Messgrößen in der Perinatalmedizin - der Basenexzess

Zusammenfassung

Hintergrund: Von neonatologischer Seite gibt es klare Hinweise, dass der Basenexzess (BE, mmol/l) im Kapillar- bzw. Nabelarterien (NA)-Blut besondere diagnostische und prognostische Aussagekraft hat. In seine Berechnung gehen die Hämoglobin (Hb)-Konzentration (g%), die aktuelle Sauerstoffsättigung (%) des Blutes und die Verteilung der Flüssigkeitskompartimente ein. Bisher wurden diese drei Messgrößen, die sich beim Feten teilweise deutlich von jenen des Erwachsenen unterscheiden, in den Blutgasanalysatoren kaum berücksichtigt. In der vorliegenden Studie sollte daher untersucht und verifiziert werden, welcher BE den Verhältnissen beim Feten/Neugeborenen am besten gerecht wird. Methodik: Aus einem nach klinischen Kriterien ausgewählten „Normalkollektiv” von 7701 termingerecht, auf vaginalem Weg geborenen Einlingen, bei denen ein kompletter Blutgasstatus im NA- und NV-Blut vorlag, und zusätzlich auch die Hb-Werte bestimmt worden waren, wurde der reguläre BE („aktueller Basenexzess” nach RADIOMETER), der auf die reale Sauerstoffsättigung korrigierte Basenexzess (BE_oxy) und der Basenexzess im extrazellulären Raum des Feten (BE_ecff, „standartisierte BE“, RADIOMETER) nach den bekannten mathematischen Beziehungen berechnet. Zusätzlich wurde den fetalen Verhältnissen dadurch Rechnung getragen, dass drei verschiedene O₂-Bindungskurven für HbF (Zander et al., Hellegers und Schruefer, Severinghaus und Ruiz) zur Anwendung kamen. Die unterschiedlichen BE-Werte wurden zur Verifikation ihrer Aussagekraft mit dem Apgar nach 1 Min., der Summe aus Apgar-Zahl nach 1 und nach 5 Min. und zusätzlich - in einem Kollektiv von 342 Feten - mit den elektronisch quantifizierten (CTG-Score) Herzfrequenzphänomenen, analysiert jeweils 30 Min. vor der Geburt, korreliert. Ergebnisse: Der reguläre („aktuelle”) BE im NA-Blut lag in diesem Normkollektiv (N = 7701) median bei -4,9 mmol/l. Die Korrektur auf die reale Sauerstoffsättigung führte zu einer Absenkung auf median -7,7 mmol/l. Die Verwendung verschiedener Sauerstoffbindungskurven für HbF hatte - aus klinischer Sicht - keinen nennenswerten Einfluss auf den nummerischen Wert dieses BE. Die Berücksichtigung der Verteilung der Flüssigkeitskompartimente beim Feten (BE_ecff, „standardisierter” BE) führte zu einer erheblichen nummerischen Reduktion, nämlich median zu -3,2 mmol/l. Dieser Wert lag damit noch deutlich und signifikant unter dem „aktuellen” Basenexzess (Median = -4,9 mmol/l). Die Korrelationsanalyse mit den genannten klinischen „Outcome”-parametern ergab, dass die BE-Korrektur auf die reale Sauerstoffsättigung die Koeffizienten mit den Apgar-Indices sprunghaft und hoch signifikant zunehmen lässt, während die Korrelation mit dem CTG-Score zwar ebenfalls gleichsinnig zunimmt, aber nicht mehr signifikant ist. Schlussfolgerungen: Die vorgelegten Daten sprechen eindeutig dafür, dass in der Perinatalmedizin eine rechnerische Korrektur des BE auf die reale Sauerstoffsättigung vorgenommen werden muss, wobei tunlichst einer der Algorithmen für HbF zur Anwendung kommen sollte. Der BE_ecff („standartisierte“ BE) gibt die Realität offensichtlich nicht hinreichend exakt wieder. Die gleichzeitige Bestimmung des Hämoglobins im NA-Blut ist wünschenswert, da die Variabilität der Hb-Werte größer ist, als erwartet. Bei forensischen Auseinandersetzungen müssen diese Zusammenhänge vom Gutachter berücksichtigt werden.

Abstract

Background: There are convincing data from neonatal studies that the base excess (BE, mmol/L) measured in capillary or cord blood offers special diagnostic and prognostic power in the new-born compromised by hypoxia. For computation of BE the hemoglobin concentration (Hb, %), the oxygen saturation (%) and the distribution of the fetal fluid compartments are necessary. Until now these three factors, which differ in the fetus when compared with adults, have not been taken into account using automatic blood gas equipment. This study therefore attempts to analyse and verify which BE will offer the best fit with the outcome conditions in the newborn. Methods: Using a cohort of 7701 singletons delivered at term by the vaginal route in whom a blood gas analysis in cord blood together with Hb measurements were available and plausible, three BE values were computed: the ordinary BE (actual BE, according to Radiometer determinations), the BE corrected to the real oxygen saturation (BE,oxy) and the BE in the extracellular fluid compartment of the fetus (BE,ecff) using the algorithms of O. Siggaard-Andersen. Moreover, three different oxygen saturation curves for fetal Hb (HbF) were applied, namely those of Zander et al., Hellegers and Schruefer and Ruiz et al. (Severinghaus). The prognostic potential of the different BE values was analysed using a correlation with the APGAR-score after 1 min, the sum of the APGAR indices after 1 and 5 min, and additionally with the fetal heart frequency (FHF) of the last 30 min ante-partum quantified by a score electronically in a group of 342 fetuses. Results: The median of the actual BE in umbilical artery blood amounted to -4.9 mmol/L. Correction to the real oxygen saturation of the blood sample leads to a median of -7.7 mmol/L. Using three different oxygen saturation curves and thus taking into account HbF reveals little influence on the numerical values of BE. However, application of the true distribution of fetal fluid compartments in the evaluation of BE (BE,ecff) leads to a significant reduction of the numerical value of BE (median = -3.2 mmol/L). Computational correction of BE using the real oxygen saturation (%) in each fetus leads to a important and highly significant increase of the correlation (r and rho) with the APGAR indices. The correlation with the FHF score also increased but failed to reach significance.

Conclusions: Our data show that, in perinatal medicine, a computational correction of BE according to the real oxygen saturation of the blood sample is mandatory. An algorithm for HbF should be used. The BE in the extracellular fluid compartment does not fit to reality. The determination of the Hb concentration in the umbilical blood of each fetus is essential since its variability is higher than expected. In legal controversies the computational origin of BE should be documented and carefully regarded.

Schlüsselwörter

Basenexzess - Apgar-Zahlen - fetale Herzfrequenz - Hämoglobin - Sauerstoffsättigung

Key words

Base excess - Apgar-indices - fetal heart frequency - hemoglobin - oxygen saturation

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