Variabilität und Interaktion von Herzfrequenz und Blutdruck in der normotensiven und hypertensiven Schwangerschaft

Baumert, Mathias GND

During pregnancy, maternal cardiovascular regulation adapts to the changing support requirements for mother and child. The variability and interactions of heart rate and blood pressure were investigated to quantify these alterations. Within the framework of a clinical study, tests were conducted to determine how the behaviour of these variability parameters changes in pathological pregnancies and hence whether pre-eclampsia, the severe hypertensive pregnancy disorder, can be forecasted by their analysis. To estimate the complexity of heart rate and blood pressure time series, a method was developed that is based on the compressibility of the time series. To analyze the interdependence of these two measures a method using the concept of symbolic dynamics was developed. In comparison to standard parameters of heart rate and blood pressure variability, the new methods provide additional information and consider non-linear features. The clinical study showed that cardiovascular regulation in normotensive pregnancies is significantly changed when compared with that found in non- pregnant women, pregnancies with chronic hypertension, patients with pregnancy- induced hypertension and pregnancies with pre-eclampsia. Furthermore, significant changes during the second half of gestation could be shown in normotensive and chronic hypertensive pregnancies. The variability measures of normotensive pregnancies with pre-eclamptic outcome were significantly changed relative to those of normotensive pregnancies with normal outcome and indicate an early altered cardiovascular regulation. Using a multivariate statistical approach a classifier was developed that combines four variability parameters and enables pre-eclampsia forecasting with a specificity of 100 % and a sensitivity of about 60 %. This is a considerable improvement over ultrasound Doppler blood flow measurement in the uterine arteries, the current state of the art technique (specificity: 100 %; sensitivity: 20 %).

Während der Schwangerschaft wird die maternale kardiovaskuläre Regulation auf die Bedürfnisse der Versorgung von Mutter und Kind angepasst. Die Analyse der Variabilität und Interaktion von Herzfrequenz und Blutdruck erlaubt eine Quantifizierung dieser Veränderungen. Im Rahmen einer klinischen Studie wurde geprüft, wie sich das Verhalten der Variabilitätsparameter bei pathologischen Schwangerschaftsverläufen ändert, und ob sich somit die besonders schwerwiegende hypertensive Schwangerschaftserkrankung Präeklampsie vorhersagen lässt. Zur Abschätzung der Komplexität der Herzfrequenz- und Blutdruckzeitreihen wurde ein Verfahren entwickelt, das auf der Komprimierbarkeit der Zeitreihen beruht. Für die erweiterte Interaktionsanalyse beider Messgrößen wurde ein auf dem Konzept der symbolischen Dynamik basierendes Verfahren eingeführt. Die neuen Methoden liefern im Vergleich zu den Standardparametern der Herzfrequenz- und Blutdruckvariabilität zusätzliche Informationen, wobei gleichzeitig nichtlineare Verhaltensweisen berücksichtigt werden. Die klinische Studie zeigte, dass das kardiovaskuläre Regulationsverhalten von normotensiven Schwangeren im Vergleich zu Nichtschwangeren, Schwangeren mit chronischer Hypertonie, Patientinnen mit schwangerschaftsinduzierter Hypertonie und Schwangeren mit Präeklampsie signifikant verändert ist. Des weiteren konnten bei normotensiven und chronisch hypertensiven Schwangeren signifikante Veränderungen im Verlauf der zweiten Schwangerschaftshälfte gezeigt werden. Die Variabilitätsparameter von normotensiven Schwangeren mit präeklamptischen Ausgang waren gegenüber denen von normotensiven Schwangeren mit komplikationsfreiem Ausgang signifikant verschieden und deuten auf ein frühzeitig verändertes Regulationsverhalten bei Schwangeren mit präeklamptischen Ausgang. Mit einem multivariaten statistischen Ansatz konnte aus der Kombination von vier Variabilitätsparametern ein Klassifizierer erstellt werden, der eine Früherkennung von Präeklampsie mit einer Spezifität von 100 % bei einer gleichzeitigen Sensitivität von ca. 60 % erlaubt, was einer deutlichen Verbesserung gegenüber dem derzeitigen Standardverfahren, der Ultraschall-Doppler-Blutflussmessung in den Uterinarterien (Spezifität: 100 %; Sensitivität: 20 %), entspricht.

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Baumert, Mathias: Variabilität und Interaktion von Herzfrequenz und Blutdruck in der normotensiven und hypertensiven Schwangerschaft. 2005.

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