Erste Erfahrungen mit einem neuen nicht invasiven Verfahren zur intra- und extraamnialen Bestimmung der fetalen Sauerstoffsättigung

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1 Aus der Universitäts-Frauenklinik der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg i.br. Erste Erfahrungen mit einem neuen nicht invasiven Verfahren zur intra- und extraamnialen Bestimmung der fetalen Sauerstoffsättigung INAUGURAL DISSERTATION zur Erlangung des Medizinischen Doktorgrades der Medizinischen Fakultät der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg i.br. Vorgelegt 2004 Von Katja Moberg Geboren in Rottweil

2 - 2 - Dekan: Professor Dr. med. Josef Zentner 1. Gutachter: PD Dr. med. Annette Hasenburg 2. Gutachter: PD Dr. med. Roland Hentschel Jahr der Promotion: 2004

3 - 3 - Meinen Eltern in Liebe und Dankbarkeit gewidmet Wie die Eltern sind, wie sie durch ihr bloßes Dasein auf uns wirken - das entscheidet. (Theodor Fontane)

4 - 4 - Abkürzungen: ACOG: AP: AT: BE: Bpm: BS: CP: CRP: CTG: DIP: EKG: ET: FBA: FIGO: FHF: FPO: HBV: HCV: HIV: HSV: LED: MBU: pco 2 : PDA: po 2 : SaO 2 : SGA: SPO 2 : SSW: VE: American College of Obstetrics and Gynaecology Austreibungsphase Amniotomie Base excess, Basenüberschuss Beats per minute (Herzschläge pro Minute) Blasensprung Cerebralparese C-reaktives-Protein Kardiotokographie Abfall der fetalen Herzfrequenz (to dip: abfallen) Elektrokardiogramm Errechneter Termin Fetalblutanalyse Fédération Internationale de Gynécologie et d'obstétrique Fetale Herzfrequenz Fetale Pulsoximetrie Hepatitis-B-Virus Hepatitis-C-Virus Human Immunodeficiency Virus Herpes-simplex-Virus Light Emitting Diode (Leuchtdiode) Mikroblutuntersuchung CO 2 -Partialdruck Periduralanästhesie Sauerstoffpartialdruck Sauerstoffsättigung (arteriell oder venös) small for gestational age intrapartal gemessene Sauerstoffsättigung im fetalen arteriellen Blut Schwangerschaftswoche Vakuumextraktion

5 - 5 - Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung Kardiotokographie (CTG) Wehenregistrierung CTG-Beurteilung Basale fetale Herzfrequenz Bradykarde CTG-Muster Tachykarde CTG-Muster Andere pathologische CTG-Muster CTG-Scores Einsatz des CTG sub partu Klinischer Stellenwert des CTGs Fetalblutanalyse (FBA)/Mikroblutuntersuchung (MBU) MBU-Beurteilung Einsatz der MBU sub partu Klinischer Stellenwert der MBU Fetale Pulsoximetrie Fragestellung Material und Methoden Studienaufbau Gerätbeschreibung Patientinnen/Kinder Dokumentation Ergebnisse Allgemeines/Patientendaten Applikation des Sensors Aufzeichnungsqualität Aufzeichnungsabbrüche/Sensorneujustierungen Mütterliche Komplikationen Bewertung der Pulsoximetrie durch Mütter, Hebammen und Ärzte Intra- und postpartaler Zustand der Kinder 42

6 SPO 2 -Messung bei Neugeborenen Fallbeispiele Diskussion Technische Durchführbarkeit der SPO 2 -Messung Aufzeichnungsqualität Bewertung der Pulsoximetrie durch Mütter, Hebammen und Ärzte Intra- und postpartaler Zustand der Kinder SPO 2 -Messungen bei Neugeborenen Vergleich der Pulsoximetrie mit dem CTG Vergleich der Pulsoximetrie mit der MBU Klinische Relevanz der Pulsoximetrie Zusammenfassung Anhang Literaturverzeichnis 73

7 - 7 - Abbildungsverzeichnis Abb. 1: Grundbegriffe der CTG-Beurteilung 10 Abb. 2: Externes (a) und internes (b) Kardiogramm 11 Abb. 3: Wehentypen 12 Abb. 4: Tokogramm mit verschiedenen Formen von Uteruskontraktionen sowie "Spikes" bei heftigen Kindsbewegungen 13 Abb. 5: Oszillations- und Akzelerationsverlust bei Dezelerationen der HF 17 Abb. 6: Mikroblutuntersuchung nach Saling 22 Abb. 7: OBS-500 Monitor 31 Abb. 8: OBS-900 Oximetriesensor 32 Abb. 9: Applikation der OBS-900-Sonde 33 Abb. 10: Pulsoximetrieausdruck 34 Abb. 11: Zervixdilatation bei Insertion der Pulsoximetriesonde 38 Abb. 12: Sensorlage während eines Kaiserschnitts 40 Abb. 13: SPO 2 -Werte bei Blasensprung/Amniotomie 40 Tab. I: Gründe für Sensorjustierungen, Neulegungen und Aufzeichnungsabbrüche 41 Tab. II: Azidoseuntergruppen 42 Tab. III: BE-Wert-Verteilung 43 Tab. IV: Gründe für die Verlegung der Kinder auf die Intensivstation 43 Tab. V: SPO 2 -Werte postpartal (OBS-System & MDE/Escort bzw. Radiometra/Oximeter) 44 Abb. 14: CTG und Pulsoximetrie zu Fallbeispiel 1 46 Abb. 15: CTG und Pulsoximetrie zu Fallbeispiel 2 48 Abb. 16: CTG und Pulsoximetrie zu Fallbeispiel 3 50 Abb. 17: CTG und Pulsoximetrie zu Fallbeispiel 4 52

8 Einleitung Die Geburt ist im menschlichen Leben immer noch eine der risikoreichsten Situationen, da jegliche Komplikation weitreichende Folgen für das weitere Leben des Neugeborenen haben kann. Um eine möglichst problemlose Geburt zu gewährleisten, bedarf es neben optimalen physiologischen und psychologischen Bedingungen auch der Unterstützung und Kenntnis eines erfahrenen Geburtshelfers. Eine normale Geburt gliedert sich in die Eröffnungsphase mit zunehmender Dilatation des Muttermundes, die Austreibungsphase, welche mit der Geburt des Kindes endet, und die Nachgeburtsperiode mit Ausstoßung der Plazenta. In der Eröffungsperiode, die sich in Latenzphase und Aktivphase teilt, ist nach erfolgtem Blasensprung der Fetus sub partu der Gefahr der aufsteigenden Infektion ausgesetzt. Eine protrahierte Aktivitätsphase bzw. ein Geburtsstillstand kommt bei 2-4% aller Geburten vor. Ursächlich sind regelwidrige Einstellungen des fetalen Schädels, ein Schädel-Becken-Missverhältnis bzw. eine Wehenschwäche und/oder Leitungsanästhesie {Sokol et al. 1977}. Die Pressphase, welche nach der frühen Austreibungsperiode beginnt, stellt sowohl für die Mutter als auch für das Kind die stärkste Belastung dar. Durch sehr starke Wehentätigkeit, eventuell auch durch medikamentöse Unterstützung mit Oxytocin, kann es zur verminderten Durchblutung des Uterus und damit auch der Plazenta kommen. Steigt der intrauterine Druck über 100 mm Hg an, sistiert die Perfusion des intervillösen Raumes und der Fetus gerät in eine akute Sauerstoffmangelsituation. Zusätzlich besteht durch den mechanischen Druck der Gebärmutter auf den kindlichen Kopf die Gefahr einer verminderten Hirndurchblutung. Die Austreibungsperiode sollte bei Primiparae nicht länger als eine Stunde, bei Mehrgebärenden nicht länger als Minuten dauern. In Deutschland beträgt, trotz bemerkenswerter Verbesserungen im Bereich der Perinatalmedizin, die kindliche Mortalität sub partu noch 0,5-1. Häufigste Ursache der perinatalen Letalität ist die Frühgeburtlichkeit, die aber zwischen 1950 und 1996 von 5% auf 6,6 reduziert werden konnte {Bayerische Perinatalerhebung 1996}. Ein großes Problem stellt die intrauterine Asphyxie dar, die sowohl durch zu hohen intrauterinen Druck als auch durch Anomalien der Plazenta, Nabelschnurkomplikationen, Lageanomalien, Mehrlingsschwangerschaften oder fetalen Fehlbildungen verursacht sein

9 - 9 - kann. Die durch Asphyxie bedingten Schädigungen variieren stark und hängen vom Gestationsalter, dem Schweregrad und der Dauer der Asphyxie und ihrer Ursache (Hypoxie oder Ischämie) ab {Gnirs et al. 2000}. Eine komplette Unterbrechung der uteroplazentaren O 2 -Versorgung wird vom Fetus für etwa 5-7 min toleriert, bevor eine irreversible Hirnschädigung resultiert {Eskes et al. 1993}. Die Inzidenz der kindlichen Hypoxie sub partu beträgt je nach Untersucher und Studiendesign 1,6-2,5% {Low et al. 1997; Roemer et al. 2002}. Die fetale Herz- und intrauterine Wehenfrequenz können mit der Kardiotokographie gemessen werden, welche derzeit das Standardverfahren für die intrauterine Überwachung des Feten sub partu darstellt Kardiotokographie (CTG) Die Kardiotokographie ist das am besten entwickelte Verfahren zur Aufzeichnung der kindlichen Herztöne und/oder der Wehenfrequenz und relativen Intensität. Bereits zu Beginn der 80er Jahre wurden in Deutschland 95% der Geburten mit dieser Methode überwacht {Roemer et al. 1985}. Auch in den USA stieg die Zahl der CTG-überwachten Entbindungen in den 80er Jahren von 44,6% auf 62,2% an {Albers et al. 1993}. Retrospektive Untersuchungen zeigten, dass im Vergleich zu der herkömmlichen Auskultation der fetalen Herztöne die intrapartale Sterblichkeit durch die kontinuierliche Registrierung der fetalen Herzfrequenz deutlich gesenkt werden konnte. Da sich Hypoxämie bzw. Azidämie des fetalen Blutes mit erniedrigten Apgar-Werten des Neugeborenen in bestimmten charakteristischen Herzfrequenzmustern äußern, erschien diese Überwachungsmethode zur Frühdiagnose eines Sauerstoffmangels geeignet {Hon et al. 1962; Kubli et al. 1969; Kelly et al. 1973; Paul et al. 1975}. Kinder, die durch das CTG überwacht wurden, hatten deutlich häufiger postpartal physiologische Nabelschnur ph- Werte, als die durch die intermittierende Auskultation überwachten Feten und bedurften seltener intensiv medizinischer Betreuung {Gabert et al. 1973; Neutra et al. 1978}. Die Einführung und Verbreitung der elektronischen Herzfrequenzüberwachung des Feten während der Geburt war von einem eindrücklichen Rückgang der Perinatalsterblichkeit begleitet. In Deutschland hat die Zahl der Totgeburten zwischen 1977 (15 Totgeburten/1000 Geburten) und 1991 (6 Totgeburten/1000 Geburten) abgenommen {Hickl et al. 1992}. Auch prospektiv randomisierte Studien sowie eine Meta-Analyse ergaben, dass seit Einführung der kontinuierlichen CTG-Überwachung die

10 Perinatalsterblichkeit aufgrund fetaler Hypoxie gesunken ist {Vintzileos et al. 1993; Vintzileos et al. 1995}. Gleichzeitig wurde hingegen ein Anstieg der operativen Entbindungen beobachtet. Mittels der Kardiotokographie kann man langfristige, mittelfristige und kurzfristige fetale Herzfrequenzveränderungen unterscheiden (Abb. 1) {Caldeyro-Barcia et al. 1966; Hammacher et al. 1967; Hon et al. 1968}. Es werden zwei Verfahren zur kontinuierlichen Registrierung der fetalen Herzfrequenz eingesetzt: Ultraschall und Skalpelektrode. Abb. 1: Grundbegriffe der CTG-Beurteilung {modifiziert nach Gnirs et al. 2000} Die Utraschallkardiotokographie (Abb. 2a) misst die fetale Herzfrequenz durch die mütterlichen Bauchdecken hindurch. Sie basiert auf einer dopplersonographischen Messung, bei der die Herzwand- bzw. Herzklappenbewegung mit Hilfe eines Ultraschalltransducers erfasst und in die Herzfrequenzkurve umgesetzt werden.

11 Auf der anderen Seite ist die Aufzeichnung der fetalen Herztöne durch eine Skalpelektrode möglich, wenn mit externen Verfahren keine lückenlose Aufzeichnung möglich ist, oder zu viele Artefakte auftreten. Diese direkte EKG-Ableitung erfolgt über eine Schraub- oder Clip-Elektrode, deren Applikation am kindlichen Köpfchen im Rahmen einer vaginalen Untersuchung erfolgt, was jedoch eine gesprungene Fruchtblase erfordert. Das Skalpelektroden-EKG (Abb. 2b) liefert das schärfste und zuverlässigste Signal zur Aufnahme der aktuellen fetalen Herzfrequenz. Die einwandfreie Aufzeichnung ist bis zum Durchtritt des Kopfes, auch bei unruhigen Patientinnen und beliebiger kindlicher oder maternaler Lageveränderung, möglich. Abb. 2: Externes (a) und internes (b) Kardiogramm {Gnirs et al. 2000} Ein großer Nachteil ist, dass diese Methode erst nach Eröffnung der Fruchtblase angewendet werden kann und ein Infektionsrisiko von etwa 1% besteht {Rüttgers et al. 1976}. Kontraindikationen für diese Ableitungsmethode sind schwerwiegende maternale Infektionen, insbesondere HBV, HCV, HIV und HSV Wehenregistrierung Bei der Beurteilung der Wehentätigkeit wird nach Wehentypen unterschieden (Abb. 3). Zu Beginn der Geburt weisen die Geburtswehen häufig einen langsamen Druckanstieg und nach Erreichen des Druckmaximums (Wehenakme) einen steilen Druckabfall auf (Wehentyp I) {Baumgarten et al. 1966}. Bei knapp einem Drittel verlaufen Druckanstieg und Druckabfall nahezu spiegelbildlich (Wehentyp II), wobei dieses Muster vorzugsweise zwischen früher und später Eröffnungsperiode auftritt. Zum eigentlichen Geburtsfortschritt scheinen besonders Wehen mit schnellem Druckanstieg und langsamem Druckabfall

12 beizutragen (Wehentyp III). Im Laufe der Geburt steigt der Anteil solcher Uteruskontraktionen auf über 90% an. Es hat sich gezeigt, dass unter physiologischen Bedingungen die meisten, und vor allem die effektivsten Wehen, vom rechten oberen Segment des Uterus ausgehen {Spätling et al. 1994; Hasenburg et al. 2001}. Sie breiten sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 2 cm/s über das Corpus und den Isthmus uteri bis zur Zervix hin aus. Abb. 3: Wehentypen {Gnirs et al. 2000} Ein zusätzliches Kriterium bei der Beurteilung der Wehentätigkeit ist die Koordination. Während bei Geburtsbeginn die Wehen häufig noch unregelmäßig sind, ist das Auftreten regelmäßiger Geburtswehen, die von der frühen Eröffnungsperiode bis zum Geburtsende in der Regel an Stärke und Frequenz zunehmen, ein Merkmal für einen effektiven Geburtsverlauf. Ein besonderes Charakteristikum koordinierter Wehentätigkeit ist der vom Fundus uteri bis zur Zervix dreifach absteigende Gradient ( tripple descending gradient ): Absteigende Erregungsausbreitung (vom Fundus uteri zur Zervix) Absteigende Dauer der Muskelkontraktion (Fundus>Isthmus>Zervix) Abnehmende Wehenintensität (Fundus>Isthmus>Zervix) Jede Uteruskontraktion kann eine vorübergehende Verminderung oder sogar Unterbrechung der uteroplazentaren Zirkulation und damit eine gestörte Versorgung des intervillösen Raumes verursachen. Zwischen Beginn der Eröffnungsperiode und dem Geburtsende (Presswehen) nimmt die Wehentätigkeit kontinuierlich zu {Gnirs et al. 2000}. Die Druckamplitude steigt von 25 mmhg (frühe Eröffnungsphase) über 50 mmhg (späte Eröffnungsphase) und 60 mmhg (Austreibungsphase) bis auf mehr als 100 mmhg (Presswehen) {ACOG 1995}.

13 Die Wehenfrequenz steigt analog zur Druckamplitude. In der frühen Eröffnungsperiode werden ca. 3 Wehen/10 Minuten gemessen, während in der späten Eröffnungsperiode eine Wehenfrequenz von 4 Wehen/10 Minuten registriert wird. In der Austreibungsperiode kann die Frequenz bis auf 5 Wehen/10 Minuten ansteigen. Nach der Dauer werden kurze (< 20 Sekunden) und lange Wehen (> 45 Sekunden) unterschieden. Die physiologische Kontraktionsdauer liegt bei Sekunden. Individuelle Abweichungen bis zu einer Dauer von Sekunden sind möglich. Bei der Wehenregistrierung lassen sich außer den regelrechten Geburtswehen die so genannten Alvarez-Wellen und Braxton Hicks-Kontraktionen unterscheiden (Abb. 4). Die Alvarez-Wellen, kleine und unregelmäßige Uteruskontraktionen, treten gehäuft ab der 20. SSW auf. Gegen Ende der Schwangerschaft kommt es zu einer Abnahme ihrer Häufigkeit (4-5/10 Minuten) und zu einer Zunahme ihrer Intensität (10 mmhg) {Goeschen 1997}. Im Laufe der Schwangerschaft treten immer häufiger Braxton Hicks-Kontraktionen auf, die sich auf größere Teile des Uterus ausdehnen und ab der 30. SSW an Frequenz und Intensität zunehmen. Diese früher als Vor- oder Senkwehen bezeichneten Kontraktionen gehen in Reifungs- und Eröffnungswehen über. Im Falle lebhafter Kindsbewegungen finden sich bei der externen Tokographie unabhängig von Uteruskontraktionen häufig so genannte Spikes (Abb. 4). Sie werden über den Uterus und die maternale Bauchdecke an das Tokodynamometer vermittelt und entsprechen starken Bewegungen des Fetus. Abb. 4: Tokogramm mit verschiedenen Formen von Uteruskontraktionen (in mmhg) sowie "Spikes" bei heftigen Kindsbewegungen {Gnirs et al. 2000} Die Wehentätigkeit kann entweder durch klinische Palpation oder durch die Tokometrie gemessen werden. Die manuelle Wehenpalpation ist ab einem intraamnialen Druck von 20 mmhg möglich, lässt jedoch nur eingeschränkt Rückschlüsse auf die Dauer, Frequenz und Intensität der Wehen zu.

14 Die Aufzeichnung der Wehentätigkeit über elektronische Tokodynamometer ermöglicht eine genauere zeitliche Analyse der der Wehentätigkeit zugeordneten FHF-Muster. Hierbei überträgt der auf dem Abdomen fixierte Druckaufnehmer die wehenbedingten Hubänderungen eines Taststifts nach Umwandlung in elektrische Signale an ein Messgerät, das die Werte simultan zur fetalen Herzfrequenz wiedergibt (Wehendruckkurve). Somit können Frequenz, Dauer und Form, sowie die relative Stärke der Kontraktionen in Beziehung zu wehenbedingten Änderungen der fetalen Herzfrequenz gesetzt werden. Die Bestimmung von absoluten intrauterinen Druckverhältnissen ist im Gegensatz zur internen Registrierung mit diesem Verfahren nicht möglich. Unter experimentellen Bedingungen werden inzwischen 4 Kanal-Systeme für die externe Kardiotokographie eingesetzt, die die Ausbreitung der Uteruskontraktionen und deren Entstehungsort über vier auf dem Abdomen verteilte Tokotransducer wiedergeben {Spätling et al. 1994; Hasenburg et al. 2001} CTG-Beurteilung Um das intrapartale CTG beurteilen zu können, müssen zahlreiche Einfluss- und Störgrößen berücksichtigt werden. Auf der mütterlichen Seite müssen vor allem die Position (Rückenlage, Seitenlage, Stehen), physische Belastungsfaktoren (körperliche Belastung, Fieber, Genussmittelabusus, humorale Faktoren, Blutdruck, Oxygenierung etc.) und die Wirkung von Arzneimittel berücksichtigt werden. Auf Seiten des Kindes sind Gestationsalter, zerebrale Autoregulation, Säure Basen-Status, Fehlbildungen, Infektionen, Hämodynamik sowie die fetale Aktivität von Bedeutung {Gnirs et al. 2000} Basale fetale Herzfrequenz Das Herz des Embryos beginnt am 21. Tag nach der Konzeption zu schlagen. Bis zur SSW sind die embryonalen Herzaktionen relativ langsam. Die basale HF des Feten liegt zu diesem Zeitpunkt bei ca. 120 bpm und steigt bis zur 9. SSW auf über 170 bpm an {Robinson et al. 1973}. Bis zur 15. SSW nimmt die Herzfrequenz wieder auf etwa 150 bpm ab. Am Ende der Gravidität liegt die Herzfrequenz zwischen 120 und 140 bpm {Gnirs et al. 1995}.

15 Bradykarde CTG-Muster Bradykarde CTG-Muster finden sich bei angeborenen Herzfehlern und Herzrhythmusstörungen. Bei länger andauernden Nabelschnurkompressionen, Gasaustauschstörungen in der Plazenta, dem Vena-cava-Syndrom, bei Parazervikalblockade oder einer bereits bestehenden kindlichen Azidose können ebenfalls Bradykardien im CTG auftreten {Katz et al. 1990; Goeschen et al. 1997}. Nach Untersuchungen von Römer fällt der Blut-pH-Wert pro Minute einer schweren Bradykardie um etwa 0,006 Einheiten ab {Roemer et al. 1989} Tachykarde CTG-Muster Tachykardien können durch maternale Faktoren wie Hypotonie, Azidose, Fieber, ß-Sympathomimetika oder Atropin bedingt sein. Sofern es unter diesen Bedingungen nur zu einer leichten Tachykardie bis 170 bpm kommt, ist das Kind nicht unmittelbar gefährdet. Führen hingegen eine schwere fetale Anämie, eine intrauterine Infektion des Feten oder eine fetale Hypoxämie zu einer Tachykardie, ist das prognostisch ungünstig und die fetale Herzfrequenz kann auf mehr als 180 bpm ansteigen. Ein zusätzlicher Oszillationsverlust (eingeengtes oder silentes CTG-Muster) ist ein weiterer Indikator einer gravierenden Gefährdung Andere pathologische CTG-Muster Periodische Akzelerationen: Sporadische Akzelerationen können im Ruhe-CTG unter physiologischen Bedingungen vorkommen und werden z.b. bei Kindsbewegungen beobachtet {Gnirs et al. 1995}. Wehenabhängige periodische Akzelerationen sub partu werden als Kompensationszeichen bei uteroplazentarer Minderdurchblutung und bei Kompression der Nabelvene aufgefasst und als prognostisch günstig interpretiert. Sporadische Dezelerationen: Sporadische Dezelerationen (Herztonabfälle unter 3 Minuten Dauer) ohne Wehenabhängigkeit (Dip 0) unter 30 Sekunden sind klinisch ungefährlich. Beim Vena-cava-Kompressionssyndrom werden länger anhaltende Dip 0 beobachtet.

16 Prolongierte Dip 0 können, insbesondere in Kombination mit einem Verlust der Oszillationsamplitude, Ausdruck einer fetalen Hypoxie sein. Periodische Dezelerationen: Unter der Wehentätigkeit werden periodisch auftretende Dezelerationen beobachtet. Frühe Dezelerationen (Dip I) sind wehensynchron und vor allem in der Austreibungsphase zu beobachten. Gehäufte Dips I in der Eröffnungsperiode können eine Hypoxie anzeigen. Späte Dezelerationen (Dip II) beginnen in der Wehenakme oder nach der Wehe und enden nach Wehenende. Tiefe und Breite der Dips, Oszillation während des FHF-Abfalls sowie das Auftreten einer kompensatorischen Tachykardie sind wichtige Aspekte bei der Beurteilung. Die Dip II werden, vor allem bei Persistenz, als wichtigstes Zeichen für eine fetale Hypoxie betrachtet {Kubli et al. 1969}. Im Durchschnitt wurde pro Dezeleration eine Abnahme des ph-wertes um 0,014 Einheiten und eine Zunahme des Basendefizits um 0,8 mmol/l ermittelt. Kommt es im Anschluss an die späte Dezeleration zu einem Oszillationsverlust oder steigt die FHF nur langsam wieder an, so finden sich signifikant niedrigere ph-werte als bei schneller Erholung und guter Oszillationsfrequenz {Paul et al. 1975}. Variable Dezelerationen sind durch wechselnde zeitliche Zuordnung zur Wehentätigkeit und wechselnde Form charakterisiert. Eine mögliche Ursache ist die Kompression der Nabelschnur oder des kindlichen Köpfchens. In der Pressperiode werden sie gehäuft ohne pathologisches Korrelat beobachtet. Persistierende mittelschwere (Amplitude 30-60, Dauer 60 Sekunden) und schwere Dezelerationen (Amplitude > 60, Dauer > 60 Sekunden) verändern den fetalen Säure-Basen-Status. Dagegen haben leichte Dezelerationen (Amplitude 30, Dauer 30 Sekunden) nur selten Einfluss auf den Zustand des Feten {Kubli et al. 1969}. Kurzfristige Herzfrequenzalterationen: Änderungen der Herzfrequenz von Schlag zu Schlag bezeichnet man als Oszillation. In Zusammenhang mit oben genannten Veränderungen haben Amplitude und Frequenz der Oszillazionen große Bedeutung. Ein eingeengt undulatorisches Muster, d.h. ein Absinken der Oszillationsfrequenz unter 10 bpm, kann bei physiologischen Tiefschlafzuständen des Feten oder bei Sedierung der Mutter (Dolantin) beobachtete werden. Ist der Weckversuch, z.b. durch Bewegungen des Bauches, negativ, muss mit einer kindlichen Hypoxie gerechnet werden. Noch pathognomonischer ist ein silentes Muster, das durch eine Oszillationsfrequenz von unter 5 bpm gekennzeichnet ist.

17 Eine vergrößerte Bandbreite über 25 bpm wird als saltatorisches Muster bezeichnet und ist Ausdruck der erhaltenen kompensatorischen Leistung bei Nabelschnurkompression. Einige Autoren berichten über einen möglichen Zusammenhang zwischen dem Auftreten diese Musters und der Applikation von Ephedrin im Rahmen einer PDA {Katz et al. 1990}. Basale fetale Herzfrequenz, Akzelerationen und Oszillationen müssen in ihrer Beurteilung differenziert und in Relation zueinander gesehen werden. Die Kombination von Dezelerationen mit einem Verlust von Akzelerationen und Oszillationen sowie einem Anstieg der basalen fetalen Herzfrequenz (Abb. 5) zeigt eine beginnende Zentralisation des fetalen Kreislaufs an {Künzel et al. 1998}. Abb. 5: Oszillations- und Akzelerationsverlust bei Dezelerationen der HF (1) {Künzel et al. 1998}

18 CTG-Scores Um eine standardisierte Interpretationsgrundlage zu schaffen, wurden eine Reihe von Scores und Indices (Kubli-Score 1971, Hammacher-Score 1974, Fischer-Score 1976, Meyer-Menk-Score 1976, Krebs-Score 1979) ausgearbeitet, die auf ähnlichen Prinzipien beruhen: normalen oder suspekten Befunden werden Punkte zugeordnet, diese anschließend zu einem Gesamtergebnis addiert und mit dem Ausmaß der fetalen Gefährdung korreliert. Während retrospektiv die Umsetzung dieser Scores praktikabel erschien, fand hingegen keiner der Indices Eingang in den klinischen Alltag. Seit 1987 erfolgt die Differenzierung von normalen, suspekten und pathologischen Herzfrequenzmustern entsprechend den Richtlinien der FIGO. Hierbei wird das CTG, nach den Parametern FHF-Baseline [bpm], Oszillationsamplitude (Bandbreite) [bpm], FHF- Akzelerationen und FHF-Dezelerationen als normal, suspekt oder pathologisch beurteilt Einsatz des CTG sub partu Die Standardkommission Kardiotokographie der Deutschen Gesellschaft für Perinatale Medizin empfiehlt die generelle CTG-Überwachung sub partu bei allen Geburten {Rüttgers et al. 1989}. Abweichend von den Empfehlungen der deutschen Standardkommission Kardiotokographie halten sowohl das American College of Obstetricians and Gynaecologists als auch ein Expertenkomitee der FIGO bei risikoarmen Schwangerschaften und Geburten die Auskultation oder nur intermittierende CTG- Registrierung für ausreichend {Rooth et al. 1987; ACOG 1995; Gardosi et al. 1995}. Standardmäßig wird bei Aufnahme in den Kreissaal ein CTG mit einer Dauer von mindestens 30 Minuten geschrieben. Risikoschwangere und Kinder mit vorausgegangenen suspekten oder pathologischen CTG-Befunden bzw. mit Blasensprung werden auch in der Eröffnungsperiode kontinuierlich überwacht. Risikofaktoren sind {Schneider et al. 1996}: belastete Anamnese Status nach Sectio Hypertensive Schwangerschaftserkrankung

19 Diabetes mellitus Frühgeburt Mehrlinge Beckenendlage intrauterine Wachstumsretardierung Blutung im letzten Schwangerschaftsdrittel Terminüberschreitung ( 42 SSW ) verminderte Fruchtwassermenge Geburtseinleitung Vermehrter Blutabgang in der Eröffnungs- oder Austreibungsperiode Mekoniumabgang protrahierter Geburtsverlauf mit Wehenstimulation pathologischer CTG-Befund In der späten Eröffnungs- und Austreibungsperiode wird aufgrund des deutlich höheren Risikos einer fetalen Hypoxie von den meisten Geburtshelfern eine fortlaufende CTG- Überwachung befürwortet Klinischer Stellenwert des CTGs Die Sensitivität des CTGs eine fetale Hypoxie anzuzeigen liegt je nach Studie zwischen 80% und 91%, {Steer et al. 1989; Murphy et al. 1990; Schneider et al. 1996; Axt et al. 1997; Goeschen et al. 1997; Seelbach-Göbel et al. 1998}. Sowohl die Ergebnisse älterer Studien als auch die einer neueren Studie zeigen, dass die CTG-Überwachung zur Prävention einer ernsthaften Asphyxie bei vorausgegangener milder Azidose geeignet ist und die Möglichkeit eröffnet, rechtzeitig intervenieren zu können {Saling et al. 1996; Low et al. 2001}. In einer amerikanischen Studie aus dem Jahre 2003 wurde gezeigt, dass in der Kardiotokographie das sicherste Zeichen für eine schwere fetale Hypoxie ein minimales oder nicht vorhandenes Variabilitätsmuster ist (Amplitude < 5), das mindestens eine Stunde anhält. Dieses Muster kann solitär oder in Verbindung mit späten Dezelerationen bei Abwesenheit von Akzelerationen vorkommen {Williams et al. 2003}. Ein weiterer wichtiger Vorteil der kontinuierlichen CTG-Ableitung ist die Tatsache, dass das Sicherheitsempfinden der Patientinnen im Vergleich zur intermittierenden

20 Auskultation per Hörrohr oder sporadischer Kontrolle durch eine MBU größer ist, obwohl bei kontinuierlicher CTG Ableitung die ständige Präsenz einer Hebamme nicht erforderlich ist {Garcia et al. 1985}. Diesen Vorteilen steht als gravierender Nachteil die geringe Spezifität für die Diagnose einer fetalen Hypoxie gegenüber, die je nach Studie 9-63% beträgt {Saling et al. 1995; Schneider et al. 1996; Gnirs et al. 2000; Kühnert et al. 2001}. Entsprechend niedrig ist der positive Vorhersagewert pathologischer CTG-Befunde. Bei nur etwa 15-20% der in Studien untersuchten Fälle mit pathologischem CTG kommt es zu Geburtsazidosen {Steer et al. 1989; Dumler et al. 1993}. Selbst bei kombiniertem Auftreten eindeutig pathologischer CTG-Muster wie Tachykardie/Dezelerationen mit zusätzlichem Oszillationsverlust liegt der positive prädiktive Wert für azidosegefährdete Feten bei nur 30% {Gnirs et al. 2000}. Der negative prädiktive Wert hingegen zeigt mit 80-96% eine hohe Korrelation an, d.h. das intrapartale CTG erkennt zuverlässiger den unbeeinträchtigten als den azidosegefährdeten Fetus {Gnirs et al. 2000}. Daher stieg im Vergleich zur intermittierenden Auskultation bei Anwendung der kontinuierlichen Kardiotokographie die Rate an vaginal-operativen Geburten oder Sectiones bis auf das Doppelte an {Prentice et al. 1987; Vintzileos et al. 1993; Vintzileos et al. 1995; Axt et al. 1997}. Auch die Hoffnung, die Prävalenz kindlicher Zerebralparesen durch die CTG- Überwachung zu senken, wurde nur partiell erfüllt {Grant et al. 1989}. Bislang konnten keine typischen Herzfrequenzmuster identifiziert werden, die mit neurologischen Schäden (entweder mit neonataler Akutmorbidität oder Langzeitmorbidität) assoziiert sind {Rosen et al. 1993}. Die routinemäßige CTG-Überwachung aller Geburten hat zur Verhütung von Hirnschäden sehr wenig beigetragen. Als Ursache wird vermutet, dass die überwiegende Zahl der Hirnschäden nicht erst Folge einer Geburtsasphyxie, sondern bereits präpartal entstanden sind {Blair et al. 1993; Schneider et al. 1993}. Durch eine perfekte Geburtshilfe könnten, unter jeglicher Vermeidung einer Hypoxie oder Asphyxie bei Termingeburten, bestenfalls 6% aller CP-Fälle vermieden werden {Richmond et al. 1994}. In Ermangelung besserer und erprobter Testsysteme, wird trotz ungenügender Reproduzierbarkeit sowie fehlender Standardisierung von Terminologie und Bewertungskriterien, dennoch insbesondere aus forensischen Gründen am CTG für die Routineüberwachung festgehalten {Schneider et al. 1996; Workshop 1997; Parer et al. 2000}.

21 Zur Verbesserung der Spezifität der konventionellen Kardiotokographie wurden weitere Verfahren entwickelt, die durch EKG-Signalanalysen kontinuierliche Zusatzinformationen über den Zustand des Feten lieferten {Luttkus et al. 2001}. Diese Methoden berücksichtigen zusätzlich die Morphologie und den Zeitverlauf des intrapartalen fetalen EKGs {Gnirs et al. 2000}. Durch Einsatz der kontinuierlichen ST- und PR-Intervallanalyse konnte die Rate an operativen Entbindungen wegen drohender kindlicher Asphyxie gegenüber einer nur mit dem CTG überwachten Kontrollgruppe signifikant reduziert werden, da eine bessere Diskriminierung zwischen einer echten und einer vermeintlichen Asphyxie möglich war {Westgate et al. 1992; Strachan et al. 2000}. Andere Studien ergaben bei zusätzlichem Einsatz der kontinuierlichen ST-Analyse eine Einsparung fetaler Mikroblutuntersuchungen {van Wijngaarden et al. 1996}. Die Kardiotokographie ist jedoch prinzipiell ungeeignet, den Sauerstoffgehalt bzw. die Sauerstoffsättigung des Blutes zu messen. Retrospektiv wird die Diagnose einer intrapartalen Hypoxie durch eine gravierende metabolische Azidose des Nabelschnurblutes, persistierend niedrige Apgar-Werte, sowie anderen funktionellen Störungen, die auf hypoxischem Organschaden beruhen, gestellt. Die Überwachung des Feten während der Geburt ist demnach noch nicht geeignet, Situationen bzw. Veränderungen, die zu einem O 2 -Mangel führen, so früh wie möglich und so eindeutig zu identifizieren, dass gravierende Asphyxien und ihre Konsequenzen zuverlässig vermieden werden können. Die Fetalblutanalyse oder Mikroblutuntersuchung ist derzeit die zuverlässigste Möglichkeit, die fetale Oxygenierung unter der Geburt zu bestimmen {Gnirs et al. 2000}. 1.2 Fetalblutanalyse (FBA)/Mikroblutuntersuchung (MBU) Die als Fetalblutanalyse oder Mikroblutuntersuchung bekannte Überwachungsmethode für den Feten sub partu wurde am 21. Juni 1960 von Erich Saling an der Frauenklinik Berlin Neukölln eingeführt. Sie ist ein invasives Verfahren, das als Voraussetzung eine gesprungene Fruchtblase, einen 2-3 cm geöffneten Muttermund und die Zugänglichkeit des vorangehenden Kindsteils erfordert. Im Falle einer stehenden Fruchtblase muss eine Amniotomie erfolgen. Nach Lagerung der Schwangeren in Steinschnittlage, Desinfektion und sterilem Einführen des größtmöglichen Spekulums, wird unter geeigneter Beleuchtung der vorangehende kindliche Teil eingestellt (Abb. 6).

22 Der anschließenden Säuberung und Trocknung der Inzisionsstelle folgt die Benetzung mit Paraffinöl (alternativ Chloräthyl oder Finalgon), welche durch die Veränderung der Oberflächenspannung die Tropfenbildung des austretenden Blutes fördert {Gnirs et al. 2000}. Die 2-3 mm tiefe Stichinzision wird mit einer Lanzette vorgenommen. Das Blut wird durch eine Saugpipette oder heparinisierte Glaskapillare blasenfrei aufgefangen und anschließend wird die Blutgasanalyse durchgeführt. Abb. 6: Mikroblutuntersuchung nach Saling {Goeschen et al. 1990} MBU Beurteilung Als fetale Azidose ist nach Saling ein Abfall des ph-wertes unter 7,20 definiert {Goeschen et al. 1990}. Die Azidose wird in verschiedene Schweregrade unterteilt und kann metabolische, respiratorische oder maternogene Ursachen haben {Goeschen et al. 1990}: ph-wert 7,30: ph-wert 7,29-7,25: ph-wert 7,24-7,20: ph-wert 7,19-7,15: ph-wert 7,14-7,10: ph-wert 7,09-7,0: ph-wert < 7,0 Normaler Zustand Reduzierter Zustand Präazidose Leichte Azidose Mittelgradige Azidose Fortgeschrittene Azidose Schwere Azidose

23 Zur Differenzierung zwischen metabolischer und respiratorischer Azidose werden neben dem ph-wert auch der pco 2 -Wert, der po 2 -Wert, die Bikarbonat-Konzentration und der Basenüberschuss beurteilt. Die respiratorische Azidose ist durch einen niedrigen ph-wert, eine Erhöhung des pco 2, eine normale Bikarbonatkonzentration und einen normalen Basenüberschuss (mit der Tendenz zur Steigerung) charakterisiert und weist auf eine kurzdauernde Störung des fetalen Gasaustausches hin, wie sie z.b. für eine vorübergehende Nabelschnurkompression typisch ist {Goeschen et al. 1997}. Neben fetalen Ursachen einer Azidose kann es im Verlauf einer Geburt auch zum Übertritt saurer Stoffwechselprodukte aus dem arbeitenden Myometrium der Mutter in das fetale Blut kommen {Goeschen et al. 1990}. Der maternale ph-wert variiert sub partu zwischen 7,40 und 7,50, der pco 2 zwischen 25 mmhg und 37 mmhg und der Basenüberschuss kann zwischen 4,5mmol/l und + 4,5mmol/l betragen. Eine ph-differenz zwischen Mutter und Kind von weniger als 0,15 spricht für eine über die Mutter vermittelte Störung, die als Transfusionsazidose bezeichnet wird und mit einer geringeren Gefährdung des Kindes einhergeht {Gnirs et al. 2000}. Zugunsten einer noch ausreichenden Reaktionszeit (intrapartale Reanimation, Sectio caesarea) wird, insbesondere in Deutschland, in der Eröffnungsperiode ein durch die MBU bestimmter ph-wert von 7,25, in der Austreibungsperiode ein ph-wert von 7,20, als Grenze für die Indikation zur Intervention angesehen {Goeschen et al. 1996}. Im Grenzbereich werden kurzfristige Kontrollen empfohlen, um die eventuelle Azidosegefährdung einschätzen und rechtzeitig handeln zu können. Der intrapartale Säure-Basen-Status ändert sich in 81% der Fälle nur langsam, in 15% mittelschnell und in 4% perakut {Gnirs et al. 2000} Einsatz der MBU sub partu Die Standardkommission Kardiotokographie der Deutschen Gesellschaft für Perinatale Medizin empfiehlt zur Abklärung suspekter bzw. pathologischer FHF-Muster sub partu die fetale Mikroblutuntersuchung, um den intrauterinen Zustand des Feten zu beurteilen {Goeschen et al. 1996}.

24 Indikationen sind: anhaltende Tachykardien unklare Bradykardien mittelschwere oder schwere variable Dezelerationen leichte, mittelschwere oder schwere späte Dezelerationen Abnahme der Oszillationsfrequenz < 2/min bzw. der Bandbreite < 10 spm Ausbildung eines sinusoidalen FHF-Verlaufs Kombinationen der genannten Parameter Zur Einschätzung der kindlichen Reservemöglichkeiten, sowie zur Vermeidung unnötiger operativer Geburtsbeendigung bei grenzwertiger CTG-Beurteilung (Hammacher CTG-Score 5) wird auch in der späten Eröffnungs- und frühen Austreibungsperiode bei nicht absehbarer Geburt eine fetale Mikroblutuntersuchung empfohlen {Schlotter et al. 1997}. Die MBU kann nicht durchgeführt werden bei: geschlossenem Muttermund pathologischem CTG des 2. Zwillings Frühgeburt < 34. SSW (größere Verletzbarkeit des kindlichen Schädels) {Gnirs et al. 2000}. Sie ist nicht indiziert bei: terminaler Bradykardie (Zeitfaktor) vorangehendem Teil auf Beckenboden anhaltender Tachykardie ohne Geburtsfortschritt {Gnirs et al. 2000}. Echte Kontraindikationen stellen die Anwendung der MBU bei schweren genitalen/amnialen Infektionen oder Risikofaktoren wie einer kongenitalen Koagulopathie dar.

25 Eine MBU sollte ferner bei maternalen Infektionen durch HSV, HBV, HCV, HGV und HIV vermieden werden, um die Gefahr einer vertikalen Übertragung der Infektion zu vermeiden Klinischer Stellenwert der MBU Mit einer Spezifität von 90% für die Vorhersage einer Azidose (ph < 7,20) ist die MBU der Goldstandard für die Überprüfung des fetalen Säure-Basen-Status und die Verifizierung einer Hypoxämie/Azidose {Gnirs et al. 2000; Goeschen et al. 1996; Saling et al. 1996}. Im Rahmen prospektiv randomisierter Studien konnte gezeigt werden, dass sich die Rate operativer Entbindungen wegen drohender Asphyxie durch kombinierten Einsatz von CTG und MBU auf fast die Hälfte verringern ließ {Goeschen et al. 1992; Grant et al. 1993}. Kliniken mit einer hohen MBU-Frequenz wiesen eine signifikant niedrigere Zahl an vaginal operativen Geburten und Sectiones auf, als Zentren, in denen die Mikroblutuntersuchung seltener durchgeführt wurde {Goeschen et al. 1996}. Wurden suspekte CTG-Muster durch eine zusätzliche MBU abgeklärt, lagen auch die perinatale Mortalität und die Frühmorbidität niedriger {Goeschen et al. 1992}. Da die MBU diskontinuierlich erfolgt, liefert sie nur Momentaufnahmen des kindlichen Zustands. Sie lässt keine Aussagen über das Risiko einer Hypoxieentwicklung zu und muss daher in Abhängigkeit vom Geburtsfortschritt wiederholt werden. Da die Durchführung der MBU an eine offene Fruchtblase gebunden ist, wird der Anwendungsbereich auf die späte Eröffnungs- und Austreibungsphase beschränkt. Die MBU kann deshalb nicht als kontinuierliche Screeningmethode eingesetzt werden. Falsch-positive Ergebnisse (Kapillar-pH-Wert der Kopfhaut niedriger als arterieller BlutpH-Wert) werden durch die MBU in ca. 6% geliefert und können durch ungenügende Hyperämisierung des Gewebes, z.b. bei Entnahme aus einer größeren Kopfgeschwulst mit Stauungsödem, verursacht werden {Brandt-Niebelschütz et al. 1994}. Auch eine Verunreinigung der Probe durch Fruchtwasser und/oder der Zusatz zu großer Heparinmengen können zur Messung azidotischer Werte bei normaziden Kindern führen {Gnirs et al. 2000}. Falsch-negative Befunde sind eine Rarität, können jedoch bei langem und großflächigem Kontakt des Blutes mit Luft möglich sein, besonders wenn die Blutstropfen langsam

26 austreten oder Komplikationen beim Auffangen auftreten {Sherman et al. 1994}. Die metabolischen Parameter bleiben hierbei konstant, der po 2 -Wert wird niedriger und der ph-wert steigt. Ein gravierender methodischer Nachteil der MBU ist, dass sie in etwa 20% der Fälle mit pathologischem CTG aufgrund zu geringer Muttermundsweite, Frühgeburt oder Zwillingsgeburt nicht durchführbar ist {Dumler et al. 1993}. Während die geringe Spezifität des CTGs zu steigenden Sectioraten mit der Indikation V.a. Asphyxie führt, ist die MBU als invasives Verfahren nur unter bestimmten Voraussetzungen anwendbar. Zudem liefert es keine kontinuierlichen Ergebnisse. Daher werden neue Verfahren zur kontinuierlichen Messung fetaler Oxygenierung entwickelt. 1.3 Fetale Pulsoximetrie Die fetale Pulsoximetrie beruht auf der Beobachtung, dass Sauerstoff zum Transport an Hämoglobin gebunden wird. Die Sauerstoffsättigung (SPO 2 ) im arteriellen Blut entspricht dem relativen Anteil oxygenierten Hämoglobins am Gesamthämoglobin, SPO 2 = co 2 Hb/(cO 2 Hb + chb) co 2 Hb: Konzentration oxygeniertes Hb chb: Konzentration desoxygeniertes Hb wenn die Konzentrationen von Methämoglobin und Carboxyhämoglobin hinreichend gering sind. Unter diesen Umständen korreliert die Menge an oxygeniertem Hämoglobin mit dem Sauerstoffgehalt des Blutes. Die Absorptionsspektren von oxygeniertem Hämoglobin (OxyHb) und desoxygeniertem Hämoglobin (DesoxyHb) unterscheiden sich sowohl im roten ( nm) als auch im infraroten ( nm) Bereich des Spektrums. Daher ist die Photometrie prinzipiell geeignet, um die Konzentrationen einer oder beider Formen des Hbs zu bestimmen. Diese Eigenschaft wird auch für die Pulsoximetrie, d.h. die nicht invasive photometrische Bestimmung der arteriellen Sauerstoffsättigung ausgenutzt. Eine Lichtquelle emittiert Photonen geeigneter Wellenlänge in Richtung des durchbluteten Gewebes. Der Detektor fängt entweder das reflektierte Signal (Reflexionspulsoximetrie) oder das Signal nach Durchtritt durch das Gewebe (Transmissionspulsoximetrie) auf und berechnet aus der

27 Intensität von eingestrahltem und am Detektor auftreffendem Licht im Abgleich mit einer Kalibrationskurve die Sauerstoffsättigung. Man muss beachten, dass es während der Systole zu einem Anstieg des Blutflusses im Gewebe kommt und damit zu einer Absorptionszunahme von rotem und infrarotem Licht. Der Volumenabfall während der Diastole führt zu einer geringeren Absorption von Licht dieser Wellenlänge. Somit ändert sich durch die physiologischen Pulsationen auch die Absorption von infrarotem und rotem Licht in diesem Rhythmus. Neben diesem plethysmographischen Signal ist eine konstante Lichtabsorption durch Haut, Subkutangewebe, Knochen, nicht pulsierendem venösem Blut und anderen im Lichtweg liegenden absorbierenden und streuenden Substanzen vorhanden {Knitza et al. 1996; Technology Bulletin OB Scientific 2001}. Bei der Transmissionspulsoximetrie befindet sich der Photodetektor auf der dem Gefäßbett gegenüberliegenden Seite und misst die Intensität des durchtretenden Lichtes. Angewendet wird dieses Verfahren bei der postpartalen SPO 2 -Messung, sowie in der Intensivmedizin und zur intraoperativen Überwachung. Für die intrauterine Überwachung des Feten ist die Technik ungeeignet. Bei der Reflexionspulsoximetrie liegen Lichtquelle und Photodetektor auf derselben Seite des Gefäßbettes. Diese Methode ist daher, eine geeignete Konstruktion von Sender und Detektor vorausgesetzt, auch für die intrapartale Überwachung und Messung der fetalen Oxygenierung geeignet. In den bisherigen Studien zur intrapartale Überwachung kam das Reflexionspulsoximeter N-400 mit dem dazugehörigen Fetalsensor FS14B der Fa. Nellcor/Mallinckrodt, Pleasanton, Ca, USA zum Einsatz. In früheren Untersuchungen wurde im Laufe der Geburt eine durchschnittliche Sauerstoffsättigung von 82% gemessen, während der kritische Schwellenwert für eine fetale Hypoxie bei 60% angenommen wurde {Gardosi et al. 1989; Gardosi et al. 1991; Johnson et al. 1993}. Nach Angaben verschiedener späterer Arbeitsgruppen lagen die SPO 2 -Werte in der Eröffnungsperiode im Mittel bei 50-68% und in der Austreibungsperiode bei 49-65%. Die Streuung in den verschiedenen Geburtsphasen variierte erheblich und lag bei bis zu 95% {Chua et al. 1997; Dildy et al. 1996; Knitza et al. 1996}. Die Mehrzahl dieser Studien lieferten Hinweise, dass länger andauernde oder wiederholt auftretende SPO 2 -Werte unter 30% die Entstehung einer fetalen Azidose anzeigten. Im Vergleich zur MBU lag die pulsoximetrisch gemessenen Sauerstoffsättigung um + 6% höher, wobei Abweichungen

28 von mehr als 20% vorkamen {Gnirs et al. 2000}. Speziell beim Nellcor-Gerät bestanden im Sättigungsbereich unter 30% Kalibrierungsprobleme und die Methode tendierte dazu, niedrigere Werte als die MBU zu liefern {Seelbach-Göbel et al. 1998}. Die fetale Pulsoximetrie wurde zunächst als viel versprechende zusätzliche Überwachungsmethode eingeschätzt. Sie führte weder zu steigender kindlicher oder maternaler Morbidität oder Mortalität, noch zu erhöhten fetalen oder mütterlichen Infektionen {Knitza et al. 1996; Garite et al. 2000; Koltai et al. 2000}. Die Sensitivität lag je nach Studie bei 18-50%, die Spezifität bei 90%, so dass die fetale Pulsoximetrie wie das CTG eher den gesunden Feten anzeigt. Die Anwendung der Pulsoximetrie in der Geburtshilfe wurde jedoch durch eine Reihe technischer Probleme erschwert. Uterine Kontraktionen und/oder fetale Bewegungen stören den Kontakt zwischen Sensor und fetaler Haut und führen zu schlechter oder diskontinuierlicher Aufzeichnung {Gardosi et al. 1994; Davies et al. 1995}. Ohne nennenswerten Erfolg wurde versucht, den Sensor-Haut-Kontakt durch mechanische Fixierung (Saugvorrichtungen, Applikation mit Klebern oder direkte Anheftung mit einem Copelandclip) zu verbessern. Knitza und Mitarbeiter entwickelten eine optische Kopfschwartenelektrode, welche ähnlich dem Spiral-CTG am vorangehenden Teil des kindlichen Köpfchens befestigt werden konnte {Buschmann et al. 1992; Knitza et al. 1992; Dildy et al. 1996}. Hiermit war zum einen eine Traumatisierung des Feten verbunden, zum anderen bestand bei Sensoren, die direkt an der kindlichen Leitstelle platziert wurden die Gefahr, bei Vorhandensein eines Caput succedanum fälschlicherweise zu niedrige Sättigungswerte zu messen {Cheng et al. 1988; Johnson et al. 1993; Gardosi et al. 1994; Schram et al. 1994}. Dies erklärte sich dadurch, dass der Phlethysmograph entweder die venösen Pulsationen oder ein durch die Schwellung verändertes arterielles Signal reflektierte. Auch Mekonium, verändertes Blutvolumen, erhöhter Hämatokrit, oder eine Signalabnahme durch Vasokonstriktion konnten zur Messung falsch-niedriger Sättigungswerte führen {Severinghaus et al. 1987; Fanconi et al. 1988; Johnson, et al. 1990; Nijland et al. 1995; Seelbach-Göbel et al. 1998}. Die intrapartale O 2 -Gabe der Mutter wirkte sich unterschiedlich auf die fetalen Sättigungswerte aus. Mc Namara et al konnten durch 100% Sauerstoffgabe einen Anstieg der fetalen Sauerstoffsättigung von bis zu 11% feststellen, während die Arbeitsgruppe um Dildy bei 40% Sauerstoff (entspricht bei Standardmasken der maximal inspirierten Sauerstoffkonzentration) keine signifikanten Veränderungen beobachtete {Mc Namara et

29 al.1993; Dildy et al. 1994}. Die Wehentätigkeit und die Oxytocin-induzierte Hyperstimulation des Uterus spiegelten sich in niedrigen SPO 2 -Werten wider {Deckardt et al. 1987; Gardosi et al. 1991; Johnson et al. 1994}. Zusätzlich kann bei Anwendung des Pulsoximeters N-400 die Signalgewinnung durch reichlich Vernix caseosa und dunkles Haar erschwert sein. Die fetale Pulsoximetrie unterhalb der 36. SSW wird daher nicht empfohlen {Davies et al. 1997}. Außerdem ist unterhalb der 36. SSW der Muttermund durch den noch relativ kleinen Kopf nur mangelhaft abgedichtet, so dass die Registrierung verwertbarer Signale erschwert ist. {Kühnert et al. 2001}. Da nach den bisherigen Untersuchungen die fetale intrapartale Pulsoximetrie dennoch prinzipiell geeignet erschien, eine zusätzliche Überwachung sub partu zu ermöglichen und kontinuierliche Informationen zu liefern, wurde eine leicht zu applizierende und zu fixierende Sonde (OBScientific Inc., Germantown, USA) für eine andauernde Messung entwickelt.

30 Fragestellung In der vorliegenden Arbeit werden die Ergebnisse einer retrospektiven Pilotstudie zur Evaluation des extraamnialen Pulsoximeters OBS-500 mit dazugehörendem Sensor OBS-900 der Firma OBScientific Inc. (Germantown, USA) vorgestellt. Der Oximeter wurde speziell für die intrapartale Überwachung des Feten entwickelt und in Deutschland erstmalig an 100 Patientinnen in den Universitätsfrauenkliniken Freiburg und Ulm getestet. Das Ziel der Studie war es, den praktischen Einsatz des Pulsoximeters unter folgenden Gesichtspunkten zu prüfen: a.) Handhabung und Bedienungsfreundlichkeit des Gerätes (Sensor, Monitor, Drucker) b.) Applikation des Sensors aus Sicht des Arztes, der Hebammen und der werdenden Eltern c.) Qualität der Messwerte Da die SPO 2 -Messung mit diesem Pulsoximeter erstmalig auch extraamnial, d.h. vor gesprungener Fruchtblase möglich war, wurde evaluiert, ob und gegebenenfalls wie sich die Sauerstoffsättigung vor und nach Blasensprung/Amniotomie verändert. Der Einsatz der Pulsoximetrie wurde von Müttern, Hebammen und Ärzten mittels eines Fragebogens beurteilt, um daraus Schlüsse für die Compliance mit dieser Methode ziehen zu können. Um die postpartalen Überwachungsmöglichkeiten mit dem OBS-System zu überprüfen, wurden Säuglinge zusätzlich zur herkömmlichen Pulsoximetriemessung (MDE Escort/Nellcor, Radiometer/Oximeter) mit dem OBS-500 und der OBS-900 Sonde untersucht.

31 Material und Methoden 3.1 Studienaufbau Von Oktober 2000 bis Oktober 2001 wurden im Rahmen einer prospektiven nichtrandomisierten klinischen Studie in den Universitätsfrauenkliniken Freiburg und Ulm eine neu entwickelte Sonde zur fetalen Pulsoximetrie nach Zustimmung der jeweiligen Ethikkommissionen evaluiert. Bei 100 Patientinnen wurde die Geburt zusätzlich zur Kardiotokographie (CTG) mit einem fetalen Pulsoximeter überwacht, ohne, dass die pulsoximetrischen Daten bei den geburtshilflichen Entscheidungen herangezogen wurden Gerätbeschreibung Das Pulsoximeter OBS-500 (OB Scientific Inc., Germantown, USA) (Abb. 7) und der dazugehörigen Oxisensor OBS-900 wurden zur intrapartalen Messung der fetalen Sauerstoffsättigung eingesetzt. Der sterile silikonbeschichtete flexible Sensor ist 28 cm lang, 2,5 cm breit, 2 mm dick und enthält etwa in der Mitte zwei Lichtquellen (660 und 880 nm) (Abb. 8). Der Monitor ist 14,2 cm x 17,8 cm x 12,2 cm groß, transportabel und kann auf Batteriebetrieb umgestellt werden. Verschiedene Kabellängen, die den Sensor mit dem Pulsoximeter verbinden, erlauben die Überwachung der Sauerstoffsättigung auch bei Wassergeburten. Abb. 7: OBS-500 Monitor & OBS 900 Sonde {OBScientific Benutzerhandbuch}

32 Fetale Sauerstoffsättigung und Pulsfrequenz werden mit Hilfe der Reflexionspulsoximetrie (Auflösung 1%) und der Plethysmographie (Auflösung 1 bpm) gemessen und digital angezeigt. Abb. 8: OBS-900 Oximetriesensor {OBScientific Benutzerhandbuch} Der Nutzer kann manuell Messwerte definieren, bei welchen ein Alarm (akustisch, symbolisch) ausgelöst werden soll. Zur Kalibrierung wurde auf Messwerte zurückgegriffen, die bei hypoxämischen Patienten, Freiwilligen und in Tierversuchen (Sauerstoffsättigungen im unteren Sättigungsbereich), ermittelt worden waren. Aus diesen Daten ergab sich für die fetale Sauerstoffsättigung ein Messbereich von 20% bis 99%. Die relative Streuung der Messwerte ist bei niedriger Sauerstoffsättigung größer. Die vom Hersteller angegebenen Genauigkeiten betrugen: ± 2% für Sauerstoffsättigung oberhalb von 70% ± 3% für Sauerstoffsättigung zwischen 40 und 69% ± 5% für Sauerstoffsättigung zwischen 20 und 39% Unterhalb eines SPO 2 -Wertes von 20% sind keine verlässlichen Angaben möglich, da das Gerät für Sauerstoffsättigungen unterhalb von 20% nicht kalibriert war (OBS-500 Benutzerhandbuch OB Scientific). Um Interferenzen zwischen Sensor und Plazenta zu vermeiden, wurde vor Applikation der Sonde die Lage der Plazenta relativ zum kindlichen Rücken mit einer Ultraschalluntersuchung bestimmt. Der Sensor wird vom Geburtshelfer zwischen Zeige- und Mittelfinger soweit vorgeschoben, bis die Leuchtdioden und der Detektor auf dem kindlichen Rücken positioniert sind (Abb. 9). Als Orientierungshilfe befindet sich auf der Rückseite des Sensors, also auf der zum Feten abgewandten Seite, eine Skalierung in 5 cm Abständen (Technology Bulletin, OB Scientific). Alternativ kann die Sonde auch über das Abdomen