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Ultraschall Med 2007; 28(5): 498-501
DOI: 10.1055/s-2007-963028
Original Article

© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Implications of Low Vascular Flow Resistance in the Umbilical Artery - Difference between the Second and Third Trimester of Pregnancy

Die Bedeutung eines niedrigen Gefäßwiderstandes in der Umbilical-Arterie im 2. und 3. Trimenon der Schwangerschaft ist unterschiedlichJ. Heinig1, [*] , J. Steinhard1, [*] , R. Witteler1 , R. Schmitz1 , L. Kiesel1 , W. Klockenbusch1
  • 1Department of Obstetrics and Gynecology, University of Münster
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Publication History

received: 19.9.2006

accepted: 24.1.2007

Publication Date:
05 September 2007 (online)

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Zusammenfassung

Ziel: Ein pathologisch erhöhter (> 95. Perzentile) Pulsatilitätsindex (PI) in der Umbilicalarterie (UA) weist auf eine Gefährdung des Fötus hin. Die Auswirkung eines „abnormal” niedrigen (≤ 5. Perzentile) PI im zweiten Trimester ist hingegen nicht bekannt. Material und Methoden: Im zweiten Schwangerschaftsdrittel wurde in unserer Einrichtung von 2001 bis 2004 ein Screening bei 5220 Patienten zwischen der 16. und 25. Schwangerschaftswoche durchgeführt, mit zusätzlichem UA Doppler-Ultraschall bei 547 (10,5 %) von diesen Patienten. Die Unterlagen standen in unserer elektronischen Datensammlung für eine Analyse zur Verfügung (PIA Fetal Database (GE, USA)). Um eine Beziehung zwischen einem unterhalb der 5. Perzentile liegenden PI in der Umbilicalarterie im 2. Schwangerschaftstrimester und fetalen Anomalien und Outcome zu ermitteln, wurde eine retrospektive Datenanalyse durchgeführt. Ergebnisse: Bei 25 Föten (3.6 %) wurde ein UA PI unterhalb der 5. Perzentile gefunden. Bei 7 dieser Föten (28 %) wurden Anomalien des Urogenitaltrakts diagnostiziert. In 7 Fällen handelte es sich um Mehrlingsschwangerschaften (28 %), bestehend aus zwei Drillingsschwangerschaften, bei denen jeweils ein Fötus Fehlbildungen aufwies. Es gab fünf monochoriale Zwillingsschwangerschaften, bei denen zwei Föten Fehlbildungen zeigten. Bei 11 Schwangerschaften (44 %) ergab das Zweittrimester-Screening keine Anomalien. Schlussfolgerung: Nur bei 11 Föten (44 %) mit einem UA PI unterhalb der 5. Perzentile im 2. Trimester fanden sich ein günstiger Schwangerschaftsverlauf und Outcome, definiert als Lebendgeburt ohne fötale Fehlbildungen und unauffälliger Neonatalperiode. Die Ursachen eines pathologisch niedrigen UA PI im zweiten Trimester scheinen vielfältig zu sein. Mögliche ätiologische Faktoren werden diskutiert.

Abstract

Purpose: An abnormally high (above 95th percentile) pulsatility index (PI) in the umbilical artery (UA) indicates impaired fetal outcome, whereas the impact of an ‘‘abnormally’’ low (below 5th percentile) PI in the second trimester is unknown. Materials and Methods: Between 2001 and 2004, second trimester pregnancy screening was performed at our institution on 5220 patients, and additional UA Doppler ultrasound on 547 (10.5 %) of these patients, between 16th and 25th week of pregnancy. Files were available for analysis in our electronic database (PIA Fetal Database (GE, USA)). To evaluate the association of a UA PI below the 5th percentile in the second trimester of pregnancy with fetal anomalies and outcome, a retrospective database analysis was conducted. Results: In 25 fetuses (3.6 %), a UA PI below the 5th percentile was found. In 7 of these fetuses (28 %), abnormalities of the urogenital tract were diagnosed. There were multiple pregnancies in 7 cases (28 %), consisting of two triplets, each including one fetus with malformation, as well as five monochorial twin pregnancies, including 2 fetuses with malformations. In 11 pregnancies (44 %), second trimester screening showed no anomalies. Conclusion: Only in 11 cases (44 %) of fetuses with UA PI below 5th percentile in the second trimester, course and outcome of pregnancy were favourable, if defined as live birth without fetal malformations and uneventful neonatal period. The aetiology of an abnormally low UA PI in the second trimester seems to be diverse. Possible aetiological mechanisms will be discussed.

Key words

fetal malformation - umbilical artery pulsatility index - vascular resistance - second trimester - doppler ultrasound

References

  • 1 Gudmundsson S, Marsál K. Umbilical artery and uteroplacental blood flow velocity waveforms in normal pregnancy - a cross sectional study.  Acta Obstet Gynecol Scand. 1988;  67 347-354
    Google Scholar
  • 2 Olofsson P, Saldeen P, Marsál K. Fetal and uteroplacental circulatory changes in pregnancies proceeding to beyond 43 weeks.  Early Hum Dev. 1996;  46 1-13
    Google Scholar
  • 3 Gudmundsson S, Marsál K. Umbilical and uteroplacental blood flow velocity waveforms in pregnancies with fetal growth retardation.  Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 1988;  27 187-198
    Google Scholar
  • 4 Olofsson P, Saldeen P, Marsál K. Association between a low umbilical artery pulsatility index and fetal distress in labor in very prolonged pregnancies.  Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 1997;  73 23-29
    Google Scholar
  • 5 Omar H A, Figueroa R, Tejani N. et al . Properties of lactate-induced relaxation in human placental arteries and veins.  Am J Obstet Gynecol. 1993;  169 912-918
    Google Scholar
  • 6 Gosling R G, Dunbar G, King D H. et al . The quantitative analysis of occlusive peripheral arterial disease by a non-intrusive ultrasonic technique.  Angiology. 1971;  22 52-55
    Google Scholar
  • 7 Acharya G, Wilsgaard T, Berntsen G KR. et al . Reference ranges for serial measurements of umbilical artery Doppler indices in the second half of pregnancy.  Am J Obstet Gynecol. 2005;  192 937-944
    Google Scholar
  • 8 Poston L. The control of bloodflow to the placenta.  Exp Physiol. 1997;  82 377-387
    Google Scholar
  • 9 Sand A E, Andersson E, Fried G. Effect of nitric oxide donors and inhibitors of nitric oxide signalling on endothelin- and serotonin-induced contractions in human placental arteries.  Acta Physiol Scand. 2002;  174 217-223
    Google Scholar
  • 10 Olofsson P, Oloffson H, Molin J. et al . Low umbilical artery vascular flow resistance and fetal outcome.  Acta Obstet Gynecol Scand. 2004;  83 440-442
    Google Scholar
  • 11 Poston L, McCarthy A L, Ritter J M. Control of vascular resistance in the maternal and feto-placental arterial beds.  Pharmacol Ther. 1995;  65 215-239
    Google Scholar
  • 12 Rudolph A M. Distribution and regulation of blood flow in the fetal and neonatal lamb.  Circ Res. 1985;  57 811-821
    Google Scholar
  • 13 Adamson S L. Arterial pressure, vascular input impedance, and resistance as determinants of pulsatile blood flow in the umbilical artery.  Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 1999;  84 119-125
    Google Scholar
  • 14 Alfirevic Z, Neilson J P. Doppler ultrasonography in high-risk pregnancies: systematic review with meta-analysis.  Am J Obstet Gynecol. 1995;  172 1379-1387
    Google Scholar
  • 15 Acharya G, Wilsgaard T, Berntsen G KR. et al . Reference ranges for umbilical vein blood flow in the second half of pregnancy based on longitudinal data.  Prenat Diagn. 2005;  25 99-111
    Google Scholar
  • 16 Stembera Z K, Hodr J, Janda J. Umbilical blood flow in healthy newborn infants during the first minutes after birth.  Am J Obstet Gynecol. 1965;  91 568-574
    Google Scholar
  • 17 Schmidt K G, Silverman N H, Harrison M R. et al . High output cardiac failure in fetuses with large sacrococcygeal teratoma: diagnosis by echocardiography and Doppler ultrasound.  J Pediatr. 1989;  114 1023-1028
    Google Scholar
  • 18 Silverman N H, Schmidt K G. Ventricular volume overload in the human fetus: observations from fetal echocardiography.  J Am Soc Echocardiogr. 1990;  3 20-29
    Google Scholar

1 (both authors contributed equally to the manuscript)

Dr. Jörg Heinig

Obstetrics and Gynecology, University of Münster

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48129 Münster

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