Darstellbarkeit und Quantifizierung der Plazentadurchblutung im Plazentaperfusionsmodell

Zusammenfassung

Fragestellung: Nachdem die von uns entwickelte Methode der Darstellung und Quantifizierung von Power-Doppler-Signalen zur Analyse der Plazentadurchblutung auf Störfaktoren hinsichtlich der Geräteeinstellung sowie unter verschiedenen patientinnenspezifischen Bedingungen untersucht und der klinische Einsatz bei normalen Schwangerschaften und Risikograviditäten erprobt worden ist, haben wir in der vorliegenden Studie das Verfahren an einem selbst entwickelten Plazentamodell überprüft.

Material und Methoden: Ein Lobus der geborenen Plazenta ausgetragener und unkomplizierter Schwangerschaften (n = 15) wurde isoliert und perfundiert. Druck- und Volumenverhältnisse wurden den Ergebnissen aus Tierexperimenten und den wenigen vom Menschen bekannten Daten angepasst. Die Perfusion der fetalen Blutgefäße wie auch des intervillösen Raums erfolgte mittels Rollerpumpen. Die Durchblutung des maternalen bzw. fetalen Kreislaufs wurde zum einen zusammen und zum anderen isoliert durchgeführt (n = 15), der maternale Hämatokrit wurde bei konstantem fetalen Hämatokrit in mehreren Stufen variiert (n = 4), ebenso die Druckverhältnisse im maternalen, venösen Kompartiment (n = 3) bzw. im fetalen arteriellen Schenkel (n = 3).

Ergebnisse: Die Durchblutung der Plazenta war bei alleiniger Perfusion des maternalen Kompartimentes (intervillöser Raum) maximal, bei alleiniger Perfusion des fetalen Kompartiments immer noch größer als beim Betreiben beider Kreisläufe. Die Durchblutung der Plazenta war bei niedrigem Hämatokrit (30 % fetal und maternal) am ausgeprägtesten. Bei Erhöhung des Drucks im fetalen Kompartiment ließ sich die Gesamtdurchblutung der Plazenta steigern, dagegen nahm die Durchblutung bei Erhöhung des Drucks im maternalen, venösen Kompartiment signifikant ab.

Schlussfolgerungen: Aufgrund der Untersuchungen an der geborenen Plazenta muss davon ausgegangen werden, dass Druck- und Volumenschwankungen im Bereich des fetalen bzw. maternalen Kreislaufs innerhalb der Plazenta beim Menschen einen direkten Einfluss auf den jeweils anderen Kreislauf haben. Bei einer Blutdrucksteigerung im maternalen, arteriellen Schenkel, die sich bis in den intervillösen Raum fortsetzt (z. B. bei hypertensiven Erkrankungen in der Schwangerschaft), ist anzunehmen, dass der fetale Blutfluss durch Kompression der Zotten vermindert wird. Der gleiche Effekt kann eintreten, wenn der venöse Abfluss erschwert wird. Eine Erhöhung des maternalen Hämatokriten kann zu einer ausgeprägten Verminderung der Plazentadurchblutung führen.

Abstract

Purpose: Power Doppler signals were analysed to demonstrate and quantify placental blood flow. We studied the influence of the setting of the ultrasound machine as well as patient parameters and used them to distinguish between uncomplicated and high-risk pregnancies. In this study, our method was further evaluated using the isolated placental lobe.

Methods: One placental lobe of uncomplicated, term pregnancies was isolated and perfused (n = 15). Data concerning pressure and volume were adapted from experimental and human studies. Perfusion of fetal vessels as well as the intervillous space was carried out using roller pumps. The fetal and/or maternal circulation were/was perfused together or alone (n = 15); maternal hematocrit varied while fetal hematocrit remained unchanged (n = 4), pressure in the maternal venous circulation varied (n = 3) as did pressure in the fetal arterial circulation (n = 3).

Results: We found maximum blood flow when the maternal circulation was perfused alone; blood flow was greater when only the fetal circulation was perfused compared to running both circulations. Maximum placental blood flow was achieved with a low maternal hematocrit (30 %) . Elevation of pressure inside the fetal arteries led to an increase of placental blood flow; otherwise, an increase in pressure on the maternal venous side decreased placental blood flow.

Conclusions: Changes in pressure and volume in either the fetal or maternal circulation influence each other and the whole placental blood flow. An elevation of pressure inside the maternal arteries and as a consequence also inside the intervillous space in cases of hypertensive disease in pregnancy may lead to a decrease in fetal blood flow because of compression of the villi. An increase in maternal venous pressure may act in the same way. A high maternal hematocrit (> 40) can decrease placental blood flow significantly.

Plazentadurchblutung - Plazentaperfusionsmodell - Power-Doppler - Ultraschalldiagnostik

Diagnostic ultrasound - placental blood flow - perfused placental lobe - Power Doppler

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