Методы пренатальной диагностики

По данным Всемирной Организации Здравоохранения, около 3,5% всех новорожденных появляются на свет с различными пороками и отклонениями в развитии. У 1,5% новорожденных нарушения вызваны неблагоприятными воздействиями во время беременности, остальные имеют генетическую природу или обусловлены сочетанием генетических и средовых влияний. Врожденные пороки зачастую очень трудно корректировать, поэтому важная роль принадлежит предупреждению их возникновения.

Пренатальная диагностика – необходимая часть комплексной программы по предотвращению рождения детей с тяжелыми пороками развития, наследственными и хромосомными болезнями.

Пренатальная диагностика наследственных и врожденных болезней — относительно новый раздел медицинской генетики, возникший в 80-х годах XX века благодаря развитию таких специальностей, как генетика человека, акушерство и гинекология, неонатология, функциональная диагностика, цитогенетика, молекулярная биология. То есть, пренатальная диагностика является комплексной дисциплиной, использующей в своей практике достижения многих отраслей медицинской науки. В практическом плане пренатальная диагностика - это комплекс мер, направленных на раннее распознавание отклонений в формировании анатомических структур плода, а также функциональных, молекулярных и биохимических нарушений в его развитии, которые способны приводить к тяжелым, нередко смертельным заболеваниям после рождения ребенка.,

Пренатальная диагностика наследственных и врожденных болезней — дородовая диагностика с целью обнаружения патологии (врожденных пороков, хромосомных заболеваний) на стадии внутриутробного развития в сроки беременности до 22 недель . Позволяет обнаружить более 90 % плодов с синдромом Дауна (трисомия 21); трисомии 18 (известной как синдром Эдвардса) около 97 %, более 40 % нарушений развития сердца, болезни крови и другие аномалии развития органов и систем. В случае наличия у плода болезни родители при помощи врача-консультанта тщательно взвешивают возможности современной медицины и свои собственные в плане реабилитации ребёнка. В результате семья принимает решение о судьбе данного ребёнка и решает вопрос о продолжении вынашивания или о прерывании беременности.

К пренатальной диагностике относится и определение отцовства на ранних сроках беременности, а также определение пола плода.

Применение преимплантационной диагностики

В настоящее время в ряде стран уже доступна преимплантационная генетическая диагностика (до имплантации в матку) эмбриона, развившегося в результате искусственного оплодотворения (при числе клеток около 10). Определяется наличие маркеров около 6000 наследственных заболеваний, после чего решается вопрос о целесообразности имплантации эмбриона в матку. Это позволяет иметь собственного ребёнка парам, ранее не рисковавшим из-за высокого риска наследственных заболеваний. С другой стороны, некоторые специалисты считают, что практика вмешательства в природное разнообразие генов несёт в себе определённые скрытые риски.

Методы ПД разделяют на непрямые (объектом исследования является беременная женщина) и прямые (исследуется сам плод). Последние могут быть инвазивными и неинвазивными.

Непрямые методы (обследование беременной):

- акушерско-гинекологические;

- медико-генетические (генеалогические, цитогенетические, молекулярко-биологические);

- бактериологические, серологические;

- биохимические (скрининг материнских сывороточных факторов);

Прямые методы:

- неинвазивные (ультразвуковое сканирование, электрокардиография, рентгенография и др.)

- инвазивные:

- хорионбиопсия (8—10 недели беременности) – трансвагинальная, тринсабдоминальная;

- плацентоцентез (II-й триместр беременности);

- амниоцентез (ранний — 1-й триместр. 12—14 неделя беременности: общепринятый — 11-й триместр. 18—20 неделя беременности);

- кордоцентез — II-й триместр, 20—24 неделя беременности;

- фетоскопия;

- биопсии тканей плода (печень, селезенка, кожа, мышцы и др.).

Медико-генетическое консультирование - специализированный вид медицинской помощи - является наиболее распространенным видом профилактики наследственных болезней. Суть его заключается в определении прогноза рождения ребенка с наследственной патологией, объяснении вероятности этого события консультирующимся и помощи семье в принятии решения о дальнейшем деторождении.

Еще в конце 20-х годов С.Н.Давиденков в России, впервые в мире организовал медико-генетическую консультацию при Институте нервно-психиатрической профилактики. Он четко сформулировал задачи и методы медико-генетического консультирования. Однако развитие данной области профилактики и генетики человека в целом затормозилось в 30-х годах практически во всех развитых странах. Это было связано с тем, что в нацистской Германии для обоснования геноцида использовали генетические концепции и ввели насильственную стерилизацию как метод "оздоровления расы". В Москве был закрыт Медико-генетический институт. В США медико-генетические консультации (кабинеты) начали организовываться в 40-х годах, но действительно интенсивное развитие такой помощи в разных странах (в том числе в России и Германии) началось в 60-70-х годах. К этому времени уже отмечался большой прогресс в изучении хромосомной патологии и наследственных болезней обмена веществ. Термин "медико-генетическая консулътация" определяет два понятия:

1) консультация врача-генетика как врачебное заключение;

2) структурное подразделение в каком-либо звене здравоохранения (при больнице, при объединении, поликлинике и др.).

Показаниями для медико-генетического консультирования являются:

1) рождение ребенка с врожденным пороком развития;

2) установленная или подозреваемая наследственная болезнь в семье в широком смысле слова;

3) задержка физического развития или умственная отсталость у ребенка;

4) повторные спонтанные аборты, выкидыши, мертворождения;

5) близкородственные браки;

6) воздействие подозреваемых на тератогенность или известных тератогенов в первые 3 мес. беременности;

7) неблагополучное протекание беременности.

В принципе каждая супружеская пара должна пройти медико- генетическое консультирование до планирования деторождения (проспективно) и безусловно после рождения больного ребенка (ретроспективно).

При выявлении моногенной болезни врач должен предоставить больному или его семье соответствующую генетическую информацию и провести медико-генетическое консультирование. Основа всего - постановка правильного диагноза с обязательным использованием доступных биохимических и молекулярно-генетических методов. Достоверность диагноза играет решающую роль для интерпретации характера передачи наследуемых признаков и расчета риска заболевания у родственников. Важно учитывать возможность новой мутации, неполную пенетрантность , изменчивую экспрессивность и соответствие между генотипом и фенотипом. Членам семьи следует рассказать о возможностях пренатальной и ранней диагностики, а также выявления гетерозигот.

С осознанием роли генов в развитии болезней возросла потребность в медико-генетическом консультировании. Если человека интересует, какова вероятность развития наследственного заболевания у него самого или у его детей, он спрашивает об этом у лечащего врача. Следовательно, всем врачам следует знать принципы медицинской генетики. Первую консультацию часто проводят специалисты в области медицинской генетики, после чего их рекомендации подтверждает и дополняет лечащий врач.

Риск иметь ребенка с наследственным заболеванием повышен, если:

- у родителей уже есть больной ребенок или болен один из близких родственников;

- один или оба родителя входят в группу риска, например из-за гетерозиготности по мутантному гену;

- матери 35 или более лет, что повышает риск аутосомной трисомии .

Медико-генетическое консультирование включает определение вероятности рождения больного ребенка и информирование об этом будущих родителей, чтобы они могли принять обоснованное решение. Если в семье есть больной с наследственным заболеванием, сначала нужно оценить надежность этого диагноза. Обычно это требует критического изучения имеющихся медицинских данных или дополнительного обследования больных членов семьи. Затем информацию представляют в виде родословной, чтобы определить характер наследования в семье и его соответствие данному заболеванию. В зависимости от типа заболевания ( моногенное , полигенное или хромосомное ) и достоверности диагноза надежность определения вероятности развития болезни в следующем поколении колеблется от приблизительной до почти точной. Достоверность диагноза зависит от того, характерна ли для этого заболевания множественная этиология, и разработаны ли для него специфичные диагностические методы.

Для некоторых моногенных заболеваний имеются методы генодиагностики, которые прямо и однозначно определяют родительский генотип и позволяют точно предсказать риск болезни в следующем поколении. Эти методы используют и в пренатальной диагностике.

Аутосомно-рецессивные и Х-сцепленные заболевания , для которых выявлено основное биохимическое нарушение, надежно выявляют с помощью анализа функциональной активности соответствующего белка, например определения активности фермента.

Для многих аутосомно-доминантных заболеваний основное биохимическое нарушение не выявлено, и обследование родителей не дает точных результатов из-за изменчивой экспрессивности. Надежности и точности консультирования при этих заболеваниях очень способствует наличие сцепленных молекулярных маркеров (например, полиморфизм длин рестрикционных фрагментов) и выявление генов, ответственных за заболевание.

Консультирование при многих распространенных полигенных болезнях ( сахарный диабет , артериальная гипертония , атеросклероз , пороки развития и психические заболевания ) далеко от совершенства и улучшится только с углублением наших представлений о взаимодействии генов и средовых факторов в их патогенезе. В некоторых семьях причиной заболевания является один мутантный ген, а в других - совокупность нескольких мутантных генов и средовых факторов. В первом случае вероятность заболевания предсказывают исходя из моногенной модели. Во втором случае простой модели не существует, и консультант должен исходить из эмпирических оценок вероятности, рассчитанных на основании ретроспективной подборки усредненных данных обследования множества разных семей.

При консультации следует обсудить с больным вероятность, прогноз и лечение заболевания и сообщить ему о возможности пренатальной диагностики и обследования на носительство. Консультант должен быть внимателен к эмоциональной реакции, которую эта информация может вызвать у больного.

Восприятие информации зависит от того, насколько доступно консультант излагает суть дела. Часто помогают записи и схемы, которые больной может взять с собой. Конспективные заметки и повторное рассмотрение при последующих визитах помогают исправить ошибочные представления и способствуют запоминанию.

Наконец, важная роль в разъяснении результатов консультации принадлежит лечащему врачу - ведь консультант видит больного всего один или два раза.

НЕИНВАЗИВНЫЕ МЕТОДЫ ПРЕНАТАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ

В качестве скрининговых методов на сегодняшний день используются эхографические исследования беременных (УЗИ) и КТГ плода.

УЗИ при беременности

Ультразвуковое исследование (эхографию) в акушерстве стали применять сравнительно недавно (вторая половина XX века). До этого времени о развитии плода судили по текущему состоянию здоровья матери. УЗИ открыло новые возможности в медицинской практике. Полное отслеживание всех этапов развития при УЗИ плода, осмотра его внутренних и наружных органов позволяет сегодня выявить врожденные патологии, устранимые еще до рождения ребенка. С каждым годом возможности ультразвуковой диагностики расширяются, что благоприятно сказывается на проценте рождаемости здоровых детей.

Сам процесс ультразвукового обследования довольно прост. Главный его инструмент – это высокочастотные звуковые волны. Специальный излучатель (датчик) генерирует их с помощью переменного тока. Он прикладывается к брюшной стенке над маткой. Для лучшей связи излучателя с кожей, ее предварительно смазывают специальным гелем. Затем излучатель испускает звуковые волны, которые проходя через брюшную полость и органы таза, отражаются от них и возвращаются обратно. Особенностью человеческого организма является то, что все его ткани отражают звуковые волны с разной частотой. Именно благодаря этому, аппарат и распознает каждый орган в отдельности. Второй способ (используется на ранних сроках) – излучатель (интравагинальный датчик), защищенный латексным презервативом, вводится во влагалище женщины.

Показания для ультразвукового исследования можно разделить на скрининговые и селективные. Скрининг – это осмотр всех без исключения беременных в определенные сроки. Такие скрининговые исследования принято проводить несколько раз в течение беременности:

- 11-13 недель;

- 18-21 неделя;

- 32-35 недель.

Селективные исследования проводят при подозрении на какое-либо неблагополучие или осложнение. Поскольку необходимость таких исследований продиктована подозрением на патологию, то их количество не ограничено. В некоторых случаях УЗИ производят 2-3 раза в неделю.

На первом этапе подтверждается сам факт беременности, место расположения плодного яйца, определяется срок беременности и текущее состояние плода, наличие грубых пороков развития. Врач устанавливает предполагаемую дату начала родов (точность ее варьируется в 5-6 дней).

Измеряется воротниковая зона (зона, расположенная в области воротника – на задней поверхности шеи) для того, чтобы исключить хромосомные заболевания, в частности Болезнь Дауна. Определяется место, куда прикрепляется плацента. Исследуются воды на достаточное количество и качество, определяется отсутствие, либо наличие осложнений (гипертонуса матки и др.).

Уже начиная с первого исследования можно определить сердцебиения плода. В документации записывают наличие сердцебиения (с/б +), ЧСС - число сердечных сокращений (в норме ЧСС составляет 120-160 ударов в минуту). Отклонение показателей ЧСС при первом исследовании - увеличение или уменьшение числа сердечных сокращений - может служить признаком того, что у недавно зародившегося плода имеется порок сердца.

В первом триместре беременности определяют диаметр плодного яйца (ДПР), копчико-теменной размер плода (КТР), то есть размер от темени до копчика. Измеряют также размеры матки. Эти измерения позволяют в первом триместре достаточно точно судить о сроке беременности, так как в это время размеры плода наиболее стандартны. Относительно определения срока беременности по размерам плода и плодного яйца есть небольшой нюанс. В заключении могут записать не акушерский срок, считающийся от первого дня последней менструации, согласно которому беременность длиться 40 недель, а срок беременности от зачатия - эмбриональный срок. Срок беременности от зачатия на 2 недели меньше, чем акушерский срок.

Большинство будущих родителей интересует вопрос, можно ли обнаружить синдром Дауна с помощью ультразвукового исследования. Хочется отметить, что поставить этот диагноз только на основании данных УЗИ очень сложно. Синдром Дауна на сроке до 14 недель позволяют предположить увеличение воротниковой зоны, (так, в 7-8 недель беременности воротниковая зона должна составлять не более 3 мм), отсутствие спинки носа. Косвенными признаками является увеличение межглазничного расстояния, раскрытый рот, высунутый язык и некоторые другие признаки. В 1/3 случаев болезни Дауна выявляются пороки сердца, чаще - в виде дефектов межжелудочковой перегородки. Может отмечаться также укорочение костей голени.

Второе УЗИ при беременности: врач оценивает околоплодные воды (амниотический индекс) и развитие плаценты (место расположения, толщина, степень зрелости, структура), пуповина, состояние матки, исследуются все органы плода в отдельности и выявляются все возможные патологии развития, устанавливается, соответствует ли рост и вес плода предполагаемому сроку беременности, определяется пол ребенка.

Определяют следующие показатели развития плода:

БПР – бипариетальный размер - размер между височными костями,

ЛЗР – лобно-затылочный размер,

ОГ – окружность головки,

ОЖ – окружность живота.

Также измеряют длину бедренной кости, плечевой кости, возможно измерение более мелких костей предплечья и голени.

Если размеры плода меньше, чем предполагается на данном сроке беременности, то говорят о ВЗРП - внутриутробной задержке роста плода.

Плацента.

Плацента окончательно формируется к 16 неделям беременности. Во время ультразвукового исследования оценивают место прикрепления плаценты - на какой стенке матки расположен хорион или плацента, насколько плацента удалена от внутреннего зева шейки матки. Оценивают также структуру плаценты. Существует четыре степени ее зрелости. Каждая степень соответствует определенным срокам беременности: 2-я степень зрелости должна сохраняться до 32 недель, 3-я степень - до 36 недель. В ходе ультразвукового исследования определяют толщину плаценты. В норме до 36 недель беременности толщина плаценты равна сроку беременности +/- 2 мм. С 36-37 недель толщина плаценты составляет от 26 до 45 мм, в зависимости от индивидуальных особенностей.

По данным ультразвукового исследования можно подтвердить предположение об отслойке плаценты, поводом для которого являются кровянистые выделения из половых путей на любом сроке беременности. Участки отслойки видны на экране.

Пуповина.

В момент ультразвукового исследования определяют количество сосудов в пуповине (в норме их три). У 80% беременных петли пуповины расположены в области шеи или тазового конца - той части плода, которая предлежит к выходу из матки. Обвитие пуповиной шеи плода можно диагностировать, только применив допплерографическое исследование.

Околоплодные воды.

При ультразвуковом исследовании измеряют амниотический индекс, который свидетельствует о количестве вод. Амниотический индекс (АИ) определяют путем деления матки на квадранты двумя перпендикулярными линиями (поперечная - на уровне пупка беременной, продольная - по средней линии живота) и суммирования показателей, полученных при измерении самого большого вертикального столба околоплодных вод в каждом квадранте. В 28 недель нормальные значения АИ – 12-20 см, в 33 недели – 10-20 см. Повышение АИ свидетельствует о многоводии, понижение – о маловодии.

Матка.

В ходе ультразвукового исследования измеряют размеры матки, осматривают стенки матки на предмет наличия или отсутствия миоматозных узлов, на предмет повышенного тонуса мышечной стенки. Измеряют также толщину стенок матки.

Во время всех исследований, особенно когда имеется угроза прерывания беременности, измеряют длину шейки матки, диаметр шейки матки на уровне внутреннего зева, состояние цервикального канала (открыт, закрыт). Длина шейки матки в норме во время беременности должна составлять 4-4,5 см. Укорочение шейки - у первобеременной до 3 см, а у повторнобеременной - до 2 см, открытие маточного зева позволяет поставить диагноз – истмико-цервикальная недостаточность, при которой шейка матки начинает раскрываться уже в 16-18 недель, не в состоянии удержать развивающуюся беременность.

Третье УЗИ при беременности: главная цель – это определение расположения плода в матке (головное,тазовое), при помощи цветного допплеровского картирования исследуется текущее состояние плаценты и уровень кровоснабжения в системе "мать-плод", определяются размеры ребенка, стадии зрелости его внутренних органов и состояние различных систем.

Возможности метода:

• Диагностика десятков разновидностей врожденных пороков развития у плода (пороки головного и спинного мозга, сердца, почек, печени, кишечника, конечностей, лицевых структур и др.).

• Раннее (до 12 недели беременности) выявление специфических признаков синдрома Дауна у плода. Кроме того — уточнение:

• характера беременности (маточная/ внематочная);

• количества плодов в матке;

• возраста плода (срока беременности);

• наличия отставания в развитии плода;

• положения плода в матке (головное или тазовое предлежание);

• характера сердцебиения плода;

• пола плода;

• расположения и состояния плаценты;

• состояния околоплодных вод;

• нарушений кровотока в сосудах плаценты;

• тонуса маточной мускулатуры (диагностика угрозы прерывания беременности).

Недостатки метода: технические ограничения и относительная субъективность интерпретации результатов сканирования, диагностическая ценность УЗ-скрининга может существенно снижаться при слабых технических возможностях аппарата и низкой квалификации специалиста.

ДОПЛЕРОМЕТРИЯ

Одним из наиболее эффективных методов пренатальной диагностики является допплерометрия. Она представляет собой один из методов проведения УЗИ. Допплерометрия при беременности помогает тщательно исследовать кровообращение в сосудах матки, плаценты и плода методом измерения кровотока. Данный вид диагностического исследования показывает результаты, отталкиваясь от которых, врач определяет состояние плода и тактику последующего ведения беременности. Назначается это исследование по определенным показаниям.

Показания к допплерометрии:

1. Заболевания беременной:

- гестоз;

- гипертоническая болезнь;

- заболевания почек;

- коллагеновые сосудистые заболевания;

- диабет;

- резус-сенсибилизация.

2. Заболевания и врожденные пороки развития плода:

- СЗРП;

- несоответствие размеров плода сроку беременности;

- мало- и многоводие;

- преждевременное созревание плаценты;

- неиммунная водянка;

- диссоциированный тип развития плодов при многоплодной беременности;

- врожденные пороки сердца;

- патологические типы кардиотокограмм; аномалии пуповины;

- хромосомная патология.

3. Осложненный акушерский анамнез (СЗРП, гестоз, дистресс плода и мертворождение при предыдущих беременностях).

Допплерометрия в акушерстве обычно проводится на третьем триместре беременности, хотя при некоторых показаниях может делаться на ранних сроках( с 16 недель).

В клинической практике для оценки состояния кровотока используют следующие основные показатели (индексы):

Систолодиастолическое отношение (СДО)- отношение максимальной систолической к конечной диастолической скорости кровотока.

Пульсовой индекс (PI, ПИ) - отношение разницы между максимальной систолической и конечной диастолической скоростям к средней скорости кровотока.

Индекс резистентности (RI, ИР) - отношение разницы между максимальной ситолической и конечной диастолической скоростью к максимальной систолической скорости кровотока. RI = (S-D)/S.

В норме допплерометрия при беременности свидетельствует о том, что питательные вещества и кислород поступают от матери к ребенку в достаточной степени. Если врачом обнаруживаются какие-либо патологии кровотока хоть в одной артерии, то в таких случаях говорят о нарушении плацентарного кровотока.

Существует три степени тяжести нарушений:

- первая степень – а) нарушен маточно-плацентарный кровоток, но сохранен плодово-плацентарный; б) нарушен плодово-плацентарный кровоток, но сохранен маточно-плацентарный;

- вторая степень – допплерометрия при беременности показала выявленные нарушения одновременно в плодово-плацентарном кровотоке и в маточно-плацентарном, при этом данные изменения не превышают критических показателей (диастолический кровоток сохранен);

- третья степень – критическая степень нарушений в плодово-плацентарном кровотоке (отсутствует обычный или реверсный диастолический кровоток), при этом маточно-плацентарный кровоток может быть сохранен либо нарушен.

Постановка диагноза о гипоксии плода осуществляется только после проверки кровотока в динамике, то есть процедуру повторяют через определенный промежуток времени.

При допплерометрии показатели нормы соответствуют: СДО – до 4,4; ИР – до 0, 773. Если показатели больше этих цифр, то уже можно говорить о проблемах в данной сфере.

В допплерометрии при беременности нормы всегда показывают, как ребенок развивается, необходимо ли вмешательство в его развитие, лечение беременной или принятие решения о наиболее оптимальном варианте проведения процесса родов.