Use of ultrasound to describe descent and rotation of the fetal head in spontaneous nulliparous labors

Abstract

Background: The progress of labor is traditionally assessed clinically with subjective abdominal and vaginal examinations. Until recently no adequate objective tools have been available for this purpose. During the last 20 years transabdominal and transperineal ultrasound methods have been developed to assess fetal head station, position and cervical dilatation. Ultrasound methods have been suggested as an objective way to follow labor progress but this has not been tested in prospective longitudinal studies. It was not known whether the pattern of fetal head rotation and descent could be described by ultrasound methods and be used in a clinical way in laboring women. Aims: The overall aim of this thesis was to investigate the patterns of fetal head descent and rotation during labor, using ultrasound methods and comparing the methods to vaginal digital examinations to assess labor progression. The aim of study I was to describe the descent of the fetal head through the pelvic cavity, longitudinally, using ultrasound measurements. Head-perineum distance (HPD) and angle of progression (AoP) were related to fetal head position, delivery mode, time remaining in labor and clinical assessments of cervical dilatation. The aim of study II was to investigate longitudinally fetal head rotation patterns with ultrasound and relate these to clinical assessments of position, labor phases and fetal head positions at delivery. The aim of study III was to test the value of ultrasound as an admission test for women in active labor and whether HPD, AoP, fetal head position and cervical dilatation assessed with ultrasound could predict duration of labor phases and spontaneous delivery. The main aim of study IV was to test the reproducibility of HPD measurements, but also to evaluate the acceptability of the method for laboring women. Methods: All the studies were prospective. In studies I-III primigravid women in spontaneous labor, with a single cephalic fetus at term (>37 weeks) were studied from when the active stage could be diagnosed until delivery. The studies were done at Landspitali University Hospital, Iceland. Transperineal ultrasound was used to measure HPD and AoP. Fetal head position was assessed with transabdominal and transperineal ultrasound. Descent and dilatation patterns were described. In study IV, HPD measurements were done by novel and experienced examiners with two different types of equipment. The study group was women in active labor at the labor units in Landspitali and Lund University Hospital in Sweden. Results: The ultrasound methods, HPD and AoP, demonstrated distinctive patterns of fetal head descent which differed according to the mode of delivery. In women delivering spontaneously there was continuous rapid descent beginning at the end of the active first stage, in women delivering with vaginal instrumental assistance there was more gradual descent and no descent was seen in women who delivered with cesarean section. Clinical assessments of station were inaccurate when compared to ultrasound measurements. Fetal head position could be determined at every examination and rotation was described using ultrasound methods. Most commonly fetal head was in the occiput posterior position during the first stage of labor and rotation occurred in the majority of women at full dilatation, below the spinal plane. Clinical assessments of position were frequently not possible and inaccurate. The delivery mode was not different when the fetal head was in the occiput posterior position at inclusion but there was an association between both ultrasound measurements of fetal head station and cervical dilatation and the estimated median duration of remaining time in labor. The assessments of fetal head station at inclusion were the only parameters associated with operative delivery. HPD measurements were shown to have very good repeatability for both novel and experienced examiners. Different devices and operators may influence reproducibility but it is likely to be less than the reproducibility of clinical methods. There was a significant correlation between the clinical assessments and the mean HPD. The pain score associated with ultrasound examinations was significantly lower compared to clinical vaginal examinations. Conclusions: The patterns of fetal head descent and rotation were demonstrated and easily followed with ultrasound. Trans-perineal ultrasound methods were more accurate than clinical examinations and more acceptable to the women. Ultrasound on admission in active labor showed potential in predicting duration of labor and mode of delivery. HPD measurements showed good reproducibility.

Bakgrunnur: Þær hefðbundnu klínísku skoðanir á kvið og um leggöng sem beitt er til að fylgjast með framgangi fæðingar eru í eðli sínu ónákvæmar. Þar til nýlega höfðu nákvæmari aðferðir ekki verið aðgengilegar. Undanfarin 20 ár hafa ómunaraðferðir, þar sem bæði er skoðað um kvið en einnig frá spangarsvæði, verið þróaðar til að hægt sé meta útvíkkun leghálsins, legu fósturhöfuðsins og hve djúpt það er gengið niður í grindina. Stungið hefur verið upp á ómskoðunum sem aðferð til að fylgjast á hlutlægan og nákvæman hátt með framgangi fæðingar en þetta hefur ekki verið rannsakað með framskyggnum langsniðsaðferðum. Þekking lá ekki fyrir um hvort hægt væri að lýsa því með ómskoðunum hvernig fósturhöfuðið gengur niður fæðingarveginn og hvort slíkt mætti nýta í klínískum tilgangi. Markmið rannsóknanna sem ritgerðin byggir á var að kanna möguleika ómskoðana til að fylgjast með framgangi fósturhöfuðsins í fæðingu og bera saman við hefðbundnar þreifingar um leggöng. Markmið rannsóknar I var að lýsa breytingum á stöðu (station) fósturhöfuðsins í grindinni með mælingum á höfuð-spangarfjarlægð og framgangshorni og tengslum þeirra við legu (position) fósturhöfuðsins, fæðingarmáta, tímalengd að fæðingu og klínískt mat á útvíkkun legháls. Markmiðið með rannsókn II var að skoða breytingar á legu (position) fósturhöfuðsins í grindinni með ómun og tengsl þeirra við stig fæðingar og í hvaða stöðu fósturhöfuðið fæddist. Einnig að bera ómskoðanir saman við klínískt mat á legu höfuðsins. Í rannsókn III var markmiðið að prófa gildi þess að meta með ómun, við innlögn í virkum fasa fæðingar, stöðu og legu höfuðs og útvíkkun og hvort þessir þættir gætu spáð fyrir um lengd fæðingarstiga og líkur á sjálfkrafa fæðingu. Aðalmarkmið rannsóknar IV var að prófa áreiðanleika höfuð-spangarmælinga en einnig hve ásættanleg aðferðin væri fyrir konur. Aðferðir: Allar rannsóknirnar voru framskyggnar. Í rannsóknum I-III var rannsóknarhópurinn frumbyrjur í sjálfkrafa sótt eftir fulla meðgöngu (>37 vikur) með einbura í höfuðstöðu. Frá því að virkur fasi fæðingar greindist og þar til konurnar fæddu var ómskoðun bætt við allar klínískar skoðanir. Rannsóknirnar voru gerðar á Landspítala. Ómskoðun um spangarsvæði var notuð til að mæla höfuð-spangarfjarlægð (head-perineum distance) og framgangshorn (angle of progression). Lega höfuðsins í grindinni var skoðuð með ómun um kvið og á spangarsvæði. Margliða aðhvarfsgreining var notuð til að teikna línur til að sýna breytingar á stöðu höfuðs og útvíkkun legháls. Í rannsókn IV mynduðu konur í fæðingu rannsóknarhópinn. Höfuð-spangarmælingar gerðar af læknum og ljósmæðrum með mismunandi reynslu og með tveim mismunandi tækjum voru bornar saman. Konurnar voru beðnar að meta sársauka/óþægindi sem fylgdi skoðuninni. Rannsóknin var gerð á Háskólasjúkrahúsinu í Lundi, Svíðþjóð og á Landspítala. Niðurstöður: Höfuðspangarmælingar og framgangshorn mynduðu mismunandi ferla eftir því hver fæðingarmáti varð. Þegar konur fæddu eðlilega byrjaði fósturhöfuðið að ganga hratt niður í lok virks fyrsta stigs fæðingar. Hjá þeim konum sem þurftu aðstoð sogklukku eða tanga til að fæða varð þessi breyting hægari og engin breyting varð á stöðu höfuðs þegar fæðing endaði með keisaraskurði. Klínískt mat á stöðu höfuðs var ónákvæmt borið saman við mælingar með ómun. Legu og snúningi fósturhöfuðsins í fæðingarveginum var lýst með ómskoðun. Framhöfuðstaða var algengust á fyrsta stigi fæðingar og í flestum tilvikum átti snúningur sér stað eftir að fullri útvíkkun var náð, neðan við miðja grind. Klínískt mat á legu fósturhöfuðsins var oft ekki mögulegt og reyndist ónákvæmt. Ekki var munur á fæðingarmáta þegar framhöfuðstaða greindist við innlögn í virkum fasa fæðingar miðað við aðra legu höfuðs. Tengsl voru milli ómskoðana til að mæla bæði stöðu höfuðs í grind og útvíkkun legháls og áætlaðrar fæðingarlengdar. Mælingar á stöðu höfuðs í grind voru einu þættirnir sem sýndu tengsl við líkur á sjálfkrafa fæðingu. Höfuð-spangarmælingar reyndust áreiðanlegar með litlum breytileika við endurtekningu hjá bæði óvönum og reyndum skoðurum. Mismunandi tæki og skoðarar tengdust litlum en marktækum áhrifum á mælingarnar. Það var marktæk fylgni milli klínískra skoðana og höfuð-spangarmælinga. Sársauki eða óþægindi við ómskoðun var marktækt minni en við þreifingu um leggöng. Ályktanir: Sýnt var fram á að framgangur fósturhöfuðsins í fæðingu fylgdi ákveðnu ferli sem auðvelt var að meta með ómun. Ómskoðanir um spangarsvæði voru áreiðanlegar, nákvæmari en klínískar skoðanir og ollu konunum minni óþægindum. Ómun við innlögn í fæðingu gat að nokkru leyti spáð fyrir um fæðingarmáta og lengd fæðingar.