях тесно взаимосвязаны с дезадаптацией организма женщины к развивающейся беременности, что приводит к расстройству системного кровообращения.

С учетом того, что одной из ведущих причин развития ФПН и ЗВУР является нарушение МПК, важное значение имеет сравнительная диагностика состояния кровообращения в сосудах системы мать — плацента — плод для получения полной картины гемодинамических изменений.

Значения ИСС в маточных и спиральных артериях, артериях пуповины, в терминальных ветвях артерии пуповины, в аорте плода и во внутренней сонной артерии в III триместре нормально протекающей беременности варьируют в определенных пределах.

Для выявления гемодинамических нарушений в системе мать — плацента — плод полученные в процессе исследования величины ИСС сравнивают с показателями номограмм в изучаемых сосудах с учетом срока беременности.

Выделяют также критические показатели ФПК, к которым относят нулевой и ретроградный диастолические компоненты, выявляемые первоначально только в артерии пуповины, а при дальнейшем усугублении состояния плода — и в его аорте (рис. 4.40).

Критические показатели кровотока возникают вследствие остановки поступательного движения крови в фазу диастолы (нулевые значения) или изменения движения потока крови на противоположное (ретроградный кровоток).

Подобная ситуация складывается на фоне значительного повышения сосудистой резистентности плаценты при декомпенсированной ФПН и, как правило, сопровождается централизацией плодового кровообращения.

Развитие критического состояния кровотока происходит постепенно. Первоначально отсутствие конечной диастолической скорости кровотока или его ретроградный характер отмечается только эпизодически. В последующем (по мере прогрессирования ФПН) частота таких эпизодов увеличивается. Наличие критических показателей кровотока свидетельствует о значительном нарушении состояния плода, что приводит к неблагоприятным перинатальным исходам.

Рис. 4.40. Допплерограммы. Критический (нулевой) кровоток. а — в артерии пуповины; б — в аорте плода.

В подавляющем большинстве наблюдений при критических показателях гемодинамики у плода выявляются выраженная гипоксия и ацидоз.

Чаще всего смерть плода наступает через 48— 72 ч от момента установления постоянного ретроградного диастолического кровотока в артерии пуповины.

В зависимости от этиологических факторов нарушение кровообращения в системе мать — плацента — плод может иметь некоторые характерные особенности. При наличии гестоза наиболее существенные изменения в первую очередь выявляются в маточных артериях в виде повышения ИСС (за счет замедления диастолического кровотока). Нарастание тяжести этого осложнения вовлекает в патологический процесс ФПК, о чем свидетельствует снижение диастолической скорости кровотока в артерии пуповины (увеличение ИСС). Обнаружено, что периферическое сосудистое сопротивление в артериях пуповины при гестозе повышается в среднем на 3— 4 нед позже, чем в маточных артериях.

Нарушения состояния плода при перенашивании, сахарном диабете и резус-конфликтной беременности чаще характеризуются первичными изменением ФПК, что сопровождается снижением диастолической скорости кровотока (повышение ИСС) в артерии пуповины и в аорте плода.

Одним из осложнений многоплодной беременности является диссоциированный рост плодов. При этом часто выявляется увеличение ИСС в артерии пуповины плода, отстающего в развитии, в то время как аналогичные показатели другого плода остаются в пределах нормы. Если на фоне отставания развития одного из плодов не обнаружено достоверного различия численных значений ИСС в артериях пуповины, это наиболее вероятно свидетельствует о наличии трансфузионного синдрома.

Информативность допплерографии повышается при использовании цветного допплеровского картирования, которое позволяет быстро и точно обнаружить любой необходимый для исследования сосуд и произвести объективную диагностику состояния кровотока.

С помощью этого метода значительно расширяются диагностические возможности для выявления сосудистых нарушений в плаценте, патологии пуповины, ее обвития, определения характера пороков развития сердца и мозга плода.

Гемодинамические нарушения в системе мать — плацента — плод при ФПН характеризуются определенной закономерностью и последовательностью развития.

На начальном этапе чаще всего первым вовлекается в патологический процесс МПК. Гемодинамика плода и плодово-плацентарное кровообращение сразу не изменяются, так как обладают определенным адаптационным потенциалом, обеспечивающим необходимые условия для роста и развития плода. Соответствующая комплексная терапия позволяет избежать перинатальных осложнений и добиться благоприятного исхода беременности.

Прогрессирование ФПН сопряжено с поражением сосудов терминальных ворсин, снижением плацентарной перфузии и увеличением периферического сосудистого сопротивления со стороны плодовой части плаценты. Происходит нарушение ФПК, выражающееся в снижении диастолического кровотока (повышение ИСС) в артерии пуповины. Показатели кровотока в аорте плода и в мозговых артериях продолжают оставаться в пределах нормы.

Нарастание тяжести ФПН приводит к дальнейшему ухудшению кровотока в артерии пуповины. В патологический процесс вовлекается также гемодинамика плода, которая характеризуется признаками снижения объемной скорости кровотока в вене пуповины и в аорте плода. Отражением возрастающего периферического сопротивления является увеличение ИСС в аорте плода, которое носит вторичный характер по отношению к артерии пуповины. В артериях головного мозга отмечается возрастание диастолической скорости кровотока (снижение ИСС). Подобные изменения следует расценивать как централизацию гемодинамики плода, которая направлена на обеспечение адекватного кровоснабжения жизненно важных органов.

На этапе истощения компенсаторных возможностей фетоплацентарного комплекса (деком-пенсированная ФПН), когда периферическое сопротивление со стороны сосудистой сети плаценты и плода становится непреодолимым, нарушения кровотока в артерии пуповины и в аорте плода характеризуются критическими показателями. Компенсаторные возможности гемодинамики плода резко истощаются, что влечет за собой развитие сердечной недостаточности. Нарастающая гипоксия миокарда и снижение сократительной способности сердца плода проявляются дальнейшим снижением кровотока через клапаны. Создавшиеся условия не позволяют обеспечить дальнейшее развитие плода и приводят к его смерти.

Для более надежной оценки нарушений МПК и ФПК разработана их классификация [Медведев М. В., 1996], в которой выделены три степени тяжести:

I степень: А — нарушение МПК при сохраненном ФПК, Б — нарушение ФПК при сохраненном МПК.

II степень: одновременное нарушение МПК и ФПК, не достигающее критических изменений.

III степень: критические нарушения ФПК при сохраненном или нарушенном МПК.

Комплексная допплерографическая оценка состояния кровообращения в системе мать — плацента — плод позволяет достоверно определить этапы развития и степень выраженности ФПН, что имеет важное клиническое значение.

Отмечается четкая взаимосвязь между эхографическими признаками той или иной степени выраженности ФПНи данными допплерографических исследований. У беременных с эхографическими признаками компенсированной формы ФПНчаще всего наблюдается изолированное снижение МПК. Эхографические признаки субкомпенсированной формы ФПНнаиболее часто сопровождаются изолированным снижением МПКили сочетанным нарушением кровотока (снижение МПКи ФПК). Для беременных с эхографическими признаками декомпенсированной формы ФПНхарактерным является сочетанное снижение МПКи ФПК.

4.5.2. Особенности допплерографии при нормальном и осложненном течении родов

Принимая во внимание тесную взаимосвязь изменений гемодинамики в системе мать — плацента — плод с характером перинатальных исходов, важное значение приобретает влияние сократительной активности матки в родах на состояние МПК и ФПК.

Во время родов важнейшей особенностью гемодинамики матки является ее разделение на самостоятельные и функционирующие независимо друг от друга плацентарный и миометральный гемодинамические контуры. Миометральный сосудистый контур состоит из артерий, артериол, капилляров, венул, вен сосудистого депо матки и выводных венозных коллекторов. Плацентарный контур включает в себя спиральные артерии, впадающие в межворсинчатое пространство, которое дренируется венозными стволами, сообщающимися с сосудистым депо миометрия, а также выводными венозными коллекторами. При этом около 75—85 % крови протекает через межворсинчатое пространство, а 15—25 % составляет объем кровотока в миометральном контуре.

Физической основой движения крови через матку во время родов является наличие градиента между маточной артерией и венозной системой. Разница между средним артериальным давлением и давлением в венозной системе матки есть величина перфузионного давления.

Во время схваток происходит затруднение оттока крови из межворсинчатого пространства, что обусловлено следующими причинами. Экстрамуральные венозные коллекторы матки выходят из толщи миометрия в составе связок и окружены кольцеобразными мышечными волокнами. Однако мощность их сокращения существенно не уменьшает венозного оттока из матки при достаточном градиенте давления, возрастающего при повышении миометрального давления во время схватки. Пережатие просвета венозных сосудов, расположенных между слоями миометрия, наиболее значительно при сближении наружного и внутреннего мышечных слоев во время схваток. Сокращения миометрия во время родов приводят также к повышению давления в межворсинчатом пространстве и воздействуют на спиральные артерии. Повышение общей сосудистой резистентности сопровождается снижением кровотока через межворсинчатое пространство и уменьшением перфузионного давления, что в свою очередь способствует снижению интенсивности маточного и плацентарного кровотока.

В процессе родов отмечается циклический характер интенсивности кровотока в маточных артериях в зависимости от фаз сокращения матки. При нарастании силы сокращения миометрия кровоток в маточной артерии начинает снижаться (по сравнению с его уровнем между схватками). В этот момент увеличение сосудистой резистентности в маточной артерии обусловлено нарастанием давления в амниотической полости и межворсинчатом пространстве.

Наибольшее снижение интенсивности кровотока происходит во время пика схватки, что является следствием сужения спиральных артерий в результате переполнения межворсинчатого пространства кровью.

При последующем расслаблении матки на фоне снижения общей сосудистой резистентности скорость кровотока в маточной артерии нарастает, достигая в дальнейшем исходного уровня, характерного для периода между сокращениями матки. Величина сосудистой резистентности при нарастании силы сокращения матки несколько меньше, чем в период расслабления миометрия, что обусловлено большей продолжительностью периода расслабления матки по сравнению с фазой нарастания силы сокращения.

Во время схваток в маточной артерии систолическая скорость кровотока снижается незначительно, а более выражено уменьшается конечная диастолическая скорость, достигая в ряде случаев нулевых значений.

В процессе нормального течения родов в промежутках между сокращениями матки степень периферического сосудистого сопротивления кровотоку в маточной артерии несколько выше в сравнении с аналогичными показателями во время беременности, что обусловлено величиной миометрального давления, уменьшающего просвет спиральных артерий.

При гипоксии плода отмечается патологический характер МПК во время родов вследствие более высокого периферического сосудистого сопротивления в маточной артерии по сравнению с аналогичным показателем у рожениц, не имеющих осложнений. При сохраняющейся цикличности характера кровотока в зависимости от фаз сокращения матки его интенсивность при гипоксии снижена на протяжении всего цикла схватки. Эти нарушения обусловлены прежде всего сужением просвета спиральных артерий, что вызвано патологией второй волны инвазии цитотрофобласта.

Сократительная активность матки в родах оказывает влияние и на характер кровотока в артериях пуповины.

Интенсивность кровотока во время родов в артерии пуповины также изменяется циклически в зависимости от фаз сокращения матки как при нормальном состоянии плода, так и при гипоксии. Однако характер цикличности кровотока в артериях пуповины отличается от такового в маточных артериях.

В промежутках между схватками интенсивность кровотока в артериях пуповины несколько ниже, чем накануне родов. При нарастании силы сокращения матки в начальной фазе схватки периферическое сопротивление уже достигает наивысшего уровня, что влечет за собой максимальное снижение интенсивности кровотока в артериях пуповины. Ко времени пика схватки сопротивление несколько уменьшается и кровоток начинает нарастать.

При последующем расслаблении матки к концу схватки в артерии пуповины увеличивается интенсивность кровотока на фоне снижения периферического сопротивления с последующим восстановлением до исходного уровня, характерного для промежутка между схватками.

Смещение момента максимального снижения интенсивности кровотока в артерии пуповины в период нарастания силы сокращения матки в отличие от маточной артерии, где снижение кровотока максимально во время пика схватки, обусловлено рядом факторов.

Амниотическая полость и межворсинчатое пространство изолированы друг от друга и являются компонентами единой гидравлической системы матки. С повышением силы сокращения матки давление в амниотической полости поднимается быстрее и в определенный момент становится несколько выше, чем давление в межворсинчатом пространстве с последующим их выравниванием во время пика схватки, когда происходит снижение кровотока через межворсинчатое пространство. Таким образом, в начальном периоде сокращения матки в ответ на преобладание давления в амниотической полости и замедление кровотока через межворсинчатое пространство происходит уменьшение потока крови в артериальной сети плодной части плаценты, которая является периферическим руслом артерий пуповины. При этом повышается сопротивление в сосудах плаценты, что приводит к снижению кровотока в артериях пуповины в начальную фазу сокращения матки.

При последующем выравнивании давления в амниотической полости и межворсинчатом пространстве кровоток в артериях пуповины нарастает и окончательно восстанавливается до исходного уровня в промежутках между схватками.

Патологическое снижение интенсивности кровотока в артериях пуповины при гипоксии, имеющее место в большинстве случаев при данной патологии, обусловлено изменением реологических и коагуляционных свойств крови, процессов микроциркуляции и рядом морфологических нарушений в структуре плаценты, которые свойственны для данного осложнения и способствуют повышению периферического сопротивления.

Снижение кровотока в маточных артериях во время схваток, сопровождающееся замедлением потока крови через межворсинчатое пространство, и его уменьшение в артериях пуповины имеют направленное биологическое значение.

В процессе эволюции репродуктивной системы человека сформировался определенный объем межворсинчатого пространства, который способствует поддержанию оптимального гомеостаза плода.

Для обеспечения постоянного сохранения этого объема во время схваток регулируется интенсивность притока и оттока крови из межворсинчатого пространства. В ответ на затруднение венозного оттока из межворсинчатого пространства уменьшается артериальный приток и поддерживается оптимальная величина градиента давления между устьем спиральных артерий и межворсинчатым пространством.

Давление в межворсинчатом пространстве зависит от скорости перфузии крови, соотношения притока и оттока крови. Интраамниотическое давление определяется степенью напряжения миометрия во время схватки. Существенная разница давления в амниотической полости и межворсинчатом пространстве может привести к смещению и отслойке плаценты.

Реакция сосудов плацентарного и миометрального контуров в ответ на повышение миометрального давления во время схваток заключается в поддержании достаточного уровня градиента давления между амниотической полостью и межворсинчатым пространством.

Этот механизм прежде всего направлен на предотвращение отслойки плаценты, однако его реализация может отрицательно отразиться на состоянии плода при выраженном патологическом уменьшении интенсивности кровотока в межворсинчатом пространстве.

Следовательно, снижение МПК и ФПК у здоровых рожениц имеет физиологическое значение и характерно для нормального течения первого периода родов. Более выраженное снижение МПК и ФПК во время родов приобретает патологический характер и представляет опасность для плода.

В аорте плода при нормальном течении родов у здоровых рожениц показатели кровотока варьируют в пределах нормативных значений, которые вообще характерны для доношенной беременности. При этом также отмечается циклическая закономерность интенсивности гемодинамики в сосуде в зависимости от фазы схватки. В начале схватки нарастание силы сокращения матки сопровождается наиболее выраженным снижением интенсивности кровотока в аорте плода, которая затем повышается к моменту пика схватки и приближается к исходным значениям к окончанию сокращения матки.

При гипоксии плода интенсивность кровотока в аорте плода соответственно снижена. Кроме того, отмечается также изменение циклической закономерности характера гемодинамики в сосуде в зависимости от фаз схватки. При этом во время схватки происходит постепенное уменьшение интенсивности кровотока, приобретающее наиболее выраженный характер к ее окончанию, а не в начале сокращения матки, что обусловлено спазмом периферических сосудов в организме плода.

Прослеживается взаимосвязь изменений кровотока в маточной артерии и артериях пуповины с наличием и характером аномалий родовой деятельности.

Циклический характер изменения интенсивности кровотока в этих сосудах в зависимости от фаз сокращения матки при аномалиях родовой деятельности сохраняется.

Важным является то обстоятельство, что при слабости родовой деятельности у рожениц с ФПН периферическое сосудистое сопротивление в различные фазы сокращения матки в обоих сосудах ниже, а интенсивность кровотока соответственно выше средних показателей, которые характерны для нормальной родовой деятельности у рожениц аналогичной группы.

Такое снижение периферического сосудистого сопротивления в бассейне маточной артерии и артерий пуповины обусловлено тем, что на фоне уменьшения силы сокращения миометрия, укорочения схваток и их урежения имеет место более низкое давление в амниотической полости и в межворсинчатом пространстве.

У рожениц с дискоординацией родовой деятельности во все фазы сокращения матки более существенно повышается сосудистое сопротивление и соответственно снижается интенсивность МПК и ФПК в сравнении с этими показателями у рожениц с неосложненным течением родов.

При дискоординации родовой деятельности изменение интенсивности кровотока в маточных артериях и в артериях пуповины между каждой последующей и предыдущей фазой (начало — пик — окончание) схватки выражено меньше по сравнению с нормальной родовой деятельностью.

Особенности характера кровотока в маточной артерии и в артериях пуповины при дискоординации родовой деятельности обусловлено рядом факторов. Неритмичные и неравномерные по силе сокращения матки и отдельных ее частей (отсутствие тройного нисходящего градиента), а также неполное расслабление миометрия между схватками вызывает высокое давление в амниотической полости. При этом существенно затрудняется венозный отток и повышается давление в межворсинчатом пространстве, что приводит к более выраженному снижению кровотока в маточных артериях и артериях пуповины как во время схваток, так и в промежутках между ними.

Следовательно, нарушения МПК и ФПКу рожениц с ФПН, которые изначально обусловлены соответствующими реологическими и морфо-функциональными изменениями, еще больше усугубляются при дискоординации родовой деятельности.

Замедление и остановка кровообращения в межворсинчатом пространстве при сочетании этих осложнений существенно превышают физиологические пределы, что приводит к значительной редукции газообмена между кровью матери и плода, и являются одной из ведущих причин тяжелой гипоксии плода и поражения его ЦНС.

Снижение интенсивности кровотока в маточных артериях и в артериях пуповины, сохраняющееся длительное время, — прогностически неблагоприятный признак исхода родов для плода. Дискоординация сократительной активности матки в наибольшей степени ухудшает МПК и ФПК и чаще всего способствует поражению ЦНС у новорожденного.

Допплерография во время родов требует от врача достаточных навыков и большого опыта ультразвуковых исследований и не является рутинной диагностической процедурой. Изучить характер кровотока в родах часто бывает затруднительно в связи с малым количеством околоплодных вод при их излитии, а также беспокойным поведением роженицы во время схваток. Такое исследование целесообразно проводить при получении сомнительных результатов интранатальной КТГ в ситуациях, когда требуется наиболее точная информация о состоянии плода.