Electronic fetal monitoring: benefits, concerns and possible prospects

Abstract

Diagnosis of pathological fetal status using the processing of cardiac signals is based on the registration and evaluation of parameters of heart rhythm changes. Non-invasive fetal electrocardiography (FECG) is a prospective method of studying its functional state. This method makes it possible to obtain the characteristics of the primary electrophysiological processes occurring in the fetal myocardium. It is known that the introduction of electronic fetal monitoring led to a significant increase in the level of abdominal delivery. The objective: to test the hypothesis regarding the possible influence of FECG parameters on the delivery method. Materials and methods. A total of 39 women between 24 and 38 weeks of pregnancy, between October 1, 2022 and October 1, 2024, were examined. FECG recording was performed using the “Cardiolab Baby Card” equipment (SRC “KHAI-Medica”, Kharkiv, Ukraine) in the abdominal abduction for 30–60 minutes. The following HRV indicators were studied: – STV (short term variations); – LTV (long term variations); – AC / DC (acceleration capacity / deceleration capacity); – SI (stress index; SI = AMo (%) / (2 × Mo × Var), Var = NNmax – NNmin, where AMo is most often the value of the NN interval in the highest column on the histogram). AC / DC and SI indicators were determined both in the fetus and in the mother. The women were followed up and the delivery date, weight, body length, head circumference and Apgar score of the newborns were studied. Results. Maternal and fetal HRV, term of delivery, neonatal anthropometric data, and Apgar score were not significantly different among women according to mode of delivery. The study of the linear correlation among the obtained characteristics of the examined contingent of women made it possible to establish certain regularities. This work revealed a moderately strong correlation between the fetal HRV indicators obtained on the basis of the analysis of phase-rectified signals – AC / DC and the Apgar score. The results of the multivariate regression analysis of the model with the way of delivery did not establish any relationship with the indicators of HRV of the mother and fetus, the term of delivery, anthropometric parameters and Apgar score, determined in the work. Among other data obtained by logistic regression, it was worth noting the presence of a strong relationship between: – the Apgar score and the weight of the newborn (p = 0.04); – the Apgar score and the head circumference (p = 0.04); – as well as trends towards relationships correlation in pairs of maternal AC vs weight (p = 0.05); – maternal AC vs fetal body length (p = 0.05); – fetal SI vs delivery term (p = 0.05). Logistic regression data give a hope for the prospect of further studies of the role of the maternal AC in the diagnosis of fetal growth restriction, as well as the fetal SI as a marker of neurological maturation and a criterion of the state of the fetus. Conclusions. Electronic monitoring based on non-invasive FECG had no influence on the choice of the mode of delivery, which allows us to consider the prospect of creating systems for remote fetal monitoring. Діагностика патологічних станів плода на основі кардіосигналів базується на реєстрації та оцінці параметрів змін серцевого ритму. Неінвазивна електрокардіографія плода (ЕКГП) є перспективним методом дослідження його функціонального стану. Цей метод дає змогу отримувати характеристики первинних електрофізіологічних процесів, що відбуваються в міокарді плода. Відомо, що впровадження електронного моніторингу плода сприяло значному підвищенню рівня абдомінального розродження. Мета дослідження: перевірка гіпотези щодо можливого впливу параметрів ЕКГП на вибір методу розродження. Матеріали та методи. Здійснено обстеження 39 жінок із терміном вагітності від 24 до 38 тижнів у період із 1 жовтня 2022 до 1 жовтня 2024 р. Реєстрацію ЕКГП проводили за допомогою обладнання «Cardiolab Baby Card» (НТЦ «ХАІ-МЕДИКА», м. Харків, Україна) в абдомінальному відведенні протягом 30–60 хв. Досліджували такі показники варіабельності серцевого ритму (ВСР): – STV (short term variations) – короткотривалі варіації; – LTV (long term variations) – довготривалі варіації; – AC / DC (acceleration capacity / deceleration capacity) – схильність до прискорення/уповільнення серцевого ритму; – SI (stress index) – стресовий індекс (SI = AMo (%) / (2 × Mo × Var), Var = NNmax – NNmin, де AMo – найчастіше значення NN-інтервалу в найвищому стовпчику гістограми). Показники AC / DC і SI визначали як у плода, так і у матері. Після обстеження проводили подальше спостереження за жінками та аналізували термін пологів, масу й довжину тіла, окружність голівки новонароджених та їхню оцінку за шкалою Апгар. Результати. Показники ВСР у матері й плода, термін пологів, антропометричні дані новонароджених та їхня оцінка за шкалою Апгар не мали вірогідної різниці відповідно до способу розродження. Аналіз лінійної кореляції серед отриманих характеристик обстеженого контингенту жінок дозволив виявити певні закономірності. Встановлено помірний кореляційний зв’язок між показниками ВСР плода, отриманими на основі аналізу фазово-випрямлених сигналів (AC / DC), та оцінкою стану новонародженого за шкалою Апгар на першій хвилині життя. Результати багатофакторного регресійного аналізу не виявили зв’язку між показниками ВСР матері та плода, терміном розродження, антропометричними параметрами новонароджених й оцінкою за шкалою Апгар. Однак логістичний регресійний аналіз виявив кореляції: – між оцінкою за шкалою Апгар і масою тіла новонародженого (p = 0,04); – між оцінкою за шкалою Апгар та окружністю голівки новонародженого (p = 0,04); – тенденцію до взаємозв’язку між АС у матері та масою тіла новонародженого (p = 0,05); – між AC у матері та довжиною тіла плода (p = 0,05); – між SI у плода й терміном пологів (p = 0,05). Отримані дані логістичної регресії свідчать про перспективність подальших досліджень ролі АС матері в діагностиці затримки росту плода, а також SI у плода як маркера неврологічного дозрівання та критерію оцінки його стану. Висновки. Електронний моніторинг на основі неінвазивної ЕКГП не впливав на вибір методу розродження, що дозволяє розглядати перспективу створення систем дистанційного спостереження за станом плода.