Mechanische Umweltschwangerschaft mit kurzem Gebärmutterhals (ATOPS)

In der Schwangerschaft trägt die Mutter den heranwachsenden Fötus während der gesamten Schwangerschaft, während sich ihr Körper auf die Entbindung vorbereitet. Diese mütterliche Vorbereitung umfasst anatomische, physiologische und biochemische Veränderungen der Gebärmutter, des Gebärmutterhalses und der Bänder, die die Gebärmutter und den Gebärmutterhals umgeben und stützen. Für eine erfolgreiche termingerechte Entbindung müssen sich Gebärmutter, Gebärmutterhals und Stützbänder koordiniert umgestalten, um eine ausreichende Erweiterung und Entfernung des Gebärmutterhalses und die Entbindung des Fötus zu ermöglichen.

Frühgeburten (PTB) sind die häufigste Todesursache bei Neugeborenen. Überlebende Frühgeborene haben ein deutlich erhöhtes Risiko für langfristige Behinderungen wie geistige Behinderung, Lern- und Verhaltensprobleme, Zerebralparese, Krampfanfälle, Atemprobleme, Magen-Darm-Probleme und Seh-/Hörverlust. Auch im Gesundheitswesen ist die PTB ein bedeutender Kostenfaktor. Im Jahr 2003 schätzte eine Studie in den USA, dass sich die Neugeborenenkosten bei einem Neugeborenen mit einem Gewicht von 500–700 g (extrem-schwerer Frühgeburtsbereich) auf 224.400 US-Dollar belaufen würden, im Vergleich zu 1.000 US-Dollar bei einem Gewicht über 3.000 g. Diese Kosten steigen exponentiell mit abnehmendem Gestationsalter und abnehmendem Gewicht. Im Jahr 2007 stellte ein Bericht des Institute of Medicine mit dem Titel „Preterm Birth“ fest, dass die 550.000 Frühgeborenen, die jedes Jahr in den USA geboren werden, jährlich Kosten in Höhe von 26 Milliarden US-Dollar verursachen, die größtenteils auf die längere Pflege auf Neugeborenen-Intensivstationen zurückzuführen sind. Die Pathophysiologie der PTB ist multifaktoriell und der Schweregrad erstreckt sich über ein breites Spektrum, wobei der Schwangerschaftsausgang von einer Kombination angeborener, anatomischer, geburtshilflicher, epidemiologischer und biochemischer Faktoren abhängt. Aufgrund dieser Störfaktoren steigen die PTB-Raten in den USA und auf der ganzen Welt, und diagnostische Methoden zur Identifizierung von Frauen mit hohem PTB-Risiko sind nach wie vor schwer zu finden.

Eine vorzeitige Umgestaltung des Gebärmutterhalses, die zu einer Erweichung/Verkürzung des Gebärmutterhalses (d. h. einem mechanischen Versagen des Gebärmutterhalses) führt, ist eine der Hauptursachen für die Geburt eines schweren Frühgeborenen. Die wahre Häufigkeit und Auswirkung ist unbekannt, da die Diagnose dieser Erkrankung weiterhin schwer zu bestimmen ist und das biomechanische Umfeld der Schwangerschaft unbekannt ist. Es wird angenommen, dass die Pathophysiologie multifaktoriell ist und zu einem gemeinsamen Merkmal eines strukturell schwachen und übermäßig weichen Gebärmutterhalses führt, der nicht in der Lage ist, geschlossen zu bleiben und den Fötus zu stützen. Kürzlich wurde gezeigt, dass diese vorzeitigen Veränderungen des Gebärmutterhalses in einigen Fällen zu einer vorzeitigen Verkürzung des Gebärmutterhalses führen können, wie durch transvaginale Ultraschallbildgebung gemessen wird. In diesem Fall verringert die Behandlung mit Progesteronzäpfchen nachweislich das Risiko einer Frühgeburt. Allerdings ist diese Behandlung in vielen Fällen nicht wirksam; wahrscheinlich, weil ein kurzer Gebärmutterhals eine späte Manifestation der zugrunde liegenden biostrukturellen Veränderungen in der Gebärmutter, dem Gebärmutterhals und den Stützbändern ist.

Viele klinisch relevante Fortschritte auf dem Gebiet der Orthopädie und Gynäkologie (d. h. der Beurteilung der Ursachen von Uterusprolaps) wurden auf die genaue biomechanische Modellierung der Anatomie und Gewebeeigenschaften mithilfe der Finite-Elemente-Analyse (FEA) zurückgeführt. FEA ist eine Computersimulation, die die Gewebedehnung (d. h. die Gewebespannung), die Gewebespannung und die Reaktionskräfte berechnet, wenn aufgrund der geometrischen Form und der mechanischen Eigenschaften des Gewebes externe mechanische Kräfte auf das System einwirken. Schließlich hat die direkte Messung der mechanischen Steifheit des Gebärmutterhalses mithilfe eines einfachen Aspirationsgeräts gezeigt, dass das Gebärmutterhalsgewebe bei einer normalen Schwangerschaft ab dem 1. Trimester weicher wird und bis zur Erweiterung anhält. Diese Studien haben auch gezeigt, dass die Verwendung eines einfachen mechanischen Absauggeräts, das am Ende des Gebärmutterhalses angebracht wird, das in den Vaginalkanal hineinragt, keine nachteiligen Auswirkungen auf die Patientin hat, da die Messung während einer Standard-Spekulumuntersuchung durchgeführt werden kann.

Als zusätzliche Behandlungsmöglichkeit bei Schwangerschaften mit kurzem Gebärmutterhals wird das Zervixpessar vorgeschlagen. Sie bietet gegenüber der Cerclage weitere theoretische Vorteile, da kein chirurgischer Eingriff erforderlich ist. Zu den vorgeschlagenen Wirkmechanismen gehören a) die Neigung des Gebärmutterhalses nach hinten, wodurch der äußere Muttermund in Richtung Kreuzbein gebracht wird, b) das mechanische Verschließen des Gebärmutterhalses mit der einschränkenden Geometrie des Geräts und c) die Erhaltung des Schleimpfropfens. Diese Wirkmechanismen umfassen die Verringerung der mechanischen Belastungen im Bereich des inneren Muttermundes und möglicherweise eine Veränderung der Freisetzung von Enzymen und Entzündungsmarkern, die am Frühgeburtsweg beteiligt sind. Es ist jedoch noch nicht bekannt, ob das Pessar den Gebärmutterhals mechanisch entlastet, da eine biomechanische Untersuchung seiner Funktion nicht durchgeführt wurde. Daher plant der Forscher, eine Gruppe von Frauen mit einem kurzen Gebärmutterhals zu untersuchen, die in einer bestehenden Studie randomisiert wurden: AAAR1353 – Eine randomisierte Studie zum Pessar bei Einlingsschwangerschaften mit kurzem Gebärmutterhals (TOPS), um die Funktion und Wirkung des Gebärmutterhalses besser zu verstehen Pessar auf die biomechanische Unterstützung des Gebärmutterhalses sowie auf seine Wirkung auf dessen Gewebeeigenschaften und strukturelle Integrität. Wenn ein spezifischer mütterlicher utero-zervikaler Phänotyp lokalisiert werden kann, bei dem die Platzierung des Zervixpessars die mechanische Belastung des inneren Muttermunds des Gebärmutterhalses verringert und daher zu einer geringeren Häufigkeit von Frühgeburten führt, ist möglicherweise eine individuellere Behandlung für Patientinnen möglich, bei denen dies der Fall ist in Zukunft unter diesen spezifischen Phänotyp fallen.

Für die Teilstudie werden insgesamt 36 Frauen rekrutiert und im Rahmen der bestehenden TOPS-Studie randomisiert (18 randomisiert auf Pessar und Progesteron und 18 randomisiert auf nur Progesteron). Für alle Patienten werden geburtshilfliche und gynäkologische Vorgeschichte, Alter, Rasse, Body-Mass-Index, Rauchergeschichte und Ausgang der aktuellen Schwangerschaft erfasst.