The clinical and economic efficiency of direct electrocardiography with ST-segment analysis in the evaluation of fetal status

Eremina O.V., Dolgushina N.V., Baev O.R.

Research Center of Obstetrics, Gynecology, and Perinatology, Ministry of Health of Russia, Moscow 117997, Ac. Oparina str. 4, Russia
Objective. To compare the clinical and economic efficiency of traditional cardiotocography (CTG) and its combined use with direct fetal electrocardiography (ECG) and automatic analysis of ST-segment changes for the early detection of intranatal fetal hypoxia.
Subjects and methods. A prospective study of the course of pregnancy and delivery was conducted in 480 women at the V.I. Kulakov Research Center of Obstetrics, Gynecology, and Perinatology. The authors designed a decision-making model (TreeAge Pro Inc), by which a cost-effectiveness analysis was used to compare 2 strategies: CTG and ECG in combination with direct ECG (with automatic ST-segment analysis) to determine the minimum cost of the birth of a baby without asphyxia.
Results. With the use of traditional fetal CTG at birth, the chance of giving birth to a baby without severe asphyxia was 91% versus 97% with that of a combination of CTG and ECG (that was 70 and 82% during cesarean section and 96 and 98% during vaginal delivery, respectively). The mean cost of birth per healthy baby (without severe asphyxia and consideration of expenses on neonatal management and rehabilitation) was 54,645.78 and 42,903/72 rubles with the use of CTG and CTG + ECG, respectively.
Conclusion. CTG in combination with direct fetal ECG with automatic ST-segment analysis makes it possible to effectively and timely monitor fetal status during an active delivery stage. The use of this procedure can substantially reduce the cost of labor induction.

Keywords

cardiotocography
direct electrocardiography
ST-segment analysis (STAN)
fetal hypoxia
clinical and economic analysis

В настоящее время проблема интранатальной гипоксии плода остается крайне актуальной. Данная патология занимает ведущее место в структуре перинатальной и неонатальной смертности и заболеваемости, являясь причиной мертворождения и смерти детей в раннем неонатальном периоде в 23% наблюдений. Частота гипоксии плода и асфиксии новорожденного составляет 4–6%, а по некоторым данным – 10,5% всех родов, что зависит от течения беременности, родов, применяемых оперативных вмешательств и других факторов [1, 2]. Патология, приводящая к тяжелым последствиям для детей, в 63% наблюдений возникает в антенатальном периоде, в 21,2% – во время родов и в 5,7% – в период новорожденности.

Интранатальная гипоксия способствует нарушению развития или повреждению центральной нервной системы в 60–80%, увеличивает частоту неонатальной заболеваемости, нарушает адаптацию новорожденных в раннем неонатальном периоде. При выраженном дефиците кислорода у новорожденных развивается задержка или нарушения психомоторного и интеллектуального развития [1, 3].

Одним из наиболее распространенных методов фетального мониторинга является кардиотокография (КТГ), однако интерпретация кривых и, соответственно, правильная оценка состояния плода варьирует, и результаты могут отличаться между специалистами в 37–70% наблюдений [4].

Для улучшения фетального мониторинга и диагностики гипоксии плода во время родов был разработан анализатор сегмента ST, принцип работы которого основан на регистрации подъема сегмента ST и изменений T-волны электрокардиограммы (ЭКГ) плода как маркеров дистресса плода [5]. В большом числе исследований была показана высокая чувствительность и специфичность методики комбинированного использования КТГ и прямой ЭКГ плода, однако до сих пор не определена экономическая оправданность широкого использования данного метода фетального мониторинга в родах.

Целью проведенного исследования было сравнение клинико-экономической эффективности КТГ и комбинированного применения КТГ в сочетании и прямой ЭКГ с автоматическим анализом сегмента ST для выявления интранатальной гипоксии плода.

Материал и методы исследования

Авторами была создана модель принятия решений (TreeAge Pro Inc), в которой с помощью анализа затраты-эффективность было проведено сравнение 2 стратегий: КТГ и КТГ в сочетании с прямой ЭКГ (с автоматическим анализом сегмента ST) для определения минимальной стоимости рождения одного ребенка без асфиксии. Допущениями модели были:

В случае острой внутриутробной (в/у) гипоксии плода проводили родоразрешение путем операции кесарева сечения (КС), при нормальном течении родов – через естественные родовые пути.

В случае рождения ребенка с тяжелой асфиксией его госпитализировали в отделение реанимации и интенсивной терапии новорожденных (ОРИТН), в котором ребенок находился 11 дней (данные по среднему койко-дню в ОРИТН), а затем переводили в отделение патологии новорожденных (ОПН), где он находился еще 11 дней (данные по среднему койко-дню в ОПН).

В случае рождения ребенка с легкой асфиксией или без асфиксии его госпитализировали в отделение физиологии новорожденных (ОН), в котором ребенок находился 4 или 6 дней в зависимости от метода родоразрешения у матери.

В случае родоразрешения путем операции КС женщина находилась 1 день в отделении реанимации, а затем 6 дней в послеродовом отделении.

В случае родоразрешения женщины через естественные родовые пути, она находилась в послеродовом отделении в течение 4 дней.

Для облегчения модели было сделано допущение, что все дети с легкой асфиксией переводились в ОН, а не в ОПН. Также для облегчения модели было допущено, что все дети с легкой асфиксией и без асфиксии находились в ОН столько же, сколько и их матери в послеродовом отделении.

Данные по вероятности родоразрешения путем КС, в/у гипоксии плода, развития асфиксии новорожденных, госпитализации в ОРИТН были получены из результатов собственных проведенных исследований (табл. 1).

В анализе были учтены только прямые затраты на проведение КТГ и КТГ/ЭКГ. Под затратами понималась непосредственная стоимость медицинских услуг, а также стоимость койко-дней в условиях стационара. Стоимость всех услуг была рассчитана как коммерческая стоимость на данный вид медицинской услуги в ФГБУ НЦАГиП им. В.И. Кулакова Минздрава России за 2015 год (табл. 2).

Устойчивость созданной модели была проверена путем одностороннего анализа чувствительности с определением гипотетических вероятностей и стоимости процедур от исходных показателей (табл. 1, 2 и 4). В дополнение был проведен анализ Монте-Карло, при котором все величины вероятностей были одновременно изменены случайным образом, и имитационное моделирование было повторено 5050 раз (общее число родов в ФГБУ НЦАГиП им. В.И. Кулакова Минздрава России в 2013 году).

Результаты

В созданной аналитической модели при проведении традиционной КТГ плода в родах вероятность родить ребенка без тяжелой асфиксии составила 91% по сравнению с 97% при применении КТГ с прямой ЭКГ (рис. 1). При этом вероятность родить ребенка без тяжелой асфиксии при родоразрешении путем КС в случае применения традиционной КТГ составила 70% по сравнению с 82% в случае применения комбинации КТГ с прямой ЭКГ; при естественном родоразрешении – 96 и 98% соответственно.

Это значит, что при применении прямой ЭКГ плода в родах дополнительно к КТГ из 5050 рожениц (число родоразрешений в 2013 году в ФГБУ НЦАГиП им. В.И. Кулакова Минздрава России) может родиться 4898 детей без признаков тяжелой асфиксии по сравнению с 4595 детьми без тяжелой асфиксии при применении в родах лишь КТГ (на 303 ребенка больше).

Средняя стоимость родоразрешения и пребывания в послеродовом стационаре для матери и новорожденного составила 49 729,48 руб. при проведении традиционной КТГ в родах по сравнению с 41 616,61 руб. при сочетанном применении КТГ и прямой ЭКГ (рис. 1). При этом средняя стоимость ведения родов и послеродового периода в расчете на одного здорового ребенка (без тяжелой асфиксии) составила 54 647,78 руб. при применении КТГ, при применении КТГ/ЭКГ – 42 903,72 руб. (табл. 3). Показатель приращения затрат (инкрементный показатель соотношения стоимости и эффективности – ICER) на ведение родов и послеродового периода при интранатальном применении КТГ/ЭКГ или КТГ составил (-) 135 214,5 руб. Показатель ICER означает, что для достижения дополнительного 1% эффективности (то есть 1% рождения детей без асфиксии) при применении КТГ в родах как менее эффективной методики требуется дополнительное вложение 135 214,5 рублей. Однако отрицательное значение полученного показателя свидетельствует о том, что в данном случае невозможно достичь повышения эффективности КТГ даже за счет дополнительных затрат.

При применении симуляционного моделирования Монте-Карло с проведением 5050 повторов было выявлено, что КТГ/ЭКГ является более клинико-экономически выгодной диагностической процедурой для рождения ребенка без асфиксии по сравнению с КТГ в 90% повторов (р<0,05).

При применении одностороннего анализа чувствительности для каждой из включенных в модель величин, модель была чувствительна к изменению вероятностей стратегий и осложнений ведения родов при интранатальном использовании КТГ плода, а именно родоразрешения путем КС, развития асфиксии и тяжелой асфиксии новорожденных с переводом ребенка в ОРИТН после КС (табл. 4). Также модель была чувствительна к изменению стоимости рождения ребенка без асфиксии при применении КТГ плода в естественных родах и стоимости рождения и выхаживания ребенка с тяжелой асфиксией после КС при применении КТГ в родах.

Если бы вероятность КС снизилась с 18,9 до 3,5%, вероятность развития асфиксии новорожденных – с 38 до 1,5%, а вероятность перевода ребенка в ОРИТН – с 78,9 до 5%, то КТГ стала бы доминирующей стратегией ведения родов по сравнению с КТГ/ЭКГ, что маловероятно. Также для уравновешивания сравниваемых стратегий стоимость естественного родоразрешения при рождении ребенка без признаков асфиксии должна снизиться с 35 000 руб. до 24 500 руб., а стоимость рождения и выхаживания ребенка с тяжелой асфиксией после КС – с 180 200 руб. до 37 000 руб., что также невозможно (рис. 2). Во всех остальных случаях КТГ/ЭКГ оставалась доминирующей стратегией ведения родов. Это свидетельствует о бесспорном преобладании клинико-экономической эффективности КТГ/ЭКГ над традиционной КТГ в качестве методики ведения родов.

Мы также провели дополнительный расчет чистой прибыли (net monetary benefit – NMB) в зависимости от порога готовности платить (Willingness-to-pay – ПГП) для применения КТГ/ЭКГ по сравнению с КТГ (рис. 3). В данном случае ПГП может соответствовать стоимости медицинских услуг родоразрешения и послеродового периода. Согласно полученным данным, начиная от минимальной стоимости родоразрешения, составляющей в нашем исследовании 35 000 руб., чистая прибыль при применении КТГ/ЭКГ всегда выше и увеличивается при увеличении ПГП у пациентов по сравнению с традиционной КТГ в родах. Это означает, что при больших затратах на родоразрешение пациенток, в частности ведении осложненных родов, чистая прибыль от применения КТГ в сочетании с прямой ЭКГ будет всегда выше, чем при применении в родах лишь КТГ плода.

Обсуждение

В проведенном исследовании мы изучили два основных способа оценки состояния плода в течение родов. Клинико-экономический анализ, сравнивающий обе методики, показал, что вероятность родить ребенка без тяжелой асфиксии при родоразрешении путем КС в случае применения традиционной КТГ составила 70% по сравнению с 82% в случае применения КТГ с прямой ЭКГ; при естественном родоразрешении – 96 и 98% соответственно.

Средняя стоимость родов в расчете на одного здорового ребенка (без тяжелой асфиксии) составила 54 647,78 руб. при применении КТГ, при применении КТГ/ЭКГ – 42 903,72 руб. Наши данные согласуются с данными зарубежных авторов, которые показали, что стоимость родов была ниже, а перинатальный исход лучше в группе сочетанного применения прямой ЭКГ и КТГ по сравнению с группой КТГ. Это обусловлено снижением частоты оперативных родов и частоты госпитализации новорожденных в отделение реанимации [6, 7].

Дополнительный расчет чистой прибыли применения КТГ в сочетании с ЭКГ показал, что чистая прибыль при применении КТГ/ЭКГ всегда выше и увеличивается при увеличении ПГП у пациентов по сравнению с традиционной КТГ в родах. Это означает, что при больших затратах на родоразрешение пациенток, в частности ведении осложненных родов, чистая прибыль от применения КТГ в сочетании с прямой ЭКГ будет всегда выше, чем при применении в родах лишь КТГ плода.

Стоит отметить, что в нашей работе мы не учитывали дальнейшие затраты на ведение и реабилитацию новорожденных, перенесших острую гипоксию плода. Однако, учитывая, что в группе ЭКГ+КТГ суммарная частота интранатальной гипоксии оказалась меньше, чем в группе КТГ, можно было бы ожидать дальнейшее сокращение расходов на организацию родовспоможения в этой группе пациенток.

Заключение

Использование комбинированного метода прямой ЭКГ с анализом сегмента ST и КТГ позволяет своевременно диагностировать состояние плода в родах, скорректировать тактику родоразрешения. Применение прямой ЭКГ не повышает стоимость родовспоможения, а своевременная верификация гипоксии плода и последующее родоразрешение позволяют оптимизировать затраты на родовспоможение.

Supplementary Materials

  1. Table 1. Likelihood of birth outcome with the use of routine CTG and direct ECG combined with CTG during labor
  2. Table 2. Price of medical procedures during delivery and postpartum
  3. Table 3. Main results of delivery and postpartum with the use of ECG/CTG and CTG method
  4. Fig. 1. Decision-tree of the model of fetal assessment efficacy of routine CTG compared with combined ECG/CTG method to diagnose intrapartum fetal hypoxia
  5. Fig. 2. One-sided analysis of sensitivity of delivery with intranatal use of routine CTG or combined ECG/CTG in dependence of C-section cost with CTG (a) and delivering baby without hypoxia in spontaneous labor with CTG (б)
  6. Fig. 3. Net monetary benefit (NMB) and willingness-to-pay ratio with the usage of CTG and ECG/CTG during labor

References

1. Barashnev Yu.I. Clinical and morphological characteristics of cerebral disorders with hypoxic-ischemic encephalopathy. Akusherstvo i ginekologiya/Obstetrics and gynecology. 2000; 5: 39-42. (in Russian)

2. Saldusova O.A. Intrapartum fetal hypoxia with placental insufficiency. Abstract. diss. Moscow; 2006. 17p. (in Russian)

3. Leigh S., Granby P., Turner M., Wieteska S., Haycox A., Collins B. The incidence and implications of cerebral palsy following potentially avoidable obstetric complications: a preliminary burden of disease study. BJOG. 2014; 121(13): 1720-8.

4. Reinhard J., Hayes-Gill B.R. Comparison of non-invasive fetal electrocardiogram to Doppler cardiotocogram during the 1st stage of labor. J. Perinat. Med. 2010; 38(2): 179-85.

5. Alfirevic Z., Devane D., Gyte G.M. Continuous cardiotocography (CTG) as a form of electronic fetal monitoring (EFM) for fetal assessment during labour. Cochrane Database Syst. Rev. 2013; (5): CD006066.

6. Vijgen S.M., Westerhuis M.E., Opmeer B.C., Visser G.H., Moons K.G., Porath M.M. et al. Cost-effectiveness of cardiotocography plus ST analysis of the fetal electrocardiogram compared with cardiotocography only. Acta Obstet. Gynecol. Scand. 2011; 90(7): 772-8.

7. Heintz E., Brodtkorb T.H., Nelson N., Levin L.A. The long-term cost-effectiveness of fetal monitoring during labour: a comparison of cardiotocography complemented with ST analysis versus cardiotocography alone. BJOG. 2008; 115(13): 1676-87.

Received 12.11.2015

Accepted 27.11.2015

About the Authors

Eremina Olga, specialist of department of ultrasound diagnostic, Research Center of Obstetrics, Gynecology, and Perinatology, Ministry of Health of Russia. 117997, Russia, Moscow Ac. Oparina str. 4. Tel.: +74954383047. E-mail: o_eremina@oparina4.ru
Dolgushina Nataliya V., M.D., Ph.D., M.P.H., Head of R&D Department, Research Center of Obstetrics, Gynecology and Perinatology, Ministry of Health of Russia. 117997, Russia, Moscow, Ac. Oparina str. 4. Tel.: +74954384977. E-mail: n_dolgushina@oparina4.ru
Baev Oleg, MD, PhD, professor, the head of Maternity Department, Research Center of Obstetrics, Gynecology, and Perinatology, Ministry of Health of Russia. 117997, Russia, Moscow Ac. Oparina str. 4. Tel.: +74954383047. E-mail: Research Center of Obstetrics, Gynecology, and Perinatology, Ministry of Health of Russia. 117997, Russia, Moscow Ac. Oparina str. 4. Tel.:

For citations: Eremina O.V., Dolgushina N.V., Baev O.R. The clinical and economic efficiency of direct electrocardiography with ST-segment analysis in the evaluation of fetal status. Akusherstvo i ginekologiya/Obstetrics and Gynecology. 2016; (4): 49-55. (in Russian)
http://dx.doi.org/10.18565/aig.2016.4.49-55

Similar Articles

By continuing to use our site, you consent to the processing of cookies that ensure the proper functioning of the site.