Implications of Low Vascular Flow Resistance in the Umbilical Artery - Difference between the Second and Third Trimester of Pregnancy

Zusammenfassung

Ziel: Ein pathologisch erhöhter (> 95. Perzentile) Pulsatilitätsindex (PI) in der Umbilicalarterie (UA) weist auf eine Gefährdung des Fötus hin. Die Auswirkung eines „abnormal” niedrigen (≤ 5. Perzentile) PI im zweiten Trimester ist hingegen nicht bekannt. Material und Methoden: Im zweiten Schwangerschaftsdrittel wurde in unserer Einrichtung von 2001 bis 2004 ein Screening bei 5220 Patienten zwischen der 16. und 25. Schwangerschaftswoche durchgeführt, mit zusätzlichem UA Doppler-Ultraschall bei 547 (10,5 %) von diesen Patienten. Die Unterlagen standen in unserer elektronischen Datensammlung für eine Analyse zur Verfügung (PIA Fetal Database (GE, USA)). Um eine Beziehung zwischen einem unterhalb der 5. Perzentile liegenden PI in der Umbilicalarterie im 2. Schwangerschaftstrimester und fetalen Anomalien und Outcome zu ermitteln, wurde eine retrospektive Datenanalyse durchgeführt. Ergebnisse: Bei 25 Föten (3.6 %) wurde ein UA PI unterhalb der 5. Perzentile gefunden. Bei 7 dieser Föten (28 %) wurden Anomalien des Urogenitaltrakts diagnostiziert. In 7 Fällen handelte es sich um Mehrlingsschwangerschaften (28 %), bestehend aus zwei Drillingsschwangerschaften, bei denen jeweils ein Fötus Fehlbildungen aufwies. Es gab fünf monochoriale Zwillingsschwangerschaften, bei denen zwei Föten Fehlbildungen zeigten. Bei 11 Schwangerschaften (44 %) ergab das Zweittrimester-Screening keine Anomalien. Schlussfolgerung: Nur bei 11 Föten (44 %) mit einem UA PI unterhalb der 5. Perzentile im 2. Trimester fanden sich ein günstiger Schwangerschaftsverlauf und Outcome, definiert als Lebendgeburt ohne fötale Fehlbildungen und unauffälliger Neonatalperiode. Die Ursachen eines pathologisch niedrigen UA PI im zweiten Trimester scheinen vielfältig zu sein. Mögliche ätiologische Faktoren werden diskutiert.

Abstract

Purpose: An abnormally high (above 95^th percentile) pulsatility index (PI) in the umbilical artery (UA) indicates impaired fetal outcome, whereas the impact of an ‘‘abnormally’’ low (below 5^th percentile) PI in the second trimester is unknown. Materials and Methods: Between 2001 and 2004, second trimester pregnancy screening was performed at our institution on 5220 patients, and additional UA Doppler ultrasound on 547 (10.5 %) of these patients, between 16^th and 25^th week of pregnancy. Files were available for analysis in our electronic database (PIA Fetal Database (GE, USA)). To evaluate the association of a UA PI below the 5^th percentile in the second trimester of pregnancy with fetal anomalies and outcome, a retrospective database analysis was conducted. Results: In 25 fetuses (3.6 %), a UA PI below the 5^th percentile was found. In 7 of these fetuses (28 %), abnormalities of the urogenital tract were diagnosed. There were multiple pregnancies in 7 cases (28 %), consisting of two triplets, each including one fetus with malformation, as well as five monochorial twin pregnancies, including 2 fetuses with malformations. In 11 pregnancies (44 %), second trimester screening showed no anomalies. Conclusion: Only in 11 cases (44 %) of fetuses with UA PI below 5^th percentile in the second trimester, course and outcome of pregnancy were favourable, if defined as live birth without fetal malformations and uneventful neonatal period. The aetiology of an abnormally low UA PI in the second trimester seems to be diverse. Possible aetiological mechanisms will be discussed.

fetal malformation - umbilical artery pulsatility index - vascular resistance - second trimester - doppler ultrasound

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1 (both authors contributed equally to the manuscript)