Несмотря на то, что внутриутробная гипоксия плода остается самой страшной угрозой для жизни и здоровья младенца во время физиологических родов, в акушерстве до сих пор отсутствует какой-либо метод срочной диагностики гипоксии плода в родах [2, 6, 7, 12]. В этой ситуации в роли такого метода мы предлагаем использовать тепловизорную видео регистрацию процесса рождения плода в инфракрасном диапазоне спектра излучения тканей [1, 8, 10,1 1].
Дело в том, что в норме при оптимальной температуре окружающей среды температура почти всех частей тела человека определяется интенсивностью аэробного обмена в них, который зависит от обеспеченности их артериальной кровью и кислородом [4]. В частности, тепловизорная динамика температуры подушечек пальцев рук взрослого человека при геморрагическом шоке позволяет оценивать степень гипоксического повреждения его коры головного мозга [3,5,9]. Однако пальцы рук плода не доступны для инфракрасной термографии во время родов. В этой ситуации можно пальцы рук плода могут быть заменены на его голову, которая обычно первой выходит из родовых путей наружу [13].
Причем, исходя из того, что костный череп плода имеет щели, температура кожи головы над щелями может отражать температуру коры головного мозга [14]. В связи с этим динамика локальной температуры поверхности головы плода вполне может стать индикатором обеспеченности его кислородом, а тепловизорная инфракрасная термография может претендовать на роль безопасной методики диагностики внутриутробной гипоксии плода в финальной стадии родов. Более того, снятое инфракрасное «кино родов» может стать единственным на сегодняшний день надежным документом, косвенно свидетельствующим об обеспеченности кислородом коры головного мозга плода в родах [8].
Цель исследования – разработка способа инфракрасной диагностики состояния коры головного мозга плода в потужном периоде родов.
Материалы и методы исследования
Инфракрасная термография головы и тела плода осуществлялась с расстояния 1 – 2 метра с использованием тепловизора марки TH91XX (NEC, USA) в диапазоне температур +26 – +36 °С по стандартной методике. Исследования проведены в период физиологических родов у 25 рожениц, поступивших на срочные роды в родильный дом № 6 БУЗ «Республиканский диагностический центр» города Ижевска в 2011 – 2012 годы. При этом контрольную группу из 20 рожениц составили женщины, в анамнезе у которых ранее имелись успешные физиологические роды с рождением живых плодов в плановые сроки. Кроме этого, критерием отбора в контрольную группу рожениц являлась высокая устойчивость их плодов к внутриутробной гипоксии, подтвержденная в 30 – 32 недели беременности результатами пробы с задержкой дыхания, а именно – при показателе пробы более 30 секунд. Другая группа исследуемых женщин состояла из 15 рожениц, у которых ранее имелись успешные физиологические роды с рождением живых плодов в плановые сроки. Дополнительным критерием отбора в эту группу рожениц являлась низкая устойчивость их плодов к внутриутробной гипоксии, подтвержденная в 30 – 32 недели беременности результатами пробы с задержкой дыхания, а именно – при показателе пробы менее 10 с. Кроме этого, у одной роженицы имелось обвитие пуповины вокруг шеи и груди плода.
Статистическую обработку цифровых данных проводили с помощью методов вариационной статистики на персональном компьютере типа IBM PC марки LG LW65-P797 с использованием пакета прикладных программ STATISTICA 6.0. Статистическую достоверность оценивали путём применения t-критерия Стьюдента для непарных выборок, а проверку статистических гипотез осуществляли на уровне зависимости, равной и меньшей 0,05.
Результаты исследования и их обсуждение
При выборе способа оценки «лучевых» свойств поверхности головы плода в период родов предпочтение было отдано тепловизору, поскольку этот прибор позволяет бесконтактно и с высокой точностью осуществлять мониторинг «лучевых» свойств в области промежности роженицы с расстояния нескольких метров от нее, не мешая действиям акушеров, потугам роженицы и рождению младенца. Полученные результаты показали высокую чувствительность метода тепловизорной оценки локальной температуры головы плода в финальной стадии родов и пригодность инфракрасной видео регистрации рождения плода для документации состояния здоровья плода и качества оказанного акушерского пособия.
Выяснено, что головы всех живых плодов в норме имеют температуру тела матери и сразу после прорезывания через родовые пути изображаются на экране тепловизора многоцветными и преимущественно в желто-оранжево-красных цветах. Точно также изображаются их головы сразу после завершения родов. В частности, подобные результату получены у всех 20 живых новорожденных сразу после их рождения в процессе физиологических родов (рис. 1).
Как следует из приведенных фотографий, выполненных в инфракрасном диапазоне спектра излучения, тепловизорный мониторинг теплоизлучения поверхности головы плода обеспечивает получение точной информации о динамике значений локальной температуры на ее поверхности. При этом удается совершенно безопасно для медицинского персонала, для роженицы и ее плода получать практически моментально информацию о температуре всей видимой поверхности головы плода, выходящей из родовых путей наружу.
а
б
в
г
д
Рис. 1. Изображение на экране тепловизора поверхности головы плода у роженицы П. из контрольной группы с момента начала выхода ее из родовых путей (а) до отсечения пуповины (д) у новорожденного
Как следует из предложенной серии снимков, тепловизорная видео регистрация процесса рождения плода и новорожденного в инфракрасном диапазоне спектра излучения тканей обеспечивает определение температуры теменной части головы плода на всем протяжении потужного периода родов и сразу после рождения младенца вплоть до отсечения у него пуповины и обертывания головы новорожденного в пеленку. При этом диапазон отдельных значений локальной температуры в коже теменной части кожи головы у живых плодов в процессе родов и сразу после них в наших наблюдениях находился между +31,6°С и +36,1°С.
Анализ полученных результатов показал, что в норме (у рожениц контрольной группы, плоды которых имели высокие показатели устойчивости к внутриутробной гипоксии во время беременности,) вся видимая поверхность головы у плодов, как правило, имеет равномерную температуру. У многих плодов и новорожденных на поверхности головы может быть участок локальной гипертермии. Этот участок имеет продолговатую вытянутую форму и расположен в области проекции не заросшего центрального шва черепной коробки, соединяющегося с не заросшими родничками (рис. 2).
Рис. 2. Изображение в инфракрасном диапазоне спектра излучения поверхности головы плода после ее прорезывания у роженицы П. с указанием температуры в области центрального шва
Результаты показали, что температура кожи головы в области проекции не заросших родничков и центральной не заросшей «щели» может превышать температуру кожи над заросшими костями черепной коробки (над костным черепом) плода в среднем на 2,8 ± 0,21°С (Р ≤ 0,05, n = 20). При этом абсолютные значения разницы температур кожи головы над не заросшими костными щелями находились у исследуемых нами плодов у рожениц контрольной группы в диапазоне от +0,5 до +4°С.
Таким образом, в норме, при нормально протекающей беременности, при высоких показателях устойчивости плодов к гипоксии и при нормально протекающих физиологических родах температура кожи головы плода в области не заросших костных щелей и родничков всегда равна температуре кожи над костями черепа или превышает ее на 0,5 – 4°С.
Результаты тепловизорного мониторинга температуры поверхностей видимых частей голов плодов в потужном периоде родов у 15 рожениц, поступивших на роды с подтвержденной во время беременности фетоплацентарной недостаточностью и с низкой устойчивостью плодов к внутриутробной гипоксии (значения пробы Гаускнехт менее 10 с), показали, что у 10 плодов динамика температуры видимой части поверхности головы на протяжении потужного периода родов не имела принципиальных отличий друг от друга и от нормы. Но у 5 плодов на срок 30-120 секунд появлялась зона локальной гипотермии в коже головы в области проекции центрального шва черепа (рис. 3).
Рис. 3. Инфракрасное изображение головы плода через 35 с после завершения очередной потуги (Роженица С., 25 лет)
Нами был проведен анализ обстоятельств, сопутствующих появлению зоны локальной гипотермии у всех этих плодов, который показал, что зона локальной гипотермии возникала у них в потужном периоде родов только во время потуг. Причем, после появления зоны локальной гипотермии неподвижное нахождение плодов в родовых путях в периодах между потугами способствовало сохранению этой зоны и понижению температуры в ней. В то же время, существенное смещение (перемещение) плодов в родовых путях в эти же периоды времени между потугами способствовало устранению зон локальной гипотермии. В частности, инициированная нами внеочередная потуга приводила к повышению температуры в области локальной гипотермии в головах плодов у всех 5 рожениц практически тут же (через 2 – 3 секунды) после достижения успешного смещения тела плода в родовых путях.
Следовательно, термометрия поверхности головы плода, проводимая с помощью тепловизора в потужном периоде родов, позволяет выявлять появление, наличие и устранение периодов относительной локальной гипо- и гипертермии над не заросшей костной щелью. На наш взгляд температура оголенной и влажной поверхности головы плода во время прорезывания в окружении сухого воздуха комнатной температуры позволяет судить об интенсивности окислительного метаболизма в коре головного мозга, сопровождаемого выделением тепла. В свою очередь, интенсивность аэробного метаболизма и теплоизлучения тканей позволяет судить о достаточности в коре головного мозга оксигенированной артериальной крови.
Поэтому выявление равномерной температуры всей поверхности головы плода позволяет судить об отсутствии у плода потенциально опасной внутриутробной гипоксии и ишемии коры головного мозга.
Появление периода локальной гипотермии над не заросшей щелью черепной коробки плода мы предлагаем рассматривать как симптом диагностики гипоксии и/или ишемии плода, поскольку индуцированная нами в этот период преждевременная потуга и смещение плода в родовых путях сопровождалась повышением температуры кожи над костной щелью. Причем восстановление температуры наступало через 2 – 3 с после удачного смещения плода.
Указанные результаты легли в основу разработанного нами изобретения «Способ акушерского пособия при потугах» (патент РФ № 2502485).
Сущность созданного нами изобретения заключается в том, что видимую часть поверхности головы плода оставляют открытой для обзора, обзор осуществляют с термометрией непрерывно в инфракрасном диапазоне спектра излучения тканей с помощью тепловизора, тепловизор устанавливают напротив щели в положении, обеспечивающем получение на его экране изображения открытой части головы плода, определяют наличие и локализацию щели между костями черепа, оценку наличия и степени гипоксии и ишемии коры головного мозга плода проводят по уровню температуры кожи головы в области проекции щели черепа, при выявлении неизменной нормотермии в процессе продвижения плода внутри родовых путей уровень внутриутробной гипоксии и ишемии оценивают как безопасный, прогнозируют возможность рождения здорового ребенка и при сохранении показателей проводят физиологические роды; при выявлении начинающейся локальной гипотермии заключают о начале внутриутробного гипоксического и ишемического повреждения коры головного мозга плода и для его предотвращения придают телу плода поступательное движение вперед с помощью потуг вплоть до принятия им положения, при котором начнет нормализоваться температура кожи над щелью в черепе, затем при последующем выявлении начинающейся локальной гипотермии кожи над щелью черепа воздействия повторяют, а при выявлении нормальной температуры при продвижения плода по родовым путям прогнозируют возможность рождения здорового ребенка и при сохранении показателей проводят физиологические роды.
Приводим пример использования созданного нами способа. В родовый блок поступила женщина Г. 31 года на повторные срочные роды с диагнозом «Беременность 38-39 недель, ВСД по гипотоническому типу, ХСН₀, отеки беременной, носитель ВПГ- II». При ультразвуковом осмотре было уточнено, что «Беременность доношенная, предлежание плода головное, затылочное. Имеется обвитие пуповины вокруг шеи и груди плода». Через 7 часов от момента начала первого периода родов констатировано полное открытие шейки матки при головном предлежании и затылочном положении плода, начало потуг. После этого женщина была помещена на родовый стол. Во втором периоде родов с момента начала прорезывания головки решено было оказать акушерское пособие. Для этого раздвинули половые губы пальцами рук акушера, открыли половую щель и поверхность головы плода, находящейся в ней. Осмотрели ее видимую поверхность на глаз, продолжили контроль здоровья матери, плода и его продвижения по родовым путям, регулируя потуги роженицы и применяя ручное сгибание и разгибание головы плода. Во время первых 2-х потуг головка продвигалась по родовому каналу, а в промежутке между потугами продвижение ее и плода прекратилось. Перерыв между схватками составил 2 минуты. К концу перерыва была отмечена смена розовой окраски кожи головы плода на синюшную окраску. На этом основании было сделано предположение о развитии скрытой внутриутробной гипоксии и/или ишемии головного мозга плода, что могло быть следствием сдавливания пуповины или кровеносных сосудов шеи плода в узком участке родовых путей. Для исключения чрезмерного гипоксического повреждения коры головного мозга плода решено было исследовать лучевые свойства кожи подушечек пальцев рук, однако кисти обеих рук оказались расположенными в трудно визуализируемом месте и были сдавленными телом плода и костным скелетом малого таза.
В связи с этим потужной период родов решено было проводить с использованием разработанного нами способа.
Для этого видимую часть поверхности головы плода оставили открытой для обзора в видимом и инфракрасном диапазоне спектра излучения тканей и начали одновременно с наблюдением на глаз термометрию с помощью тепловизора. С этой целью тепловизор марки NEC TH91XX установили напротив половой щели в такое положение, которое обеспечило получение на его экране изображение открытой части головы плода. Затем выявили в центре открытой поверхности головы участок щели между костями черепа, который находился на месте стреловидного шва, и начали мониторинг температуры кожи всей открытой части поверхности головы. Определили, что к моменту наступления очередной потуги температура кожи на всей видимой части головы соответствовала норме и отдельные участки ее отличались друг от друга не более, чем на 0,3°С. Однако через 25 с после начала потуги температура поверхности головы в области проекции щели черепа снизилась на 0,6°С, в то время как температура остальной части поверхности головы осталась без существенных изменений. При этом на экране тепловизора изображение поверхности головы вокруг щели черепа имело красновато-белый цвет, а над щелью – желто-голубой. Дальнейшее наблюдение показало, что к концу схватки температура в области проекции костной щели стала ниже температуры окружающей части поверхности на 1,0°С, а после прекращения схватки снижение температуры в ней продолжилось. В связи с этим сделали заключение о начале внутриутробного гипоксического и ишемического повреждения коры головного мозга плода и для его предотвращения попросили роженицу преждевременно тужиться изо всех сил. Роженица выполнила эту просьбу и начала тужиться. Через 3 с после начала потуги возобновилось движение головы плода вперед, а через 6 с температура в области очага локальной гипотермии над щелью черепа начала нормализоваться. В связи с этим «внеочередную» искусственную потугу прекратили и продолжили наблюдение за динамикой температуры кожи головы плода. Проведенное наблюдение показало, что через 15 с температура кожи над щелью черепа нормализовалась и оставалась нормальной вплоть до наступления очередной схватки. При этом сердцебиение плода было стабильным с частотой 140 уд/мин.
Последующее управление продвижением плода по родовым путям и потугами роженицы проводили под контролем температуры кожи над костной щелью черепа плода, сохраняя ее в пределах нормы за счет своевременного прекращения или удлинения очередной потуги. Через 20 минут после начала потужного периода родилась девочка. Осмотр новорожденной в видимом и инфракрасном диапазонах спектра излучения тканей показал, что она родилась без признаков акроцианоза, температура тела была равномерной и составляла +37°С. Самостоятельное дыхание и крик ее зафиксированы через 5 секунд после рождения. Оценки по Апгар на 1 и 5 минутах жизни составили 8-9 баллов соответственно. Ребенок имел вес 3540 г., рост 54 см.
Дальнейшее наблюдение за новорожденной показало отсутствие у неё бледности и цианотичности кожных покровов, аспирации околоплодных вод, инфицирования легких, а также других признаков гипоксического повреждения. При этом кожа новорожденного сохраняла розовый цвет и нормальный уровень теплоизлучения.
Таким образом, метод тепловизорной видео регистрации процесса рождения плода в инфракрасном диапазоне спектра излучения тканей, в частности поверхности головы плода в финальной стадии физиологических родов, обеспечивает диагностику состояния здоровья плода, безопасную навигацию продвижения плода в родовых путях и оценку качества оказанного акушерского пособия. При этом непрерывное сохранение равномерной температуры всей поверхности головы плода в пределах нормальных значений вплоть до завершения родов свидетельствует о достаточном снабжении головного мозга плода оксигенированной артериальной кровью на всем протяжении потужного периода родов, об отсутствии у плода гипоксических и/или ишемических повреждений коры головного мозга в родах и о высоком качестве оказанного акушерского пособия.