De foetale conditie wordt tijdens een bevalling bewaakt door middel van het cardiotocogram (CTG), een continue registratie van het foetale hartritme en de uterusactiviteit (weeën). Om tot een juiste interpretatie van het CTG te komen is niet alleen het foetale hartritme van belang, maar zeker ook de weeënactiviteit. De respons van de foetus op contracties geeft een reflectie van zijn conditie op dat moment. Tevens dient de uterusactiviteit nauwkeurig te worden bewaakt in geval van inleiding of bijstimulatie van de baring met weeënopwekkende middelen. Foetale nood door hyperstimulatie of juist slechte progressie bij suboptimale weeënactiviteit, kan worden voorkomen door het contractiepatroon te optimaliseren. Het monitoren van weeënactiviteit blijkt in de praktijk echter lastig.
Inleiding
In Nederlandse ziekenhuizen wordt reeds decennia lang gebruik gemaakt van de externe tocodynamometer (zie afb.1). Deze standaardmethode bestaat uit een druksensor die met een elastische band om de buik van een barende vrouw wordt bevestigd. De veranderingen van de buikwand tijdens contracties worden geregistreerd door deze druksensor. Regelmatig wordt hiermee echter geen adequate registratie verkregen; met name factoren als beweging van moeder en maternale obesitas kunnen deze methode van monitoring negatief beïnvloeden [1]. De meest betrouwbare methode is de intra-uteriene druklijn (zie afb.2), die de druk in de baarmoederholte meet en kwantitatieve informatie geeft over contracties t.a.v. de sterkte, duur en tonus tussen contracties. Deze inwendige methode heeft echter een aantal belangrijke nadelen. De druklijn kan alleen worden ingebracht als de vliezen zijn gebroken en er minimaal 2 à 3cm ontsluiting is.
Onjuiste plaatsing gaat gepaard met een risico op ernstige complicaties, zoals perforatie van de baarmoederwand, schade en/of loslating van de placenta [2], soms zelfs met foetale sterfte tot gevolg [3]. Nadat in een gerandomiseerd gecontroleerd onderzoek – waarbij de druklijn werd vergeleken met de externe tocodynamometer – geen verbetering in perinatale uitkomsten werd gezien, verdween deze methode in Nederland naar de achtergrond [4]. Enkele ziekenhuizen gebruiken de druklijn nu alleen op strikte indicatie, met name wanneer met de externe tocodynamometer geen bruikbaar signaal wordt verkregen. Obstetrische hulpverleners zijn daarom op zoek naar een alternatieve betrouwbare methode die veilig in de kliniek gebruikt kan worden voor het monitoren van weeënactiviteit. Elektrohysterografie in de vorm van een uitwendige weeënpleister lijkt een veelbelovende nieuwe techniek. (zie afb.3)
Elektrohysterografie (EHG)
Bij EHG wordt de elektrische activiteit in de uterus gemeten die de oorzaak is van contracties. Onderzoekers zijn er reeds lang geleden in geslaagd deze elektrische activiteit te registreren met behulp van contactelektroden vanaf de buikhuid van moeder [7,8]. Deze elektrische activiteit bleek een sterke correlatie te hebben met de intra-uteriene druk [9]. In onderzoek vanuit de Technische Universiteit Eindhoven is weeënactiviteit gelijktijdig geregistreerd met elektrohysterografie en de intra-uteriene druklijn. [9]. Op basis van deze registraties is een algoritme ontwikkeld dat het ruwe signaal dat verkregen wordt met elektrohysterografie, omzet naar een leesbaar tocogram (zie afb. 4). Helaas was de hiermee berekende weeënactiviteit bij deze methode, zoals ook bij andere EHG-gebaseerde technieken voor weeënregistratie, pas na ca. 30 seconden beschikbaar. Dankzij enkele technische verbeteringen is het EHG nu ook beschikbaar in realtime; de afgeleide weeënactiviteit kan zonder vertraging worden gebruikt voor directe beoordeling in het cardiotocogram.
Literatuur EHG
In 2011 werd in een Duitse studie de kwaliteit van een EHG tocogram geëvalueerd in vergelijking met de externe tocodynamometer [5]. Zowel tijdens de ontsluitings- als uitdrijvingsfase bleek het aantal ‘adequate’ registraties significant hoger te zijn voor het EHG dan de externe tocodynamometer (p<0.001). Medici beoordeelden het EHG-tocogram als significant eenvoudiger te interpreteren, dan het tocogram van de externe tocodynamometer. In een Amerikaanse studie werd de sensitiviteit van het EHG en van de externe tocodynamometrie voor het detecteren van contracties onderzocht door een vergelijking met de intra-uteriene druklijn. Met het EHG werd een sensitiviteit van 89% behaald, tegenover 62% met de externe tocodynamometer (p < 0.001) [6]. In dezelfde studie bleek het EHG ook in geval van obesitas, contracties beter te detecteren dan met de externe tocodynamometer.
In deze studies werd geconcludeerd dat het EHG een betrouwbaarder alternatief vormt voor weeënregistratie dan de externe tocodynamometer.
Fysiologische achtergrond EHG
De baarmoederspier is opgebouwd uit glad spierweefsel (myometrium). Door instroom van calciumionen ontstaat een actiepotentiaal in de myometriumcel. Waar de elektrische activiteit precies wordt geïnitieerd is onbekend, maar de gedachte is dat in principe iedere myometriumcel zou kunnen fungeren als ‘pacemaker’. Door middel van gap-junctions kan het signaal worden doorgegeven naar willekeurige andere myometriumcellen (zie afb. 5). Als er op deze manier voldoende myometriumcellen geactiveerd worden, ontstaat er een contractie. Deze elektrische activiteit wordt met behulp van het EHG op de maternale buikwand geregistreerd.
Het systeem
De methode bestaat uit een abdominale pleister, ook wel Tocopatch (Graphium, afb. 6), en de translatie module (PUREtrace, zie afb. 7) en beschikt reeds sinds 2013 over CE-markering. Het systeem is ontwikkeld door NEMO Healthcare BV, een bedrijf dat voortkomt uit de onderzoekssamenwerking tussen het Máxima Medisch Centrum en de Technische Universiteit Eindhoven.
Registratie van het EHG vindt plaats middels een elektrodepleister die op de maternale buikwand, rondom de navel wordt geplakt. Optimale lokalisatie van de pleister is belangrijk. Daar waar de baarmoederwand met externe palpatie het beste te voelen is, dient de pleister te worden geplakt.
In de pleister zijn drie elektroden verwerkt, die de EHG-data registreren met een 10 Hz sample frequentie. De translatie module combineert de data tot één input, gebaseerd op een fysiologisch model van de elektrische geleidingseigenschappen van de baarmoederspier. Om de elektrische activiteit uit andere bronnen te onderdrukken, wordt gebruik gemaakt van filtertechnieken, zoals een bandpass filter van 0.3-0.8 Hz, waarbinnen de signaalfrequentie van de baarmoederspier valt. De output kan via de module worden aangeboden aan een reguliere CTG-monitor, waarop een realtime tocogram kan worden afgelezen. Doordat dit EHG systeem rechtstreeks aangesloten kan worden op gangbare CTG-monitors, kunnen ziekenhuizen EHG gebruiken zonder dat er grote investeringen in nieuwe apparatuur noodzakelijk zijn.
Voorwaarden voor een goede meting
Vóór plaatsing van de elektrodepatch is huidpreparatie met schuurpapier vereist om de elektrode-huid-impedantie te verlagen en daarmee het EHG signaal te optimaliseren. Hiervoor wordt medisch schuurpapier gebruikt om de dode huidcellen van de bovenste huidlaag weg te vegen, waardoor de impedantie daalt. Het belang van een goede huidpreparatie voor elektrohysterografie, wordt geïllustreerd in onderstaande registratie (Afb. 8). Deze meting is gedaan in kader van de W3 studie, waarbij weeënactiviteit gelijktijdig wordt geregistreerd met de druklijn (intra-uterine pressure: IUP), EHG en externe TOCO. Vóór de blauwe pijl is een matige huidpreparatie verricht waarbij het EHG-signaal niet is te interpreteren.
Om de huidimpedantie te controleren, maken we gebruik van de SIGGI-II impedantiemeter (zie afb. 9). Deze wordt aangesloten op de geplaatste elektrodepatch en berekent de huidimpedantie door een klein beetje stroom naar de patch te leiden en het voltage te meten. In de kliniek beschouwen we een impedantie <5kΩ als adequate huidpreparatie. De impedantie die werd gemeten bij bovenstaande registratie, lag boven deze grens. Huidpreparatie werd daarom herhaald en binnen enkele minuten werd dezelfde weeënpleister herplakt, waarna een goed interpreteerbaar EHG-signaal werd verkregen (zie registratie na blauwe pijl, doorlopend op tweede CTG-print). In de praktijk merken we dat niet bij iedere patiënt dezelfde mate van preparatie is vereist. Bij een droger huidtype zou mogelijk een mildere preparatie voldoende zijn om dezelfde lage impedantie te bereiken bij een intensievere huidpreparatie zoals benodigd bij een normaal huidtype.
Ook de amplitude van het EHG-signaal kan per persoon verschillen en is afhankelijk van de afstand tussen de abdominale elektroden en de uterus. Een grotere afstand resulteert in een kleinere amplitude. Het systeem beschikt daarom over een kalibratiefunctie om de amplitude van contracties desgewenst groter of kleiner te maken. Met name bij obese zwangeren gebruiken we vaak deze functie om het tocogram leesbaarder te maken. Zie afbeelding 10 voor een voorbeeld van een registratie bij een barende vrouw met een BMI van 46 (tevens afkomstig uit W3-studie). T.h.v. de blauwe pijl is de kalibratiefunctie toegepast. In de registratie wordt automatisch een marker weergegeven (EHG-waarde 100), om exact te kunnen zien waar gekalibreerd is. Hierna is duidelijk te zien dat de amplitude in het EHG wordt vergroot.
Figuur 1 t/m 3
Een externe tocodynamometer, een intra-uteriene druklijn, en een weeënpleister
Validatie
Het eerdergenoemde EHG-systeem wordt momenteel gevalideerd in de W3-studie, die uitgevoerd wordt in het Máxima Medisch Centrum Veldhoven. Hierbij wordt een twee uur durende gelijktijdige registratie met intra-uteriene druklijn, de externe tocodynamometer en het elektrohysterogram uitgevoerd. Zo’n 100 zwangere vrouwen zullen aan dit onderzoek deelnemen. De primaire uitkomstmaat is sensitiviteit, waarbij het EHG vergeleken wordt met de intra-uteriene druklijn als gouden standaard. Daarnaast wordt de sensitiviteit van het EHG vergeleken met de sensitiviteit van de externe tocodynamometer. Onder een groep morbide obese zwangeren (BMI>40) wordt een subanalyse uitgevoerd.
Na validatie hopen we in de toekomst een randomized controlled trial op te zetten, om de klinische relevantie (o.a. obstetrische en perinatale uitkomstmaten) te beoordelen.
Patiënttevredenheid
In de W3-studie wordt tevens een onderzoek naar patiënttevredenheid uitgevoerd door middel van een vragenlijst. De drie methoden hebben verschillende kenmerken die per patiënt mogelijk als prettig of juist als vervelend kunnen worden ervaren. Sommige patiënten zien op tegen het plaatsen van de druklijn of het inwendige onderzoek dat daarvoor noodzakelijk is. Als de druklijn eenmaal geplaatst is, werkt deze meestal goed en behoeft weinig interventies. De patiënt heeft doorgaans weinig last van de katheter die uitwendig met een pleister aan het bovenbeen wordt bevestigd. De externe tocodynamometer is eenvoudig te plaatsen, maar kan weer verschuiven bij bewegingen. Daarom behoeft deze methode vaak aanpassingen door de verpleging. Patiënten kunnen de elastische band van de externe tocodynamometer, die relatief strak om het abdomen moet worden gespannen, als vervelend ervaren. De weeënpleister blijft dankzij de adhesieve eigenschappen goed gelokaliseerd en behoeft mogelijk minder interventies van het verpleegkundig team, wat prettig is voor zowel de patiënt als voor medische hulpverleners. Een bijwerking zou kunnen zijn dat patiënten een huidreactie ontwikkelen op de huidpreparatie en/of de pleister.
Toekomstperspectief
Al met al lijkt het EHG een veelbelovende methode en goed toepasbaar voor het monitoren van contracties tijdens de bevalling. Waar voorheen een afweging moest worden gemaakt tussen ofwel betrouwbaarheid van het monitoren, ofwel de veiligheid, worden deze twee belangrijke eigenschappen in het EHG gecombineerd. Nieuwe gebruikers van het EHG dienen instructies te krijgen over huidpreparatie, correcte plaatsing van de pleister en adequaat gebruik van de module. Als het systeem in de toekomst wireless beschikbaar wordt, zou dit de patiëntentevredenheid en gebruikerstevredenheid kunnen vergroten. Het EHG zou in de toekomst ook meer mogelijkheden kunnen bieden voor thuismonitoring. De klinische implementatie van het EHG als weeënregistratie zal ons tevens nieuwe inzichten kunnen brengen in de evolutie van de elektrische activiteit van de uterus tijdens inleiding van de baring en bij een (ab)normale progressie van de ontsluiting.
Referenties
[1] P. Bakker e.a. The quality of intrapartum uterine activity monitoring. J. Perinat. Med. 2008.
[2] Rood KM. Complications associated with insertion of intrauterine pressure catheters: an unusual case of uterine hypertonicity and uterine perforation resulting in fetal distress after insertion of an intrauterine pressure catheter. Case Rep Obstet Gynecol 2012 Jan
[3] F Wilmink et al, Fetal complications after placement of an intrauterine pressure catheter: a report of two cases and review of the literature. J Matern Fetal Neonatal Med. 2008 Dec
[4] B Jjh, Internal versus external tocodynamometry during induced or augmented labour ( Review ). 2013
[5] J Reinhard et al, Uterine activity monitoring during labour—a multi-centre, blinde two-way trial of external tocodynamometry against electrohysterography. Z Geburtshilfe Neonatol 2011;215:199-204.
[6] TY Euliano et al, Monitoring uterine activity during labor: a comparison of 3 methods. Am J Obstet Gynecol [Internet]. Elsevier Inc.; 2013 Jan
[7] C Buhimschi et al, Uterine activity during pregnancy and labor assessed by simultaneous recordings from the myometrium and abdominal surface in the rat. :811–22.
[8] H Wen Hsu et al , Power spectrum analysis of myometrial electromyogram and intrauterine pressure changes in the pregnant rhesus monkey in late gestation. Am J Obstet Gynecol. 1989 Aug
[9] C Rabotti et al, Relationship between electrohysterogram and internal uterine pressure?: a preliminary study. 2006;1661–8
