Weitergehende Analyse von Kardiotokogramm-Daten mittels komplexer Software: Vergleich von „Recurrence Plot”, fetaler Herzfrequenz und Schwangerschaftsverlauf

Zusammenfassung

Hintergrund und Fragestellung: Bringt die weitergehende Analyse der Daten der fetalen Herzfrequenz aus dem CTG eine Verbesserung in Bezug auf die Vorhersage von Schwangerschaftskomplikationen? Die bisherige Beurteilung des CTG's basiert auf der Variabilität der fetalen Herzfrequenz, d. h. je variabler der Frequenzverlauf ist - mit Ausnahme einer Verminderung der Frequenz -, desto besser der Gesundheitszustand des Feten. Auch unserer Analyse liegt dieses Konzept zugrunde, da die Einzeldaten der fetalen Herzfrequenz lediglich optisch anders präsentiert werden.

Patientinnen und Methodik: Anhand von CTG's von 25 unselektierten Patientinnen im dritten Trimenon der Schwangerschaft wurde die fetale Herzfrequenz mittels komplexer EDV weitergehend analysiert. Der so genannte „recurrence plot” (RP) bietet die Möglichkeit, die Daten der fetalen Herzfrequenz bezüglich der Wiederkehr derselben Messwerte graphisch zu sortieren. Als Beurteilungskriterien zur Vorhersage einer ungestörten bzw. einer Risikoschwangerschaft wurde die Struktur der Diagramme bezüglich ihrer Feinheit/Grobheit und der Erkennbarkeit von Einzelheiten (klare oder verwaschene Zeichnung) definiert.

Ergebnisse: 11 von 11 Patientinnen der Normalgruppe (vaginale Entbindung eines eutrophen Kindes am Termin bzw. primäre Sectio bei unauffälligem CTG) zeigten ein grobes/verwaschenes Muster im RP. Bei 12 von 14 (86 %) der Risikogruppe (Frühgeburt/Mangelgeburt/Sectio bei pathologischem CTG) fand sich ein feines/klares Muster im RP.

Schlussfolgerung: Erste Ergebnisse zeigen, dass sich eine weitergehende Analyse von CTG-Daten im Hinblick auf eine Vorhersage von Schwangerschaftsrisiken lohnt. Die entsprechende EDV kann heutzutage überall etabliert werden und die notwendigen Algorithmen sind schnell zu erlernen und einfach auszuführen. Dies wäre dann die Grundlage für eine groß angelegte Studie, um unsere Ergebnisse weiter abzusichern.

Abstract

Background: Is it useful to further analyse foetal heart rate to improve the prediction of pregnancy complications? The analysis of the foetal heart rate is usually based on the variability of the heart rate, i. e. the more variable the heart rate presents - except a decrease - the better the condition of the foetus is. The same concept is applied in our own analysis which differs only in the presentation of the data.

Material and Methods: We analysed 25 non-stress-tests from unselected third trimester pregnancies using sophisticated software. The recurrence plot (RP) is able to rearrange data from foetal heart rate monitoring in order to make the heart rate variability visible. We developed criteria for a normal and an abnormal test result describing the structure of the diagram to predict an uneventful and a high-risk pregnancy, respectively.

Results: 11 out of 11 patients with uneventful course and outcome of pregnancy showed a coarse and blurred RP pattern. 12 out of 14 (86 %) patients developing either intrauterine growth retardation or preeclampsia and requiring caesarean section because of foetal heart rate abnormalities showed a fine and clear RP pattern.

Conclusions: Our preliminary results show that it makes sense to further evaluate foetal heart rate variability in order to predict pregnancy complications. Computer programs including the algorithms needed (calculation of the recurrence plot) are not expensive and easy to handle. A widespread use of these programs represents the basis requirement for large controlled clinical trials.

Schlüsselwörter

Fetale Herzfrequenz - Komplexitätsanalyse - recurrence plot - Schwangerschaftskomplikationen

Key words

Foetal heart rate - complexity analysis - pregnancy complication - recurrence plot

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