Zufall oder Regelmäßigkeit in der fetalen Herzfrequenz? Eine Untersuchung mit Methoden der Komplexitätsanalyse

Zusammenfassung

Fragestellung

Wie kann die fetale Herzfrequenz anders als in der herkömmlichen Weise im Kardiotokogramm dargestellt und die Limitierung in der Interpretation des CTGs bezüglich des weiteren klinischen Verlaufs einer Schwangerschaft erklärt werden?

Material und Methoden

Die fetale Herzfrequenz wird von einer Vielzahl von Parametern beeinflusst und ist als Biosignal Ausdruck eines komplexen (kardiovaskulären) Systems. Hier boten sich die aus der Chaostheorie entwickelten Methoden der Komplexitätsanalyse, z. B. der 3D-Plot, als alternatives Analyseverfahren an. Ein Non-Stress-Test wurde bei 25 Patientinnen (12 einer Normalgruppe und 13 einer Risikogruppe zugeordnet) im Sinne des 3D-Plots ausgewertet.

Ergebnisse

Mithilfe des 3D-Plots konnten Fälle mit schwerer Plazentainsuffizienz identifiziert werden. Eine sichere Zuordnung der Patientinnen zur Normal- oder zur Risikogruppe war in den Schwangerschaften der Normalgruppe und in fünf Fällen der Risikogruppe möglich.

Schlussfolgerung

Die 3D-Plots demonstrierten, dass sich der Messwert der fetalen Herzfrequenz in einem eng umschriebenen Bereich bewegt, innerhalb dieses Bereichs jedoch jeden beliebigen Wert annehmen kann (deterministisches Chaos). Eine zuverlässige Vorhersage des klinischen Verlaufs aus der fetalen Herzfrequenz ist nach der Chaostheorie nur möglich, wenn sich alle Parameter, die auf die fetale Herzfrequenz Einfluss nehmen, exakt mathematisch beschreiben lassen.

Abstract

Purpose

Is it possible to display fetal heart rate in a different manner as usual in the cardiotocography and can this explain the limitations of fetal heart rate interpretation to preview the further course of pregnancy?

Material and Methods

Fetal heart rate is influenced by a variety of parameters and depends on the condition of a complex (the cardiovascular) system. In this case, methods of complexity analysis derived from the “chaos theory” may serve as investigative tools. Non-stress-tests from 25 patients (12 with normal or borderline course of pregnancy and delivery and 13 high-risk pregnancies) were examined using the “3D-plot”.

Results

The 3D-plot was able to detect cases complicated by severe IUGR. In 5/13 cases high-risk pregnancies were identified correctly and in 12/12 normal pregnancies.

Conclusion

The 3D-plot demonstrated that the value for the fetal heart rate stays constantly in a well-defined area, but inside this area the value is random (deterministic chaos). A reliable preview of the further course of pregnancy analysing the fetal heart rate will only be realized if all parameters influencing the fetal heart rate are mathematically described.

Schlüsselwörter

Chaostheorie - CTG-Interpretation - Komplexitätsanalyse - Risikoschwangerschaft - 3D-Plot

Key words

Chaos theory - complexity analysis - fetal heart rate monitoring - high-risk pregnancy - 3D-plot

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