Hematopoietic Stem Cell Transplantation in Thalassemia:

Basic knowledge for Obstetricians and General Practitioners

 

ผศ. พญ. เฟื่องลดา ทองประเสริฐ

---

Introduction

โรคธาลัสซีเมียเป็นโรคที่มีความผิดปกติทางพันธุกรรมของเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดที่สร้างเม็ดเลือดแดงผิดปกติไป ทำให้เม็ดเลือดแดงแตกง่าย ผู้ป่วยจึงมีภาวะซีด การรักษาแบบประคับประคองคือการได้รับเลือดตลอดชีวิต ซึ่งทำให้เกิดภาวะแทรกซ้อนจากการได้รับเลือดตามมา การรักษาโรคธาลัสซีเมียให้หายขาดทำได้โดยการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดหรือเดิมเรียกว่าการปลูกถ่ายไขกระดูก เนื่องจากใช้ไขกระดูกผู้บริจาคเป็นแหล่งของเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือด ในปัจจุบันสามารถปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากแหล่งอื่นๆ ได้เช่น จากกระแสเลือดผู้บริจาค หรือจากเลือดสายสะดือทารก อย่างไรก็ตามข้อจำกัดของการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดในผู้ป่วยโรคธาลัสซีเมียคือ โอกาสในการพบผู้บริจาคที่มีความเข้ากันได้ของชนิดเนื้อเยื่อ HLA (human leukocyte antigens) ซึ่งมีน้อยมาก นอกจากนี้ยังมีโอกาสเกิดภาวะแทรกซ้อนระหว่างการปลูกถ่ายจากการทำลายเซลล์ต้นกำเนิดเดิมในไขกระดูกของผู้ป่วย (myeloablative therapy) หรือการเกิด graft versus host disease (GVHD) เป็นต้น ทำให้มีผู้ศึกษาวิจัยเพื่อค้นหาวิธีการใหม่เพื่อนำมารักษาผู้ป่วยธาลัสซีเมีย หนึ่งในวิธีการรักษาที่มีความเป็นไปได้คือ การปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดทารกในครรภ์ (in utero hematopoietic stem cell transplantation) ซึ่งถือเป็นความหวังใหม่ของผู้ป่วยหรือคู่เสี่ยงต่อการมีลูกเป็นโรคธาลัสซีเมียที่ไม่ต้องการยุติการตั้งครรภ์

 

What are stem cells?

          เซลล์ต้นกำเนิด (stem cell) คือเซลล์ที่ยังไม่พัฒนาไปเป็นเซลล์ที่ทำหน้าที่เฉพาะ และมีความสามารถในการพัฒนาไปเป็นเซลล์อื่นๆ ได้หลายชนิด โดยเซลล์ต้นกำเนิดต้องมีคุณสมบัติที่สำคัญ 2 ประการคือ มีความสามารถในการแบ่งตัวเองได้ไม่จำกัดโดยเซลล์ใหม่ที่ได้ยังเหมือนเซลล์เดิม (self renewal) และมีความสามารถพัฒนาไปเป็นเซลล์ชนิดอื่นๆ ได้เมื่อได้รับการกระตุ้นหรืออยู่ในสภาวะแวดล้อมที่เหมาะสม (differentiation)

 

Stem cell classification

เซลล์ต้นกำเนิดสามารถแบ่งกลุ่มได้ตามแหล่งที่มาตามลำดับพัฒนาการของชีวิตได้ดังนี้[1]

1. เซลล์ต้นกำเนิดตัวอ่อน (embryonic stem cells; ESCs)

เป็นเซลล์ต้นกำเนิดที่มีแหล่งที่มาจาก inner cell mass ของตัวอ่อนระยะ blastocyst โดยจะมีศักยภาพในการพัฒนาไปเป็นเซลล์ต่างๆ ได้ทุกชนิด (pluripotent stem cell) เช่น เซลล์ประสาท เซลล์เม็ดเลือด เซลล์กล้ามเนื้อ เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ เซลล์เยื่อบุผนังลำไส้ เซลล์ตับอ่อน เป็นต้น และมีคุณสมบัติในการแบ่งตัวได้รวดเร็ว ซึ่งถือเป็นจุดเด่นของเซลล์ต้นกำเนิดตัวอ่อน แต่ก็อาจทำให้เกิดภาวะแทรกซ้อนจากการไม่สามารถควบคุมพัฒนาการและการเจริญเติบโตของเซลล์ต้นกำเนิดทำให้เกิดเนื้องอกตามมา นอกจากนี้ข้อจำกัดที่สำคัญของการนำเซลล์ต้นกำเนิดตัวอ่อนมาใช้ในการวิจัยหรือการรักษาคือ ปัญหาด้านจริยธรรมที่ยังมีข้อโต้แย้งกันอยู่มาก

1. เซลล์ต้นกำเนิดทารก (fetal stem cells)

เป็นเซลล์ต้นกำเนิดที่มีแหล่งที่มาจากทารกในครรภ์ เช่น ตับทารก (fetal liver) หรือเลือดสายสะดือทารก (umbilical cord blood) โดยจะมีศักยภาพในการพัฒนาไปเป็นเซลล์ต่างๆ ได้จำกัดมากขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับเซลล์ต้นกำเนิดตัวอ่อน (multipotent stem cell) เช่น เซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือด (hematopoietic stem cell) จะสามารถพัฒนาไปเป็นเซลล์เม็ดเลือดแดง เซลล์เม็ดเลือดขาว และเกล็ดเลือดได้ การใช้เซลล์ต้นกำเนิดทารกบางชนิดในการวิจัยหรือการรักษาก็ยังมีปัญหาด้านจริยธรรมเช่นเดียวกับการใช้เซลล์ต้นกำเนิดตัวอ่อน

1. เซลล์ต้นกำเนิดผู้ใหญ่ (adult stem cells; ASCs)

เป็นเซลล์ต้นกำเนิดที่มีแหล่งที่มาจากอวัยวะต่างๆ ในร่างกายผู้ใหญ่ เช่น ไขกระดูก (bone marrow) หรือกระแสเลือด (peripheral bood) โดยจะมีศักยภาพในการพัฒนาไปเป็นเซลล์ต่างๆ ได้จำกัดมากกว่าเซลล์ต้นกำเนิดตัวอ่อน (multipotent stem cell) นอกจากนี้คุณสมบัติในการเจริญเติบโตและแบ่งตัวยังน้อยกว่าเซลล์ต้นกำเนิดตัวอ่อน แต่มีข้อดีคือไม่มีปัญหาทางจริยธรรม และไม่มีปัญหาทางภูมิคุ้มกันหากใช้เซลล์ต้นกำเนิดของตนเอง

 

Hematopoietic stem cell transplantation (HSCT) in thalassemia disease

1. pediatric/adult HSCT

            การปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดสามารถแบ่งได้ 3 กลุ่มตามแหล่งของผู้บริจาค (donor) เซลล์ต้นกำเนิดที่ถูกปลูกถ่ายไปยังผู้ป่วยหรือผู้รับบริจาค (recipient) คือ autologous HSCT, syngeneic HSCT และ allogeneic HSCT[2]

Autologous HSCT หมายถึงการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดโดยใช้เซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดของตนเอง ซึ่งไม่สามารถนำมาใช้รักษาในกรณีของโรคธาลัสซีเมียซึ่งเป็นโรคที่เกิดจากความผิดปกติของเซลล์ต้นกำเนิดของตนเอง ส่วน syngeneic HSCT หมายถึงการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดโดยใช้เซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากแฝดไข่ใบเดียวกัน (identical twin) ซึ่งในกรณีโรคธาลัสซีเมียซึ่งถือเป็นโรคทางพันธุกรรม ดังนั้นจึงไม่สามารถปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดจากฝาแฝดซึ่งมีโรคเช่นเดียวกันได้ ดังนั้นการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดเพื่อรักษาโรคธาลัสซีเมียจึงต้องใช้เซลล์ต้นกำเนิดจากบุคคลอื่นหรือเรียกว่า allogeneic HSCT เท่านั้น[3] โดยผู้บริจาคจะต้องมีชนิดเนื้อเยื่อ HLA (human leukocyte antigens; HLA) ตรงกันกับผู้ป่วยเพื่อลดโอกาสการกระตุ้นให้เกิดภาวะแทรกซ้อนจากการไม่ยอมรับเนื้อเยื่อที่ปลูกถ่าย (graft versus host disease; GVHD) ให้น้อยที่สุด โดยทั่วไปการใช้เซลล์ต้นกำเนิดจากพี่น้องของผู้ป่วยซึ่งมีชนิดเนื้อเยื่อ HLA ตรงกัน 6 ตำแหน่งหลัก (HLA class I: HLA-A, HLA-B and HLA class II: HLA-DR) เรียกว่า HLA- matched related (siblings) HSCT ซึ่งมีโอกาสในการได้ผู้บริจาคจากพี่น้องที่มี HLA ตรงกันอย่างน้อยร้อยละ 25 ขึ้นอยู่กับจำนวนพี่น้องของผู้ป่วย ดังนั้นจึงมีความจำกัดในการหาพี่น้องที่สามารถบริจาคเซลล์ต้นกำเนิดที่เข้ากันได้ การใช้เซลล์ต้นกำเนิดบริจาคจากบุคคลอื่นที่ไม่ใช่พี่น้องจึงมีความจำเป็น แต่อย่างไรก็ตามการหาผู้บริจาคที่มีความเข้ากันได้ของชนิดเนื้อเยื่อ HLA (HLA-(closely)-matched unrelated HSCT) มีโอกาสพบเพียง 1 ใน 10,000 ถึง 1 ใน 50,000 ของจำนวนผู้บริจาคทั้งหมด และยังมีโอกาสเกิดภาวะแทรกซ้อนจากการไม่ยอมรับเนื้อเยื่อที่ปลูกถ่ายได้มากกว่า HLA-matched related HSCT เนื่องจากมีโอกาสเกิดความไม่เข้ากันของเนื้อเยื่อชนิดอื่นๆ ได้มากกว่า (minor non-HLA histocompatibility antigens)

นอกจากนี้การปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดยังสามารถแบ่งกลุ่มได้ตามแหล่งที่มาของเซลล์ต้นกำเนิดได้ดังต่อไปนี้

• Bone marrow (BM) เป็นแหล่งของเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดที่ถูกนำมาใช้ปลูกถ่ายโดยทั่วไปตั้งแต่ปี ค.ศ. 1982 จึงเรียกการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดชนิดนี้ว่าการปลูกถ่ายไขกระดูก โดยมีวิธีการเก็บเซลล์ต้นกำเนิดไขกระดูกจากกระดูกสะโพก (posterior iliac crest) ของผู้บริจาคซึ่งมักมีปริมาณเพียงพอกับการปลูกถ่าย แต่มีข้อจำกัดคือวิธีการเก็บค่อนข้างยุ่งยากต้องทำในห้องปราศจากเชื้อและให้การระงับความเจ็บปวดที่เหมาะสม
• Peripheral blood (PB) เป็นแหล่งของเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดที่มีจำนวนเซลล์ต้นกำเนิดค่อนข้างน้อย แต่ก็สามารถกระตุ้นด้วยการให้ hematopoietic growth factors เช่น granulocyte stimulating factor (G-CSF) ประมาณ 3 – 7 วันเพื่อให้ปริมาณเซลล์ต้นกำเนิดเคลื่อนย้าย (mobilization) จากไขกระดูกเข้าสู่กระแสเลือดเพิ่มมากขึ้น การสกัดเซลล์ต้นกำเนิด (leukopheresis) ทำได้โดยการเจาะดูดเลือดผ่านเส้นเลือดดำและผ่านเข้าเครื่องสกัดเม็ดเลือด (apheresis machine) ซึ่งโดยวิธีการมีความยุ่งยากและความเจ็บปวดน้อยกว่าการเก็บเซลล์ต้นกำเนิดจากไขกระดูก แต่มีข้อด้อยคือมีโอกาสเกิด GVHD ได้รุนแรงกว่าเนื่องจากมีปริมาณ T cell สูงกว่าแหล่งอื่น
• Umbilical cord blood (UCB) เป็นแหล่งของเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดที่มีจำนวนเซลล์ต้นกำเนิดน้อยที่สุดแต่พบว่าสามารถนำมาปลูกถ่ายได้สำเร็จได้ทั้งใน allogenic related HSCT และ allogenic unrelated HSCT ข้อดีของการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากเลือดสายสะดือทารกคือการมีปริมาณ T cell น้อยทำให้มีอุบัติการณ์การเกิด GVHD ต่ำและรุนแรงน้อยกว่า จึงสามารถนำมาปลูกถ่ายให้แก่ผู้ป่วยได้แม้ในรายที่มีความแตกต่างของชนิดเนื้อเยื่อ HLA 1 – 2 ตำแหน่ง อย่างไรก็ตามเนื่องจากปริมาณของเซลล์ต้นกำเนิดค่อนข้างน้อยจึงมีข้อจำกัดในการปลูกถ่ายได้เฉพาะในผู้ป่วยเด็กหรือผู้ใหญ่ที่มีขนาดตัวเล็ก นอกจากนี้ยังพบว่าโอกาสเกิด graft failure สูงกว่าและการมี engraftment ค่อนข้างช้ากว่าเมื่อเทียบกับการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากไขกระดูก แต่อย่างไรก็ตามวิธีการเก็บเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากเลือดสายสะดือทารกนั้นมีความยุ่งยากซับซ้อนน้อยกว่าแหล่งอื่น ใช้เวลาไม่นาน ไม่ทำให้เกิดภาวะแทรกซ้อนหรือความเจ็บปวดต่อมารดาและทารก และมีอัตราการติดเชื้อไวรัสเช่น Cytomegalovirus (CMV) ต่ำกว่าเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากไขกระดูกหรือกระแสเลือดของผู้ใหญ่[4]

ในประเทศไทยมีรายงานการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากสายสะดือทารกจาก related donor ที่เป็นน้องของผู้ป่วยโรคธาลัสซีเมียสำเร็จเป็นครั้งแรกที่โรงพยาบาลศิริราชเมื่อปี ค.ศ. 1995[5] สำหรับการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากสายสะดือทารกจาก unrelated donor ในโรคธาลัสซีเมียได้สำเร็จมีรายงานเป็นครั้งแรกที่โรงพยาบาลจุฬาลงกรณ์ในปี ค.ศ. 2003[6] โดยใช้เลือดสายสะดือทารกจากธนาคารเลือดจากรกของศูนย์บริการโลหิตแห่งชาติ สภากาชาดไทย (National Cord Blood Bank) ซึ่งเริ่มดำเนินการเก็บเลือดสายสะดือทารกจากผู้บริจาคนำมาแช่แข็งไว้ตั้งแต่ปี ค.ศ. 2002 อย่างไรก็ตามจนถึงปัจจุบันจำนวนผู้ป่วยที่ได้รับการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากสายสะดือทารกยังมีไม่มากนัก เนื่องจากข้อจำกัดของจำนวนผู้บริจาคเลือดสายสะดือทารกที่ยังมีไม่มากพอ จึงมีความพยายามนำการตรวจวินิจฉัยตัวอ่อนก่อนการฝังตัว (preimplantation genetic diagnosis; PGD) ร่วมกับการใช้เทคโนโลยีช่วยการเจริญพันธุ์ (assisted reproductive technology; ART) เช่นการทำเด็กหลอดแก้ว (in vitro fertilization; IVF) มาช่วยคัดเลือกตัวอ่อนที่ไม่เป็นโรคก่อนที่จะย้ายตัวอ่อนเข้าสู่โพรงมดลูก[7] โดยวิธีการนี้นอกจากจะได้ทารกที่ไม่เป็นโรคแล้ว ยังอาจทำการคัดเลือกตัวอ่อนเฉพาะที่มี HLA ตรงกันกับลูกคนก่อนซึ่งเป็นโรคธาลัสซีเมีย และวางแผนเก็บเลือดสายสะดือทารกเพื่อนำมาปลูกถ่ายให้ลูกคนก่อนหายขาดจากโรคได้[8] แต่อย่างไรก็ตามปัญหาที่สำคัญที่สุดของการใช้เทคโนโลยีเหล่านี้เพื่อคัดเลือกตัวอ่อนเฉพาะที่ต้องการ (designer babies) คือ ปัญหาทางจริยธรรม ซึ่งยังมีข้อโต้แย้งอยู่มากทั้งในแง่ของการวิจัยและการนำมาใช้ในทางคลินิก

 

Umbilical cord blood banking

        เนื่องจากโอกาสในการพบผู้บริจาคที่มีความเข้ากันได้ของชนิดเนื้อเยื่อ HLA มีเพียง 1 ใน 10,000 ถึง 1 ใน 50,000 ของจำนวนผู้บริจาคเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดทั้งหมด และประมาณร้อยละ 90 ของผู้ป่วยไม่สามารถหาเซลล์ต้นกำเนิดที่มีความเข้ากันได้ ดังนั้นการจัดเก็บเลือดจากสายสะดือทารกจากผู้บริจาคนำมาจัดตั้งเป็นธนาคารเลือดจากสายสะดือทารกสาธารณะ (public umbilical cord blood banking) จึงเพิ่มโอกาสในการพบเซลล์ต้นกำเนิดที่มีความเข้ากันได้ของชนิดเนื้อเยื่อ HLA ได้มากขึ้น เมื่อต้องการใช้เลือดสายสะดือทารกบริจาคก็สามารถนำมาใช้ได้เลย ไม่ต้องรอตามตัวผู้บริจาคมาเพื่อเก็บเซลล์ต้นกำเนิดจากไขกระดูกหรือกระแสเลือด ในกรณีสตรีตั้งครรภ์ครั้งแรกหรือไม่เคยมีลูกเป็นโรคธาลัสซีเมียมาก่อน แต่ในครอบครัวมีความเสี่ยงต่อการมีการเกิดทารกเป็นโรคธาลัสซีเมียชนิดรุนแรง หรือมีความต้องการเก็บเลือดสายสะดือทารกไว้ใช้ในอนาคตหากเป็นโรคที่สามารถรักษาให้หายขาดได้ด้วยการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิด เช่น leukemia สามารถทำได้โดยการจัดเก็บของบริษัทเอกชน (private umbilical cord blood banking) อย่างไรก็ตามค่าใช้จ่ายในการจัดเก็บยังค่อนข้างสูง และโอกาสที่ทารกที่เป็นเจ้าของเลือดสายสะดือจะได้ใช้เซลล์ต้นกำเนิดที่จัดเก็บไว้เพื่อรักษาโรคทางระบบโลหิตวิทยาก่อนอายุ 20 ปี มีประมาณ 1 ใน 20,000 ถึง 37 ใน 100,000 สำหรับราชวิทยาลัยสูตินรีแพทย์ในประเทศอังกฤษได้ให้การสนับสนุนการบริจาคเลือดสายสะดือทารก (non-directed donations) เพื่อจัดตั้งธนาคารเลือดสายสะดือทารกระดับชาติ และควรมีการสนับสนุนและจัดหาทุนเพื่อใช้ในการดำเนินงานของธนาคารเลือดสายสะดือทารกสาธารณะ นอกจากนี้ยังสนับสนุนการจัดเก็บเลือดสายสะดือทารกในครอบครัวที่มีความเสี่ยงสูง (directed donations in at-risk families) และมีโอกาสสูงที่จะได้ใช้เซลล์ต้นกำเนิดที่ทำการจัดเก็บไว้ แต่ยังมีหลักฐานไม่เพียงพอที่จะสนับสนุนการเก็บเลือดสายสะดือทารกในครอบครัวที่มีความเสี่ยงต่ำ (directed donations in low-risk families)[9]

 

2. In utero HSCT

            การรักษาทารกในครรภ์ด้วยการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเป็นวิธีการรักษาโรคทางพันธุกรรมในทารกที่กำลังถูกค้นคว้าวิจัยเพื่อหาความเป็นไปได้ในการนำมาใช้ในทางคลินิก จากหลักการของพัฒนาการของทารกในครรภ์ที่มีการสร้างระบบภูมิคุ้มกันยังไม่สมบูรณ์ จึงมีช่วงระยะเวลาที่ทารกยังไม่มีความสามารถในการจำแนกเซลล์ของตนเอง (self) จากเซลล์แปลกปลอม (non-self) จึงไม่มีความจำเป็นต้องใช้เซลล์ต้นกำเนิดจากผู้บริจาคที่มีความเข้ากันได้ของชนิดเนื้อเยื่อ HLA นอกจากนี้สภาวะแวดล้อม (niches) ของทารกในครรภ์ยังมีความเหมาะสมต่อการยอมรับเซลล์ต้นกำเนิด โดยไม่จำเป็นต้องทำการทำลายเซลล์ต้นกำเนิดเดิม (immuno-ablative therapy) เหมือนการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดในเด็กหรือผู้ใหญ่ และหากมีความจำเป็นต้องทำการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดซ้ำภายหลังคลอด ก็ยังอาจทำได้โดยใช้เซลล์ต้นกำเนิดจากผู้บริจาคคนเดิมเนื่องจากร่ายกายทารกที่เคยได้รับเซลล์ต้นกำเนิดนั้นมาแล้วตั้งแต่อยู่ในครรภ์จะไม่เกิดปฏิกิริยาต่อต้านทางภูมิคุ้มกัน (immune tolerance) และไม่ปฏิเสธการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดนั้น นอกจากนี้การรักษาทารกตั้งแต่อยู่ในครรภ์อาจช่วยป้องกันการเกิดพยาธิสภาพถาวรได้ในบางโรค หรือช่วยในการรักษาโรคที่ทารกไม่สามารถมีชีวิตรอดได้ภายหลังคลอดเช่น Homozygous alpha-1 thalassemia disease (Hb Bart’s hydrops fetalis)

          ในปัจจุบันมีการทดลองรักษาทารกในครรภ์ด้วยการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดทั้งในสัตว์และมนุษย์ พบว่าโรคที่มีโอกาสรักษาได้ด้วยวิธีนี้มีดังแสดงในตารางที่ 1

         

Table 1 Some examples of genetic disorders that may potentially be treated  in utero stem cell therapy[10]

Hemoglobinopathies Sickle cell anemia Alpha and beta thalassemia major Hemophilia   Immunodeficiency diseases Severe combined immunodeficiency syndrome (SCID) Chronic granulomatous disease Agammaglobulinemia Chediak-Higashi syndrome Wiskott-Aldrich syndrome   Inborn errors of metabolism Mucopolysaccharidoses Krabbe’s disease Adrenal leukodystrophy Metachromatic leukodystrophy Niemann-Pick Gaucher’s disease   Neuromuscular disorders Duchenne’s muscular dystrophy Becker’s muscular dystrophy

 

จะเห็นได้ว่าหนึ่งในโรคที่มีโอกาสรักษาได้ด้วยการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดทารกในครรภ์คือโรคธาลัสซีเมีย ซึ่งในทางทฤษฏีการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดให้แก่ทารกในครรภ์มีข้อดีกว่าการปลูกถ่ายให้แก่ผู้ป่วยเด็กหรือผู้ใหญ่คือ ไม่มีความจำเป็นต้องใช้เซลล์ต้นกำเนิดจากผู้บริจาคที่มีชนิดเนื้อเยื่อ HLA ตรงกัน เนื่องจากทารกในระยะแรกของพัฒนาการยังไม่มีความสามารถในการจำแนกเซลล์ของตนเอง (self) จากเซลล์แปลกปลอม (non-self) การใช้เซลล์ต้นกำเนิดจากแหล่งที่หลากหลายสามารถทำได้ เช่น fetal stem cells, cord blood stem cells หรือ adult stem cells จากพ่อแม่พี่น้องที่ไม่เป็นโรคของผู้ป่วยได้ ซึ่งในกรณีที่ต้องการการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดซ้ำภายหลังคลอด ก็สามารถปลูกถ่ายได้โดยใช้เซลล์ต้นกำเนิดจากผู้บริจาคคนเดิมโดยไม่ต้องค้นหาผู้บริจาคคนใหม่ที่มีความเข้ากันของเนื้อเยื่อ เนื่องจากผู้ป่วยถูกชักนำให้มีภาวะ immune tolerance ต่อเซลล์ต้นกำเนิดนั้นแล้ว[11] โดยระยะของพัฒนาการในทารกที่ถือว่าเป็น critical window of opportunity ของระบบภูมิคุ้มกันนั้นอาจอยู่ช่วงอายุครรภ์ 12 – 14 สัปดาห์[12] ดังนั้นหากทารกได้รับการวินิจฉัยก่อนคลอดด้วยการเจาะชิ้นเนื้อรก (chorionic villus sampling; CVS) ในช่วงอายุครรภ์ 10 สัปดาห์ และได้รับการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดในระยะดังกล่าวสำเร็จ ก็จะทำให้เกิดการสร้างเม็ดเลือดที่ปกติก่อนทารกคลอด นอกจากนี้สภาวะแวดล้อม (niches) ในไขกระดูกของทารกยังเหมาะสมต่อการเจริญเติบโตและการแบ่งตัวของเซลล์ต้นกำเนิด โดยไม่จำเป็นต้องทำลายไขกระดูกเดิม (myeloablative) ก่อน นอกจากนี้ยังไม่ต้องแยกผู้ป่วยให้อยู่ในภาวะปราศจากเชื้อเหมือนการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดในผู้ป่วยเด็กหรือผู้ใหญ่ เนื่องจากทารกอาศัยอยู่ในครรภ์มารดาที่มีสภาวะแวดล้อมที่เหมาะสมอยู่แล้ว

          ในทางทฤษฎีแหล่งของเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือด (hematopoietic stem cells; HSCs) ที่ดีที่สุดคือ fetal HSCs เช่น fetal liver เนื่องจากเป็นแหล่งที่อุดมไปด้วยเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือด และมีจำนวน mature T cell น้อย (ก่อนอายุครรภ์ 14 สัปดาห์) ทำให้กำจัดโอกาสเสี่ยงต่อการเกิด GVHD ชนิดรุนแรง และหลีกเลี่ยงความจำเป็นในการลดปริมาณ T cell (T cell depletion) ซึ่งมีผลต่อความสำเร็จของการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือด ข้อดีของ fetal HSCs อีกข้อหนึ่งคือศักยภาพในการเจริญเติบโตและพัฒนาไปเป็นเซลล์เม็ดเลือดที่ดีกว่า adult HSCs[11] อย่างไรก็ตามการใช้ fetal-derived HSCs มีข้อจำกัดในแง่ของจริยธรรมซึ่งยังมีข้อถกเถียงกันอยู่มากในการนำมาใช้ และเทคนิคการเก็บที่มีโอกาสปนเปื้อนเชื้อโรคได้สูงจากการเก็บเซลล์ต้นกำเนิดจากทารกภายหลังแท้ง[13]

          การใช้แหล่งของเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากสายสะดือทารก (cord blood HSCs) เป็นที่ยอมรับได้มากกว่าในแง่ของจริยธรรม และใช้วิธีการปราศจากเชื้อในการจัดเก็บจึงลดโอกาสการติดเชื้อหลังการปลูกถ่าย อย่างไรก็ตามเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากสายสะดือทารกมีปริมาณค่อนข้างจำกัด และเก็บได้เพียงครั้งเดียว ดังนั้นหากผู้บริจาคไม่ใช่บุคคลในครอบครัว การปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากไขกระดูกซ้ำภายหลังทารกคลอดอาจเป็นไปได้ยาก นั่นคือไม่ได้รับประโยชน์จากการชักนำให้มีภาวะ immune tolerance

          ในปัจจุบันการใช้ adult HSCs เป็นแหล่งของเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดที่ใช้ได้จริงที่สุดในการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดในทารก โดยถือว่าเป็นที่ยอมรับในทางจริยธรรม ปราศจากเชื้อ และสามารถสร้างเซลล์ต้นกำเนิดขึ้นมาใหม่ได้อีก ดังนั้นการทำให้ชักนำให้เกิด immune tolerance ต่อ donor antigen เพื่อการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากไขกระดูกซ้ำภายหลังทารกคลอดจากผู้บริจาคคนเดิมสามารถทำได้สำเร็จ อย่างไรก็ตามมีข้อจำกัดของการใช้ adult HSCs อยู่บ้างนั่นคือ การมี mature T cells ซึ่งทำให้มีโอกาสเกิด GVHD ได้ ซึ่งอาจต้องใช้เทคนิคพิเศษในการลดปริมาณ T cell ในระดับที่เสี่ยงต่อการเกิด GVHD น้อยที่สุดแต่ยังสามารถปลูกถ่ายได้สำเร็จ

          จากรายงานการศึกษาวิจัยทางคลินิกในมนุษย์พบว่าการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดในทารกสำเร็จเป็นรายแรกของโรคคือรายงานของ Touraine และคณะในปี ค.ศ. 1992[14] โดยปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจาก fetal liver ผ่านทางสายสะดือทารกที่เป็นโรค bare lymphocyte syndrome และ SCID ในปี ค.ศ. 1996 Flake และคณะรายงานความสำเร็จของการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดจากไขกระดูกของพ่อที่ไม่เป็นโรคให้แก่ทารกที่เป็นโรค X-linked SCID ผ่านทาง ultrasound-guided intraperitoneal injection จำนวน 3 ครั้งที่อายุครรภ์ 16, 17.5 และ 18.5 สัปดาห์[15] สำหรับการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดในทารกที่เป็นโรคธาลัสซีเมียนั้นได้มีความพยายามในการรักษาแต่พบว่ายังไม่ประสบความสำเร็จ ซึ่งผู้วิจัยได้รายงานว่าส่วนใหญ่เกิดจากการปลูกถ่ายในอายุครรภ์ที่ช้าเกินไป แหล่งของเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดไม่เหมาะสม หรือเกิดภาวะแทรกซ้อนระหว่างการปลูกถ่าย[16] และอาจอธิบายได้จากการที่เซลล์ต้นกำเนิดที่ถูกปลูกถ่ายต้องแข่งขันกับเซลล์ต้นกำเนิดเดิมของทารกที่มีศักยภาพในการเจริญเติบโตดีกว่า อย่างไรก็ตามด้วยการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดให้แก่ทารกในครรภ์ถือว่าเป็นความหวังใหม่ในการรักษาโรคธาลัสซีเมียในอนาคตที่ต้องอาศัยการศึกษาวิจัยเพิ่มเติมอีกมากทั้งในแง่ของความปลอดภัย ประสิทธิภาพในการรักษา รวมไปถึงประเด็นด้านจริยธรรม

 

References

1. Ho AD, Wagner W. Clinical potentials of stem cells: hype or hope? In: Ho AD, Hoffman R, Zanjani ED, eds. Stem cell transplantation; biology, processes, therapy. Weinheim: Wiley-VCH 2006: 3-26.
2. Fisher VL, Abramovitz LZ. A brief overview of hematopoietic stem cell transplantation. In: Kline RM, ed. Pediatric hematopoietic stem cell transplantation. New York: Informa healthcare 2006: 601-24.
3. Boulad F. Hematopoietic  stem cell transplantation for the treatment of beta thalassemia. In: Kline RM, ed. Pediatric hematopoietic stem cell transplantation. New York: Informa healthcare 2006: 383-96.
4. Grewal SS, Wagner W. Umbilical cord blood transplantation. In: Kline RM, ed. Pediatric hematopoietic stem cell transplantation. New York: Informa healthcare 2006: 161-87.
5. Issaragrisil S, Visuthisakchai S, Suvatte V, Tanphaichitr VS, Chandanayingyong D, Schreiner T, et al. Brief report: transplantation of cord-blood stem cells into a patient with severe thalassemia. N Engl J Med 1995; 332: 367-9.
6. Vanichsetakul P, Wacharaprechanont T, Sucharitchan P, Seksarn P, O-Charoen R. Successful cord blood transplantation in thalassemia major patient at King Culalongkorn Memorial Hospital. Chula Med J 2003; 47: 411-8.
7. Piyamongkol W, Vutyavanich T, Piyamongkol S, Wells D, Kunaviktikul C, Tongsong T, et al. A successful strategy for Preimplantation Genetic Diagnosis of beta-thalassemia and simultaneous detection of Down’s syndrome using multiplex fluorescent PCR. J Med Assoc Thai 2006; 89: 918-27.
8. Kahraman S, Karlikaya G, Sertyel S, Karadayi H, Findikli N. Clinical aspects of preimplantation genetic diagnosis for single gene disorders combined with HLA typing. Reproductive biomedicine online 2004; 9: 529-32.
9. Scientific advisory committee opinion paper 2, revised June 2006: umbilical cord blood banking. Royal college of obstetricians and gynecologists 2006.
10. Yaron Y, Flake AW, Johnson MP, Evans MI. Fetal stem cell and gene therapy. In: Kurjak A, Chervenak FA, eds. Textbook of perinatal medicine. 2nd ed. London: Informa healthcare 2006: 1155-65.
11. Flake AW, Zanjani ED. Cellular therapy. Obstet Gynecol Clin North Am 1997; 24: 159-77.
12. Blackman M, Kappler J, Marrack P. The role of the T cell receptor in positive and negative selection of developing T cells. Science 1990; 248: 1335-41.
13. Rice HE, Hedrick MH, Flake AW, Donegan E, Harrison MR. Bacterial and fungal contamination of human fetal liver collected transvaginally for hematopoietic stem cell transplantation. Fetal Diagn Ther 1993; 8: 74-8.
14. Touraine JL. Rationale and results of in utero transplants of stem cells in humans. Bone Marrow Transplant 1992; 10: 121-6.
15. Flake AW, Roncarolo MG, Puck JM, Almeida-Porada G, Evans MI, Johnson MP, et al. Treatment of X-linked severe combined immunodeficiency by in utero transplantation of paternal bone marrow. N Engl J Med 1996; 335: 1806-10.
16. Flake AW. The fetus with a hematopoietic stem cell defect. In: Harrison MR, Evans MI, Adzick NS, Holzgreve W, eds. The unborn patient: the art and science of fetal therapy. 3rd ed. Philadelphia: W.B. Saunders company 2001: 591-604. 

Fetal Heart Evaluation with 3D Technology

ธีระ ทองสง, พ.บ.

---

(สำหรับแพทย์ต่อยอดสาขาเวชศาสตร์มารดาและทารกและผู้สนใจ)

บทนำ

อัลตราซาวด์สามมิติ (3D-US) และสี่มิติ (4D-US, หรือ real-time 3D) เป็นนวตกรรมใหม่ที่นำมาใช้ในการช่วยประเมินหรือวินิจฉัยโรคหัวใจทารกในครรภ์ มีหลายรายงานที่สนับสนุนว่ามีคุณค่าในการช่วยวินิจฉัย^1-6 ซึ่งเชื่อว่าจะช่วยทำให้อัตราการตรวจพบโรคหัวใจพิการโดยกำเนิดดีขึ้น โดยที่ไม่ต้องอาศัยทักษะสูงเหมือนการตรวจ 2D-US ในมาตรฐานการตรวจอัลตราซาวด์หัวใจทารก (fetal echocardiography) นั้น ISUOG consensus⁷ ได้ให้ความเห็นว่าเทคนิคการตรวจด้วย 3D/4D เป็นความก้าวหน้าที่แนะนำให้ใช้เป็นทางเลือก (optional) ในการช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการวินิจฉัย 2D-US ยังคงเป็นเป็นเทคนิคหลักในการวินิจฉัย CHD (congenital heart disease) แต่ 3D/4D ช่วยเพิ่มข้อมูลรายละเอียด ช่วยให้การวินิจฉัยดีขึ้น โดยเฉพาะในรายที่สงสัยจาก 2D การตรวจ 3D จะเพิ่มวิวในการตรวจหัวใจทารกในครรภ์ได้หลากหลายมากขึ้น ช่วยให้ทารกที่อยู่ท่าที่ยากแก่การตรวจสามารถตรวจได้มากขึ้น⁸ ช่วยประเมินปริมาตรและการทำงานของหัวใจได้มากขึ้น⁹ นับว่ามีความสำคัญมากเนื่องจาก CHD เป็นสาเหตุนำของการเสียชีวิตในกลุ่มทารกที่มีความพิการโดยกำเนิด¹⁰ และการวินิจฉัยก่อนคลอดมีส่วนช่วยลดอัตราการตายและทุพพลภาพลงได้^11;12

 

หลักการของ Cardio-STIC (Spatio-temporal image correlation)

การสร้างภาพสามมิติได้จากการเก็บภาพสองมิติมาแสดงต่อเนื่องกัน ยิ่งเก็บภาพที่อยู่ชิดกันมากเท่าใดก็จะให้รายละเอียดได้มาก การจะสร้างภาพสามมิติทั่วไปนั้นต้องอาศัยการกวาดสแกนเพลนของลำเสียงผ่านบริเวณที่สนใจ ซึ่งต้องใช้เวลาระยะหนึ่งเพื่อเก็บภาพขณะนั้น ๆ สำหรับอวัยวะที่เคลื่อนไหวตลอดเวลาอย่างหัวใจทำได้ยากมากในเชิงเทคนิค เพราะกว่าจะเก็บภาพได้เพียงชั่วระยะสั้น ๆ ไม่ทันที่จะเก็บภาพได้ทั้งหัวใจ (เป็นสามมิติ) อวัยวะก็เปลี่ยนขนาดและรูปร่างไปแล้ว เทคโนโลยี STIC (รูปที่ 1)^5;13-15 ถูกพัฒนาขึ้นมาเพื่อแก้ปัญหานี้ ซึ่งหัวตรวจจะกวาดสแกนโดยอัตโนมัติผ่านบริเวณที่สนใจ (volume of interest; VOI) แล้วบันทึกเก็บข้อมูลเชิงปริมาตร (สามมิติ) เป็นการสแกนที่ละเอียดประมาณ 150 เฟรมต่อวินาที การกวาดสแกน 25 องศาในเวลา 10 วินาทีจะสามารถเก็บได้ประมาณ 1500 ภาพของ 2D ต่อหนึ่ง volume ซึ่งเก็บข้อมูลการเปลี่ยนแปลงตามจังหวะการบีบตัวของหัวใจหลายรอบ ขณะเดียวกันเครื่องสามารถคำนวณอัตราการเต้นหัวใจจากการเคลื่อนไหวได้อย่างฉับพลัน ถึงแม้ว่าเครื่องไม่สามารถสแกนเก็บข้อมูลได้สมบูรณ์ในรอบการบีบตัวเพียงรอบเดียว แต่อาศัยการคำนวณได้ว่าเฟรมใดควรอยู่ ณ เวลาใด สามารถนำชุดข้อมูลที่เก็บได้มาเรียงกันใหม่เพื่อสร้างเป็นรอบการบีบตัว หรือสร้างชีพจรเสมือน (virtual cardiac cycle)^1;13-15  ซึ่งเกิดจากการจัดเรียงเฟรมขึ้นมาใหม่ให้อยู่ถูกที่และถูกเวลา (spatio-temporal) ปริมาตรชุดข้อมูล (volume data set) ของ 1 รอบการบีบตัวที่นำมาแสดงจึงไม่ใช่ real time แต่สร้างขึ้นมาใหม่ (reconstructed) แต่บรรจุข้อมูลขนาดหรือการเปลี่ยนแปลงของหัวใจได้อย่างถูกต้อง พร้อมจะนำมาวิเคราะห์

 

รูปที่ 1⁵  รูปวาดแสดงเทคโนโลยีของ STIC แสดงด้วยภาพง่าย ๆ ของความยาวของรอบการบีบตัว จำนวน slices และจำนวน frames ต่อ slices; a) รูปหัวใจซึ่งแทนด้วยวัตถุที่บีบตัวเป็นจังหวะ (4 วินาที ครบหนึ่งรอบของการบีบและคลายสู่สภาพเดิม) แสดงรูปร่างวัตถุของวัตถุที่สี่จุดเวลาของแต่ละรอบ โดยสมมุติให้อัตราการบีบตัวเร็วเกินกว่าที่ real-time 3D ปกติจะสแกนได้หมด b) ผลการสแกนที่ได้บางส่วนของแต่ละรอบการบีบตัว (ซึ่งไม่สมบูรณ์ในการสแกนเพียง 1 รอบของการบีบตัว) ซึ่งนำมาจากหลายรอบการสแกนมาเรียงกันใหม่เพื่อสร้างใหม่เป็นรอบการบีบตัวเสมือน (virtual cycle) โดยวัตถุถูกสแกนได้ใน 3 slices ติดกัน ซึ่งทำได้โดยการเปลี่ยนแปลงอัตโนมัติของมุมลำเสียงในหัวตรวจ 2D ที่อยู่ใน box ของหัวตรวจ 3D; (1) ในการที่จะได้มาซึ่ง 1 รอบของการบีบตัวที่สมบูรณ์นั้นจะต้องได้จาก frames จำนวนมากที่ถูกบันทึกไว้ใน real-time 2D US  ในตัวอย่างนี้สมมุติให้ถูกบันทึกไว้ 4 frames ต่อแต่ละ slices (2) ขณะเดียวกันจะมีการวิเคราะห์การเคลื่อนไหวไปด้วย ซึ่งซอฟท์แวร์จะค้นหาจุดเริ่มต้นของรอบการบีบตัว และกำหนดเวลาของแต่ละเฟรมในรอบการบีบตัวได้ โดยเทียบจากจุดเริ่มต้นของรอบ (3) การที่เรารู้เวลาและตำแหน่งของแต่ละเฟรม ซอพท์แวร์จะนำมาสร้างเป็นวัตถุรูปสามมิติที่สมบูรณ์ รูปร่างจะถูกสร้างขึ้นมาจากเฟรมต่าง ๆ ที่เรียงลำดับติดกันไป (spatio-temporal) ถึงแม้แต่ละเฟรมที่นำมาประกอบเป็นวัตถุนี้เก็บมาจากต่างรอบกัน แต่รู้ว่าอยู่ ณ phase ใดในรอบของการบีบตัวที่เหมือนกัน (spatio-temporal); c) ระบบจะสร้างรอบการบีบตัวขึ้นมาใหม่ได้อย่างสมบูรณ์ และแสดงวนลูปเป็นแอนนิเมชันไปได้อย่างไม่มีที่สิ้นสุด ซึ่งทำให้ดูเหมือนเป็น real-time 3D กระบวนการนี้ใช้เวลาเพียงไม่กี่วินาที ในที่สุดปริมาตรที่สร้างขึ้นมาใหม่นี้ก็พร้อมที่จะนำไปหมุนตรวจ หรือวิเคราะห์; d) แสดง slices ของการตัดผ่านหัวใจจำนวนมากถูกนำมาสร้าง 1 รอบการบีบตัว (1 STIC) ในหัวตรวจที่ซับซ้อนละเอียดนี้จะมีการเปลี่ยนแปลงของมุมสแกนโดยอัตโนมัติ

เมื่อได้ปริมาตรชุดข้อมูลมาแล้วก็สามารถนำมาวิเคราะห์แบบ offline ไม่ว่าจะเป็นแบบ multiplanar หรือเรนเดอร์ใน modes ต่าง ๆ คาดว่าจะมีการประยุกต์ใช้ cardio-STIC มากขึ้น และมีส่วนช่วยให้การวินิจฉัย ตลอดจนความเข้าใจถึงโครงสร้างหัวใจในการเรียนการสอนดีขึ้นมาก เนื่องจากภาพ 3 มิติทำให้เข้าใจความซับซ้อนของหัวใจได้ดีกว่า 2 มิติ และการใช้ cardio-STIC ยังมีประโยชน์ในการคัดกรอง เนื่องจากทำให้สามารถประเมิน outflow ได้อย่างรวดเร็ว โดยอาศัยการเก็บปริมาตรชุดข้อมูลจากภาพตั้งต้น FCV ที่ทำได้ง่าย และนำไปสู่การวิเคราะห์ขณะ offline การประเมินเพลนที่ทำได้ยากใน 2D เช่น coronal view ของ atrioventricular valves หรือแสดง VSD จากภาพหน้าตรง (en face) ซึ่ง cardio-STIC จะทำให้มีความมั่นใจในการวินิจฉัยที่ยากได้มากขึ้น ภาพ cris-cross ของหลอดเลือดใหญ่ที่เห็นในภาพ 2D ที่อยู่คนละเพลนกัน จะสามารถแสดงให้เห็นในภาพเดียวกันของ 3D/4D ได้ (โดยเฉพาะ glassbody mode) ในภาพเรนเดอร์จะช่วยให้เห็นหลอดเลือดที่ฝ่อเล็กได้ดีกว่าภาพ 2 มิติ มีหลักฐานยืนยันว่า Cardio-STIC มีความเชื่อถือได้ในการประเมินเพลนต่าง ๆ ของหัวใจ^15;16 การตรวจคัดกรอง¹⁷ หรือตรวจหัวใจพิการ^3;4;14;16  นอกจากนี้ยังมีผู้พยายามให้มีการวิเคราะห์ภาพอัตโนมัติจากปริมาตรชุดข้อมูล^18;19

การทำ Cardio-STIC grayscale และ color Doppler อย่างละ 1 ชุดของผู้ป่วยแต่ละรายที่มาตรวจและบันทึกไว้ จะเป็นการดีมากสำหรับคุณค่าในเชิงกฎหมาย หรือขอคำปรึกษาจากผู้เชี่ยวชาญ หรือความเห็นที่สองจากแพทย์ท่านอื่น หรือแม้แต่ส่งผ่านขอคำแนะนำทางอินเตอร์เน็ต² กรณีที่หัวใจผิดปกติที่ทราบภายหลังก็จะสามารถนำปริมาตรชุดข้อมูลมาทบทวนได้ ซึ่งถือเป็นข้อดีสำคัญของ Cardio-STIC^15;16;20   ซึ่งต่างจากการตรวจ 2D หรือ color Doppler ทั่วไป ที่เทปบันทึกก็สามารถแสดงย้อนหลังได้เท่านั้น ไม่สามารถนำมาตั้งต้นตรวจใหม่โดยไม่มีผู้ป่วย (offline) ได้

ขีดจำกัดของชีพจรเสมือน คือ คุณภาพของรายละเอียดอาจลดลงไปบ้างเมื่อเทียบกับภาพตั้งต้น 2D และ artefacts อาจเกิดได้จากการเคลื่อนไหวของมารดาหรือทารก เป็นต้น และเทคนิคนี้ไม่สามารถทำได้ในรายหัวใจเต้นไม่เป็นจังหวะ (arrhythmias) เนื่องจากอัตราการเต้นหัวใจผิดปกติจะทำให้การสร้างชีพจรเสมือนผิดไป ไม่สามารถคำนวณของตำแหน่งและเวลา (space & time) ได้ถูกต้อง

มีผู้เสนอเทคนิคในการตรวจด้วย 3D/4D US หลากหลายวิธี STIC (spatio-temporal image correlation) นับเป็นวิธีที่กำลังได้รับความนิยมสูงขึ้น วิธีนี้เป็นการเก็บประมวลภาพเชิงปริมาตร (volume) ของบริเวณที่สนใจจะตรวจ ซึ่งปริมาตรที่อัลตราซาวด์เก็บมานี้เป็นข้อมูลดิจิตัลของหัวใจที่บันทึกการเคลื่อนไหวใน 1 รอบจังหวะการเต้น27,28,34 หลักการของ STIC คือการ synchronize ระหว่างตำแหน่งของแต่ละส่วนหัวใจ (space) และจังหวะเวลา (temporal) (เช่น ภาพ 3D ที่มีการเคลื่อนไหว) ชุดปริมาตรข้อมูล (volume datasets) ของหัวใจจะนำมาแสดงหรือค้นหาตรวจสอบตำแหน่งที่สนใจได้ ปริมาตรของชุดข้อมูลนี้อาจกล่าวได้ว่าเป็นการเก็บภาพ 2D ซ้อน ๆ เรียงกันจนเป็น 3D ที่แสดงได้รอบได้ การเก็บปริมาตรข้อมูลที่มีคุณภาพสูงของหัวใจนี้สามารถทำได้ด้วย 4D-US ด้วยการตั้งต้นด้วยการหาตำแหน่งที่แสดง 2D ให้เหมาะสมก่อนที่จะเก็บปริมาตรที่มี frame rate สูงสุด และ contrast resolution ที่ดี ซึ่งการตรวจด้วย color /Doppler ก็ต้องปรับให้เหมาะสมก่อนเก็บปริมาตรชุดข้อมูลเช่นเดียวกัน เมื่อได้ตำแหน่งของภาพ 2D ที่เหมาะสมแล้ว ก็เลือกบริเวณที่สนใจจะตรวจ (ROI; region of interest) ซึ่งรวมเอาหัวใจอยู่ภายในบริเวณนั้นด้วย

ขั้นตอนหลักของการตรวจ Cardio-STIC

Volume acquisition: คือขั้นตอนกวาดสแกนเก็บปริมาตรชุดข้อมูล ซึ่งส่วนใหญ่จะเริ่มต้นที่การตรวจ 2D ให้ได้วิว FCV ที่ดีที่สุด แล้ว activate เก็บชุดข้อมูลของ Cardio-STIC ซึ่งอาจจะทำทั้ง static 3D gray-scale, static-3D ร่วมกับ color Doppler, B-flow หรืออื่น ๆ, 4D (online / offline) STIC ร่วมกับ color Doppler, B-flow เป็นต้น

Volume display: คือการตรวจโดยตรวจ multiplanar หรือ rendering ในโหมดต่าง ๆ STIC ทำให้เราสามารถตัดฝานก้อนข้อมูลนี้ได้รอบทิศทางเพื่อแสดงในเพลนต่าง ๆ ทั้งตัดขวาง ด้านข้าง หรือเฉียง พร้อมทั้งเลื่อนขึ้นลง (เข้าออก) และหมุนทั้งสามแกน^13;14;21 โหมด TUI (tomo-ultrasonographic imaging) ช่วยให้เห็นเพลนหลักทั้งสามของหัวใจได้อย่างรวดเร็ว (FCV, 5CV, 3VV) และเปรียบเทียบไปพร้อมกันทีเดียว⁴ สามารถเรนเดอร์บางส่วนเป็นสามมิติ เช่น base of the heart view เป็นอีกวิวหนึ่งที่เหมาะกับการเรนเดอร์ โดยหันมองตรงกับ AV valves^22;23 อาจทำให้เห็น common atrio-ventricular  valve ในราย atrioventricular septal defect การใช้วิวนี้ร่วมกับ color Doppler ทำให้วินิจฉัย TGA ได้ดีขึ้น²⁴

Volume manipulation: คือการจัดการกับข้อมูลเพื่อแสดงส่วนที่สนใจได้ดีขึ้น เช่น ตัดบางส่วนของบริเวณที่บดบังเพื่อดูหัวใจชัดขึ้น (Magicut) หมุน volume เพื่อดูลิ้นหัวใจ หรือผนังกั้นหัวใจ ตัด grayscale เพื่อเน้นส่วน color Doppler เป็นต้น ใน Inversion mode เปลี่ยนเนื้อเยื่อรอบให้เป็นสีดำ²⁵ และใช้ magicut ตัดสัญญาณรบกวนออก เป็นต้น

 

การตรวจวิเคราะห์ Volume dataset (VDS) อย่างเป็นระบบ

ขั้นตอนการวิเคราะห์ VDS คือหัวใจสำคัญของ STIC ซึ่งอาจตรวจทั้ง multiplanar view และเรนเดอร์บางส่วนที่สนใจเป็นภาพสามมิติจะช่วยในการวินิจฉัยดีขึ้นมาก

1.  Multiplanar View

สโครลให้ทั่ว VDS: คือการเลื่อนไล่ดูภาพ 2D ตลอดปริมาตร จากขอบด้านหนึ่งไปยังอีกด้านหนึ่ง (ซ้ายไปขวา หรือบนลงล่าง ฯลฯ) เป็นการสแกนตรวจอย่างง่าย ๆ ไล่ไปตามเพลน ทำให้ผู้ตรวจสามารถทราบความสัมพันธ์ของโครงสร้างหัวใจกับบริเวณรอบด้านได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งในเครื่องอัลตราซาวด์รุ่นใหม่ ๆ สามารถตรวจประเมิน FCV, 5CV, 3VV ได้อย่างรวดเร็ว ในผู้ป่วยส่วนมาก และสามารถหมุนรอบด้านได้ทั้งสามแกน สามารถแสดงภาพฝาน VDS ออกมาแสดงต่อเนื่องหลายระดับแบบ MRI ดังที่เรียกว่า tomographic ultrasound imaging (TUI) อาจช่วยให้เข้าใจโครงสร้างหัวใจได้ง่ายขึ้นในหลาย ๆ ราย เทคนิคในการตรวจมีผู้เชี่ยวชาญแนะนำไว้หลายเทคนิคดังจะได้กล่าวในตอนท้าย

 

  

รูปที่ 2  Multiplanar view แบบ TUI ของ STIC แสดงหัวใจทารกที่เป็น transposition of the great arteries (TGA) ในภาพ จ. แสดง FCV ที่ดูปกติ ส่วนภาพ ง. แสดงภาพแบบฉบับของ TGA คือคอร์สของ main pulmonary artery (MPA) และ ascending aorta (AAO) ทอดขนานกันออกจากหัวใจ

2.  Rendering

การเรนเดอร์ 3D/4D ของปริมาตรชุดข้อมูล เป็นการประมวลข้อมูลบริเวณที่สนใจให้แสดงออกมาเป็นสามมิติ ดูแล้วมีความลึก สามารถทำให้แสดงโครงสร้างหัวใจและหลอดเลือด ทั้งขนาดและทิศทางของ outflow tract ในทารกปกติและทารกที่มีหัวใจพิการโดยกำเนิด

 

 

รูปที่ 3: ภาพสามมิติของ FCV เรนเดอร์ใน light gradient mode

ทำความเข้าใจกับ Multiplanar View

ปริมาตรชุดข้อมูล (volume dataset; VDS): คือ ชุดข้อมูลสาม/สี่มิติที่ได้จากได้จากการกวาดสแกนบริเวณที่สนใจ (acquisition) ซึ่งในที่นี้จะมีหัวใจและหลอดเลือดอยู่ภายในปริมาตรนี้ ซึ่งอาจหมายถึงภาพ 2D จำนวนมากมายที่เรียงซ้อนชิดติดกันอยู่จากขอบด้านไปจรดอีกด้านหนึ่ง (ซ้ายขวา, บนล่าง หน้าหลัง) และเป็นชุดข้อมูลไดนามิค คือรูปลักษณ์เปลี่ยนไปตามช่วงจังหวะการบีบคลายตัวของหัวใจ ซึ่งถูกสร้างขึ้นมาเป็นหัวใจในชีพจรเสมือน (virtual cardiac cycle) ซึ่งเป็นชุดข้อมูลที่สร้างขึ้นมา และจะนำมาวิเคราะห์เมื่อไรก็ได้ (offline) โดยไม่ต้องตรวจโดยตรงกับผู้ป่วยอีก เนื่องจากข้อมูลรายละเอียดของโครงสร้างของหัวใจในแต่ละช่วงการบีบตัวถูกบรรจุอยู่ใน VDS นี้แล้ว

 

รูปที่ 4: Multiplanar view และเรนเดอร์ แสดง VSD โดยภาพใน panel A เป็นภาพ FCV ที่หมุนให้แนว interventricular septum (ivs) ขนาดกับลำเสียง panel B เป็นวิวมองหน้าตรง (en face) ของ ivs ส่วน panel C เป็นวิวมองจากด้านบนของ panel A ส่วน panel D เป็นภาพเรนเดอร์สามมิติของ ivs

Panel: การแสดงภาพของ STIC ในโหมดเพลนหน้าตัด (sectional planes) หรือ multiplanar view จะมีแสดง Panel A, B, C ส่วน Panel D จะแสดงในโหมดเรนเดอร์ ซึ่งแสดงเป็นผลรวมสามมิติ Panel A, B, และ C จะตั้งฉากซึ่งกันและกัน (orthogonal planes) โดย Panel A จะเป็นภาพเริ่มต้นของการตรวจ เป็นภาพที่เหมือนกับภาพ 2D ที่เลือกไว้จาก VOI ก่อนกวาดสแกนเก็บมูล Panel B เป็นภาพหน้าตัดที่มองด้านข้างของ Panel A โดยตัดในแนวดิ่งผ่านจุดอ้างอิงของ Panel A ส่วน Panel C เป็นภาพหน้าตัดที่มองจากด้านบนของ Panel A โดยตัดในแนวขวางผ่านจุดอ้างอิงของ Panel A ทั้งสาม Panels จะตั้งฉากกันอยู่เสมอ เมื่อทำการหมุน VDS ใน Panel หนึ่งก็จะมีผลต่อ Panel อื่น ๆ ด้วย

จุดอ้างอิง (Reference Dot): เป็นจุดที่ปรากฏอยู่ในทั้งสาม Panel เป็นจุดที่ตำแหน่งเดียวกัน เป็นจุดที่เพลนหน้าตัดทั้งสามตัดผ่าน ในทุก Panel สามารถเลื่อนจุดนี้เข้าออกหรือย้ายที่ ซึ่งจะทำให้ภาพหน้าตัดใน Panel อื่นเปลี่ยนไปด้วย

แกน (Axis): ในแต่ละ Panel เราสามารถหมุนแสดงดูส่วนที่สนใจได้ทั้ง 3 แกน อาจหมุนตามแกน x (เมื่อเรายืนประจันหน้ายืนมองหน้าคน โดยเปรียบผู้ตรวจเหมือนคนมอง และภาพใน Panel ต่าง ๆ เหมือนผู้ถูกมอง การหมุนแกน x เหมือนการหมุนโดยผู้ถูกมองก้มหน้าแหงนหน้า การหมุนตามแกน y เหมือนหมุนโดยการส่ายหน้าซ้ายขวา ส่วนการหมุนตามแกน z เหมือนการเอียงศีรษะไปด้านข้างซ้ายขวา โดยยังเห็นโครงสร้างหน้าเหมือนเดิม) ความหมายของแกน x, y, z ต่างกับ Panel A, B, C โดยสิ้นเชิง

เคล็ดลับสำคัญของการตรวจ Cardio-STIC

1. เพลนตั้งต้นสำหรับการเก็บข้อมูล: ในกรณีสนใจที่จะตรวจ FCV, 5CV และ 3-VV หรือ 3-V & trachea ปริมาตรชุดข้อมูลที่เหมาะสมให้เริ่มต้นกวาดลำเสียงผ่านภาคตัดขวางทรวงอกทารก ถ้าต้องการตรวจ aortic / ductal arch หลอดเลือดดำใหญ่เทเข้าสู่หัวใจ ปริมาตรข้อมูลที่มีคุณภาพสูงจะเก็บได้ดีในการกวาดสแกนตามแนว sagittal ของทรวงอก คุณภาพปริมาตรจะดีที่สุดเมื่อสแกนได้ในท่านอนหงายที่แนวกระดูกสันหลังทารกอยู่ที่ 6 นาฬิกา อย่างไรก็ตามกระดูกสันหลังอยู่ด้านหน้าก็ให้คุณภาพที่ดีได้ถ้าไม่อยู่ระหว่าง 11-1 นาฬิกา

2. Region of interest (ROI): เป็นขอบเขตที่กำหนดความกว้างและความสูงของปริมาตรข้อมูล (แกน x และ y) ซึ่งจะรวมทุกโครงสร้างอวัยวะทั้งหัวใจและบริเวณรอบ ๆ ถ้า ROI กว้างจะลด frame rate ลงซึ่งทำให้คุณภาพของปริมาตรชุดข้อมูลต่ำลงด้วย (โดยเฉพาะอย่างยิ่ง color หรือ power Doppler) ดังนั้น ROI ควรจะแคบที่สุดเท่าที่จะทำได้โดยยังคงครอบคลุมส่วนที่สนใจเอาไว้ได้ ซึ่งจะทำให้ frame rate สูงสุดและรายละเอียดของชุดข้อมูลดีที่สุด

3. Acquisition angle: กำหนดความลึกของการเก็บข้อมูล (ตามแนวแกน z) ควรใช้มุมน้อยที่สุดแต่สามารถครอบคลุมส่วนที่สนใจไว้ได้ทั้งหมด ในไตรมาสที่สองมักจะต้องการ 20-25 องศาจึงจะเพียงพอ ซึ่งจะครอบคลุมบริเวณจากหลอดเลือดใหญ่ถึงกระเพาะอาหาร ถ้าทารกตัวโตอาจต้องการมุมที่กว้างขึ้นไป เช่น 30-40 องศา

4. Acquisition time: เวลาของการเก็บปริมาตรข้อมูล ซึ่งมักจะใช้เวลาประมาณ 7.5-15 วินาทีต่อการกวาดหนึ่งปริมาตร เวลานี้จะกำหนดความเร็วของการกวาดของหัวตรวจในบริเวณ ROI ยิ่งใช้เวลานานยิ่งให้รายละเอียดสูง ถ้าเป็นไปได้ควรตั้งเวลาไว้ให้นานที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แต่ยิ่งตั้งเวลานานโอกาสเกิด artifacts จากเด็กดิ้นก็จะสูงตามไปด้วย กรณีที่เด็กดิ้นมากก็อาจต้องสแกนเร็วขึ้น

5. Volume display อย่างมีระบบ: เช่น

• การตรวจหลอดเลือดใหญ่อย่างเป็นระบบ เทคนิคในการตรวจปริมาตรชุดข้อมูล ได้แก่ การปรับหมุนเลื่อนดูโครงสร้างหัวใจอย่างเป็นระบบให้เห็น left outflow tract ใน panel A และ SAV ของ PA ใน panel B¹⁵
• การตรวจอย่างเป็นระบบในการแสดง aortic / ductal arches16  สามารถทำได้ดีที่สุดเมื่อเก็บปริมาตรข้อมูลโดยกวาดผ่านทรวงอกทารกตาม sagittal plane
• Spin technique: DeVore¹⁶ แนะนำเทคนิคการหมุนเพื่อแสดงเทคนิคโครงสร้างส่วนที่สนใจ ซึ่งทำได้ง่ายด้วยการเลื่อนจุดอ้างอิงไปยังจุดศูนย์กลางของโครงสร้างที่สนใจแล้วปรับหมุนตามแกน y จนเห็นตลอดแนวของโครงสร้าง
• การเรนเดอร์เพื่อดูโครงสร้างภายในหัวใจและลิ้นหัวใจ: สามารถทำได้เพื่อดูโครงสร้างได้อย่างมีความลึก ใช้ปรับหาขอบกล้ามเนื้อหัวใจได้ดีขึ้น เรนเดอร์แผ่นหนา (thick-slice) เหมาะกับการตรวจดูลิ้นหัวใจ (AV valves) แบบประจันหน้า (en face) เหมือนมองมาจากช่อง ventricle^14;15 เช่นการวินิจฉัย Ebstein anomaly เป็นต้น
• เรนเดอร์เพื่อตรวจเส้นเลือดใหญ่: สามารถทำได้ดีปริมาตรชุดข้อมูลที่เก็บจาก color / power Doppler^14;26-28 หรือ B-flow imaging  การแสดง criss-cross ของ PA และ aorta ซึ่งแสดงได้ดีในปริมาตรข้อมูลที่เก็บโดยกวาดแนวตัดขวางทรวงอก สำหรับการกวาดตามเพลน sagittal เหมาะสำหรับการตรวจ aortic / ductal arches
• การเรนเดอร์เพื่อดู FCV แบบสามมิติ มักจะใช้ FCV เป็นเพลนอ้างอิงในการเริ่มต้น โดยปรับให้ apex ชี้ขึ้น และอยู่ทางด้านซ้ายของสกรีน ปรับ rendering box ใน panel B ให้ ROI ครอบคลุมหัวใจทั้งหมด และลึกจากกระบังลมขึ้นไปถึงเส้นเลือดใหญ่ที่ต้นคอ ใช้ panel B เป็นเพลนอ้างอิง และดูการแสดงผลใน panel D
• Inversion mode ของ gray-scale ช่วยให้เห็นแอ่งเลือดตามรูปลักษณ์ของโครงสร้างหัวใจได้ดีขึ้น โครงสร้างที่เป็น anechoic เช่น ช่องในหัวใจ รูในหลอดเลือด กระเพาะอาหาร เป็นต้น จะกลับมาเห็นเป็นส่วนเข้มในภาพเรนเดอร์ ในขณะที่กระดูกจะเห็นเป็น anechoic แทน ยังสามารถปรับแต่งด้วยเทคนิคอื่น ๆ ให้ภาพมีคุณภาพมากขึ้น เช่น gamma-curve correction หรือ transparency correction เป็นต้น

ตัวอย่างเทคนิคการตรวจด้วย Cardio-STIC

1. เทคนิคในการหมุน (Spin Technique) ตามวิธีของ DeVore16

เป็นเทคนิคการตรวจตามเพลนมาตรฐานของการตรวจหัวใจด้วย 2D ที่ระดับต่าง ๆ (รูปที่ 5) คือระดับที่ 1 (4CV) ระดับที่ 2 (5CV) ระดับที่ 3 (3VV) และระดับที่ 4 (3VVT) ซึ่งใน STIC สามารถทำได้ง่าย ๆ ด้วยการเลื่อน Panel ที่แสดง 4CV อยู่เข้าหรือออก ก็จะแสดงระดับต่าง ๆ เหล่านี้ได้ และในแต่ละระดับจะทำการหมุนปรับแต่งให้ได้รายละเอียดมากขึ้น

• เริ่มต้นด้วยการหมุนให้ Panel A แสดง 4CV
• การตรวจ outflow tract: ทำโดยการเลื่อนจากระดับ 1 ไปที่ระดับที่ 2
• Ascending aorta & transverse aortic arch: ทำได้โดยแสดงระดับที่ 2 ก่อน แล้ววางจุดอ้างอิงที่ aortic valve จากนั้นหมุนตามแกน y จนเห็นแนวเส้นเลือดดังกล่าว (รูปที่ 6) หรืออาจหาระดับที่ 3 ก่อน แล้ววางจุดอ้างอิงที่จุดกลาง aorta ซึ่งเห็นเป็นท่อนกลม ๆ แล้วหมุนในทำนองเดียวกัน (รูปที่ 7)
• Main pulmonary artery & bifurcation: หาระดับที่ 3 ก่อนแล้ววางจุดอ้างอิงไปที่ main pulmonary artery แล้วหมุนตามแกน x ปรับให้เห็น bifurcation (รูปที่ 8)
• Ductus arteriosus: หาระดับที่ 4 ก่อน แล้ววางจุดอ้างอิงที่ ductus arteriosus หมุนตามแกน y ให้เห็น main pulmonary artery ตลอดแนวความยาวออกจาก right ventricle และเชื่อมต่อไปกับ ductus arteriosus (รูปที่ 9)
• Superior vena cava: หาระดับที่ 3 หรือ 4 แล้ววางจุดอ้างอิงที่ superior vena cava แล้วหมุนตามแกน y จนเห็นเส้นเลือดนี้เทเข้า right atrium (รูปที่ 10)
• Aortic arch & thoracic aorta: หาระดับที่ 4 หมุน VDS ให้แนว aortic arch อยู่ในแนวดิ่ง หรือขนานกับลำเสียง วางจุดอ้างอิงที่ศูนย์กลางของ transverse aortic arch แล้วหมุนตามแกน y จนเห็น aortic arch และ thoracic aorta ตลอดแนว (รูปที่ 11)

 

รูปที่ 5 วิวทั้งสี่ระดับของหัวใจทารกซึ่งได้จากการกวาดสแกนหัวตรวจลำเสียงผ่านเพลนตัดขวางจากกระเพาะอาหารขึ้นไปถึงต้นคอ รูปแรก (ล่างซ้าย) แสดงกระเพาะอาหาร (St) ซึ่งอยู่ทางซีกซ้ายของท้องและกระดูกสันหลัง ระดับที่ 1: FCV แสดง left atrium (LA), right atrium (RA), left ventricle (LV) และ right ventricle (RV) ระดับที่ 2: 5CV แสดง aortic valve และ ascending aorta (AA) ออกจาก left ventricle (LV) ระดับที่ 3: 3VV แสดง main pulmonary artery (MPA) รวมทั้ง bifurcation ของ right (RPA) และ left (LPA) pulmonary artery, ductus arteriosus (DA) และ superior vena cava (SVC) ระดับที่ 4: 3VV ที่ระดับ trachea (T) รวมทั้งแสดง transverse aortic arch (A) DA และ SVC

 

 

รูปที่ 6  การตรวจหา aortic arch วิธีที่ 2:เริ่มต้นจาก FCV (ก) เลื่อนไปหาระดับที่ 2 หรือ 5CV (ข) แล้ววางจุดอ้างอิงเหนือ aortic valve แล้วหมุนตามแนวแกน y ปรับจนเห็นทั้ง ascending และ aortic arch (ค) ซึ่ง arch นี้จะตั้งฉากกับ right pulmonary artery (RPA) (AA, ascending aorta; LV, left ventricle)

 

 

 

รุปที่ 7 การตรวจหา aortic arch วิธีที่ 2:  เริ่มต้นจาก FCV (ก) เลื่อนไปหาระดับที่ 3 หรือ 3VV (ข) ซึ่งเป็นระดับที่เห็น main pulmonary artery (MPA) และ bifurcation แล้ว วางจุดอ้างอิงกลาง ascending aorta (AA) แล้วหมุนตามแกน y จนกระทั่งเห็น aortic arch ตลอดแนว (ค) (LPA, left pulmonary artery; RPA, right pulmonary artery; SVC, superior vena cava)

 

 

 

รูปที่ 8 แสดงการปรับภาพ main pulmonary artery (MPA) และ bifurcation ของ right (RPA) และ left (LPA) pulmonary artery (RPA) ให้เห็นตลอดแนว ซึ่งทำได้โดยจากภาพ (ข) ซึ่งเป็นภาพ bifurcation ของ RPA และ LPA จาก VDS ระดับที่ 3 ให้วางจุดอ้างอิงกลาง MPA แล้วปรับหมุนตามแกน x จนเห็นเส้นเลือดต่าง ๆ ดังกล่าวได้ตลอดแนว

 

 

 

รูปที่ 9: การแสดง MPA ต่อเนื่องไปกับ ductus arteriosus (DA): เริ่มต้นจาก FCV (ก) เลื่อนไปหาระดับที่ 4 (ข) แล้ว วางจุดอ้างอิงบน DA แล้วหมุนตามแกน y (ข) จนเห็นตลอดแนวของ MPA รวมไปกับ DA (ค) (LV, left ventricle; PV, pulmonary valve; RV, right ventricle; SVC, superior vena cava; T, trachea; TA, transverse aortic arch)

 

 

รูปที่ 10: แสดง SVC ตามแนวยาว: วิธีที่ 1 เริ่มต้นจาก FCV (ก) เลื่อนไปหาระดับที่ 3 หรือ 3VV (ข) หลังจากแสดง MPA, AA และ SVC แล้ว (ข) วางจุดอ้างอิงกลาง SVC แล้วหมุนตามแกน y  จนเห็น SVC เทเข้าสู่ RA (right atrium) (ค) วิธีที่ 2 ก็ทำนองเดียวกัน เพียงแต่ เริ่มต้นจาก FCV (ง) เลื่อนไปหาระดับที่ 4 (จ) แล้ววางจุดอ้างอิงบน SVC ภาคตัดขวาง แล้วหมุนตามแกน y 90 องศา จะได้ SVC ตามแนวยาว (จ,ฉ) (IVC, inferior vena cava; LPA, left pulmonary artery; LV, left ventricle; RPA, right pulmonary artery; T, trachea)

 

 

รูปที่ 11: การแสดง aortic arch และ thoracic aorta: จากระดับที่ 4 (ก) หมุนตามแกน z เพื่อให้ transverse aortic arch (TA) ขนานกับแนวลำเสียง (ข) แล้ววางจุดอ้างอิงใน TA แล้วหมุนตามแกน y (ข) จนเห็น aortic arch, IVC และ TA ในเพลนเดียวกัน (ค) (DA, ductus arteriosus; MPA, main pulmonary artery; RPA, right pulmonary artery; SVC superior vena cava)

 2. การตรวจวิวมาตรฐานและ TUI ด้วยวิธีของ Goncalves เสนอดังนี้6

• ขั้นที่ 1: ใน Panel A วางจุดอ้างอิงที่ crux ของหัวใจ แล้วปรับให้อยู่ในแนวดิ่งตรงกับ aorta (แนวกลาง) ซึ่งทำได้ง่ายด้วยการหมุน panel A ในแกน z (รูปที่ 12a)
• ขั้นที่ 2: ใน Panel A เลื่อนจุดอ้างอิงไปไว้ที่ aorta เพื่อเห็นแนวของ aorta ตามยาวใน panel C (รูปที่ 12b)
• ขั้นที่ 3: ใน panel C หมุนตามแกน z เพื่อปรับให้แนวของ aorta อยู่ในแนวดิ่ง ซึ่งจะทำให้เห็น ductal arch ตามแนวยาวใน panel B เกือบทุกรายของทารกปกติ (อาจต้องปรับเล็กน้อยตามแกน x หรือ y ใน panel B) (รูปที่ 12c)
• ขั้นที่ 4: ใน panel A ย้ายจุดอ้างอิงกลับไปที่ crux แล้ว activate ปุ่มโหมด TUI (รูปที่ 13a)
• ขั้นที่ 5: activate ปุ่มโหมด TUI
• ขั้นที่ 6: ใน TUI ลดจำนวนภาพจาก 9 เหลือ 3 ภาพ และให้กดปุ่มแสดง 4 เพลน ใน panel A ขณะนี้คือวิวด้านข้างของ panel A ในโหมด sectional (panel B) แต่แสดงเส้นแนวตัดที่จะให้ภาพอื่น ๆ (รูปที่ 13b)
• ขั้นที่ 7: ใน panel A คลิกขวาแล้วเลื่อนภาพให้จุดอ้างอิงของเส้นกลางอยู่ตรงกลางของ aorta ซึ่งจะทำให้ panel C เป็นภาพ 5CV (รูปที่ 13c)
• ขั้นที่ 8: ใน panel B กดปุ่ม adjust และคลิกเม้าส์ขวา เลื่อนจนเห็นเส้น -1 ใน panel A ไปอยู่ตรง ductal arch ซึ่งจะทำให้เห็น 3VV ใน panel B (รูปที่ 14a)
• ขั้นที่ 9: ใน panel D คลิกขวาแสดงลูกศรในแนวนอน เลื่อนลูกศรจนเส้น 1 ใน panel A ไปอยู่ที่ผนังขอบนอกของ ascending  aorta จะทำให้เห็น FCV ใน panel D (รูปที่ 14b)
• ขั้นที่ 10: ใน panel C คลิกซ้ายแล้วหมุนตามแกน Y (ปรับบนแท็บ rotation Y ไปทางขวาราว 8-22 องศา)  ทำให้เห็น left outflow tract ที่ panel C ดีขึ้น (รูปที่ 14c)

 

 

รูปที่ 12  &  รูปที่ 13 

รูปที่ 14

เอกสารอ้างอิง

1. Chaoui R, Heling KS. New developments in fetal heart scanning: three- and four-dimensional fetal echocardiography. Semin.Fetal Neonatal Med. 2005;10:567-77.
2. Vinals F, Mandujano L, Vargas G, Giuliano A. Prenatal diagnosis of congenital heart disease using four-dimensional spatio-temporal image correlation (STIC) telemedicine via an Internet link: a pilot study. Ultrasound Obstet.Gynecol. 2005;25:25-31.
3. Goncalves LF, Espinoza J, Romero R, Kusanovic JP, Swope B, Nien JK et al. Four-dimensional ultrasonography of the fetal heart using a novel Tomographic Ultrasound Imaging display. J.Perinat.Med. 2006;34:39-55.
4. Paladini D, Vassallo M, Sglavo G, Lapadula C, Martinelli P. The role of spatio-temporal image correlation (STIC) with tomographic ultrasound imaging (TUI) in the sequential analysis of fetal congenital heart disease. Ultrasound Obstet.Gynecol. 2006;27:555-61.
5. Yagel S, Cohen SM, Shapiro I, Valsky DV. 3D and 4D ultrasound in fetal cardiac scanning: a new look at the fetal heart. Ultrasound Obstet.Gynecol. 2007;29:81-95.
6. Espinoza J, Romero R, Kusanovic JP, Gotsch F, Lee W, Goncalves LF et al. Standardized views of the fetal heart using four-dimensional sonographic and tomographic imaging. Ultrasound Obstet.Gynecol. 2008;31:233-42.
7. Lee W, Allan L, Carvalho JS, Chaoui R, Copel J, Devore G et al. ISUOG consensus statement: what constitutes a fetal echocardiogram? Ultrasound Obstet.Gynecol. 2008;32:239-42.
8. Wang PH, Chen GD, Lin LY. Imaging comparison of basic cardiac views between two- and three-dimensional ultrasound in normal fetuses in anterior spine positions. Int.J.Cardiovasc.Imaging 2002;18:17-23.
9. Esh-Broder E, Ushakov FB, Imbar T, Yagel S. Application of free-hand three-dimensional echocardiography in the evaluation of fetal cardiac ejection fraction: a preliminary study. Ultrasound Obstet.Gynecol. 2004;23:546-51.
10. Kochanek KD, Smith BL. Deaths: preliminary data for 2002. Natl.Vital Stat.Rep. 2004;52:1-47.
11. Bonnet D, Coltri A, Butera G, Fermont L, Le BJ, Kachaner J et al. Detection of transposition of the great arteries in fetuses reduces neonatal morbidity and mortality. Circulation 1999;99:916-18.
12. Mahle WT, Clancy RR, McGaurn SP, Goin JE, Clark BJ. Impact of prenatal diagnosis on survival and early neurologic morbidity in neonates with the hypoplastic left heart syndrome. Pediatrics 2001;107:1277-82.
13. DeVore GR, Falkensammer P, Sklansky MS, Platt LD. Spatio-temporal image correlation (STIC): new technology for evaluation of the fetal heart. Ultrasound Obstet.Gynecol. 2003;22:380-87.
14. Chaoui R, Hoffmann J, Heling KS. Three-dimensional (3D) and 4D color Doppler fetal echocardiography using spatio-temporal image correlation (STIC). Ultrasound Obstet.Gynecol. 2004;23:535-45.
15. Goncalves LF, Lee W, Chaiworapongsa T, Espinoza J, Schoen ML, Falkensammer P et al. Four-dimensional ultrasonography of the fetal heart with spatiotemporal image correlation. Am.J.Obstet.Gynecol. 2003;189:1792-802.
16. DeVore GR, Polanco B, Sklansky MS, Platt LD. The ‘spin’ technique: a new method for examination of the fetal outflow tracts using three-dimensional ultrasound. Ultrasound Obstet.Gynecol. 2004;24:72-82.
17. Vinals F, Poblete P, Giuliano A. Spatio-temporal image correlation (STIC): a new tool for the prenatal screening of congenital heart defects. Ultrasound Obstet.Gynecol. 2003;22:388-94.
18. Abuhamad A. Automated multiplanar imaging: a novel approach to ultrasonography. J.Ultrasound Med. 2004;23:573-76.
19. Abuhamad A, Falkensammer P, Zhao Y. Automated sonography: defining the spatial relationship of standard diagnostic fetal cardiac planes in the second trimester of pregnancy. J.Ultrasound Med. 2007;26:501-07.
20. Chaoui R, McEwing R. Three cross-sectional planes for fetal color Doppler echocardiography. Ultrasound Obstet.Gynecol. 2003;21:81-93.
21. Yagel S, Cohen SM, Achiron R. Examination of the fetal heart by five short-axis views: a proposed screening method for comprehensive cardiac evaluation. Ultrasound Obstet.Gynecol. 2001;17:367-69.
22. Goncalves LF, Lee W, Espinoza J, Romero R. Examination of the fetal heart by four-dimensional (4D) ultrasound with spatio-temporal image correlation (STIC). Ultrasound Obstet.Gynecol. 2006;27:336-48.
23. Vinals F, Pacheco V, Giuliano A. Fetal atrioventricular valve junction in normal fetuses and in fetuses with complete atrioventricular septal defect assessed by 4D volume rendering. Ultrasound Obstet.Gynecol. 2006;28:26-31.
24. Paladini D, Volpe P, Sglavo G, Vassallo M, De R, V, Marasini M et al. Transposition of the great arteries in the fetus: assessment of the spatial relationships of the arterial trunks by four-dimensional echocardiography. Ultrasound Obstet.Gynecol. 2008;31:271-76.
25. Goncalves LF, Espinoza J, Lee W, Mazor M, Romero R. Three- and four-dimensional reconstruction of the aortic and ductal arches using inversion mode: a new rendering algorithm for visualization of fluid-filled anatomical structures. Ultrasound Obstet.Gynecol. 2004;24:696-98.
26. Deng J, Yates R, Sullivan ID, McDonald D, Linney AD, Lees WR et al. Dynamic three-dimensional color Doppler ultrasound of human fetal intracardiac flow. Ultrasound Obstet.Gynecol. 2002;20:131-36.
27. Deng J, Sullivan ID, Yates R, Vogel M, Mcdonald D, Linney AD et al. Real-time three-dimensional fetal echocardiography–optimal imaging windows. Ultrasound Med.Biol. 2002;28:1099-105.
28. Goncalves LF, Romero R, Espinoza J, Lee W, Treadwell M, Chintala K et al. Four-dimensional ultrasonography of the fetal heart using color Doppler spatiotemporal image correlation. J.Ultrasound Med. 2004;23:473-81.

 

{swf;images/stories/Lectures/MedSTD4/test_US.swf;}

การตรวจคัดกรองความพิการโดยกำเนิดด้วยอัลตราซาวด์

Fetal Anomaly Screening with Ultrasound

ธีระ ทองสง, พ.บ.

---

หลักเกณฑ์สำคัญในการคัดกรองความพิการโดยกำเนิด

1. คุ้นเคยกับกายวิภาคปกติของทารกในครรภ์
2. คิดถึงความเป็นไปได้ของโรคที่พบบ่อย ๆ เช่น ventriculomegaly cystic hygroma หัวใจโตจากโรคจากฮีโมโกลบินบาร์ท (ในประเทศไทย)
3. การตรวจพบสัญญาณบอกเตือนถึงความเสี่ยงที่สูงขึ้น เช่น นำคร่ำมาก ฯลฯ จะต้องตรวจให้ละเอียดเป็นพิเศษ
4. อายุครรภ์ที่ควรตรวจคัดกรองความพิการโดยกำเนิด เน้นที่กึ่งการตั้งครรภ์
5. ควรระลึกไว้วาไม่ใช่ความพิการทั้งหมดของระบบอวัยวะที่กล่าวมาจะสามารถตรวจพบได้ด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง
6. บางครั้งอวัยวะเหล่านี้ไม่สามารถเห็นได้ชัดเจน เช่น ทารกอยู่ในท่าที่ตรวจยาก น้ำคร่ำน้อย ในกรณีนี้ควรบันทึกว่ามองไม่ชัด
7. เมื่อสงสัยมีความผิดปกติ จำเป็นต้องตรวจอย่างละเอียดรอบคอบเป็นพิเศษ (specialized)
8. การมีชีวิต จำนวนทารก ส่วนนำ การเคลื่อนไหว
9. บันทึกปริมาณน้ำคร่ำ
10. ตำแหน่งรก ลักษณะ และความสัมพันธ์กับ internal os เห็นภาพสายสะดือ
11. ควรกำหนดอายุครรภ์ในการสแกนครั้งแรก สัดส่วนที่วัดทุกครั้งคือ BPD / HC, FL (สำหรับบอกอายุครรภ์) และ AC (สำหรับประเมินการเจริญเติบโต)
12. ประเมินมดลูก (รวมทั้งปากมดลูก)  และปีกมดลูก
13. ตรวจกายวิภาคทารก ซึ่งควรรวมถึง cerebral ventricles, posterior fossa (เช่น cerebellum, cisterna magna), วิวสี่ห้องหัวใจ (รวมถึงตำแหน่งในทรวงอก) กระดูกไขสันหลัง กระเพาะอาหาร ไต กระเพาะปัสสาวะ ตำแหน่งสายสะดือเกาะ ผนังหน้าท้อง ถ้าตรวจได้ก็ควรตรวจกายวิภาคทั้งหมดที่เป็นไปได้

 

ในการตรวจแต่ละครั้งต้องแน่ใจว่าอย่างน้อยได้ตรวจดังนี้(1;2)

การตรวจอย่างมีระบบและเสริมทักษะอย่างต่อเนื่องเป็นสิ่งจำเป็น เช่น หัวใจพิการโดยกำเนิดมีอัตราการตรวจเจอต่ำในการตรวจคัดกรอง แต่ถ้าตรวจละเอียด four-chamber view ก่อน 24 สัปดาห์จะสามารถพบได้ถึงร้อยละ 50 ของความผิดปกติสำคัญ

ในการรายงานผลว่าคัดกรองปกติ ควรมีหลักฐานการตรวจพบในขั้นต่ำดังนี้(2)

• ศีรษะหน้าและคอ : cerebellum, choroid plexus, cisterna magna, lateral  ventricles, midline falx, cavum septi pellucidi และ upper lip (การวัด Nuchal fold อาจทำในกรณีประเมินความเสี่ยงทางโครโมโซม)
• ทรวงอก : การตรวจหัวใจขั้นพื้นฐาน (วิวสี่ห้องหัวใจ) ถ้าเป็นไปได้รวมถึงการตรวจเส้นเลือดใหญ่ทั้งสองด้วย
• ท้อง : กระเพาะอาหาร (เห็นหรือไม่ ขนาด ด้านซ้ายหรือขวา) ไต กระเพาะปัสสาวะ ตำแหน่งสายสะดือเกาะที่ผนังหน้าท้อง จำนวนเส้นเลือดในสายสะดือ
• กระดูกสันหลัง (ระดับคอ ทรวงอก ท้อง เอว)
• แขนขา : (ครบถ้วนหรือไม่)
• เพศ : (ข้อบ่งชี้ในรายความเสี่ยงต่ำ ประเมินเพียงในรายครรภ์แฝด)

อายุครรภ์ที่เหมาะสม

                อายุครรภ์ที่เหมาะสมสำหรับการตรวจคัดกรองโดยทั่วไป คือ 18-20 สัปดาห์(3) เนื่องจากเป็นช่วงที่ทำนายอายุครรภ์ได้แม่นยำกว่าช่วงอื่น (+7-10 วัน) และตรวจหาความผิดปกติของเด็กในครรภ์ได้เป็นอย่างดี และถ้าพบความผิดปกติรุนแรงที่อาจต้องยุติการตั้งครรภ์ก็สามารถกระทำได้เนื่องจากยังอยู่ในระยะที่ทารกไม่สามารถเลี้ยงรอดได้ การยุติการตั้งครรภ์นั้นจะมีผลกระทบกระเทือนใจน้อยกว่า

                สำหรับบางสถาบันที่ตรวจคัดกรองตั้งแต่ไตรมาสแรกจะแนะนำขณะอายุครรภ์ 13 สัปดาห์ (10-14 สัปดาห์) ซึ่งสามารถตรวจโครงสร้างต่าง ๆ ได้ดีพอสมควร และตรวจคัดกรองความเสี่ยงของกลุ่มอาการดาวน์ (วัด nuchal translucency หนาเกินเปอร์เซนไตล์ที่ 95)(4)

 

ความพิการโดยกำเนิดที่สำคัญที่ควรเน้นในการคัดกรอง

ผู้ตรวจคัดกรองควรคำนึงในใจไว้เสมอถึงความเป็นไปได้ของ

• ความพิการรุนแรงที่ไม่สามารถมีชีวิตรอดได้ สามารถคัดกรองได้ขณะ 18-20 สัปดาห์ในอัตราร้อยละ 80-98 (anencephaly อุบัติการณ์ประมาณ 0.5-1/1000 การคลอด bilateral renal agenesis อุบัติการณ์ 0.3/1000, severe sekeletal dysplasia อุบัติการณ์ 0.2/1000, major structural disruption เช่น LBWC อุบัติการณ์ 0.1/1000)
• ความพิการรุนแรงที่มีชีวิตรอด

spina bifida อุบัติการณ์ 1-4/1000 คลื่นเสียงขณะ 18-20 สัปดาห์ตรวจได้ประมาณร้อยละ 80-90 แปรปรวนระหว่าง 55-100(5)

ความพิการของหัวใจ อุบัติการณ์ 8-10/1000 รายที่รุนแรงพบได้ประมาณ 4/1000(6) ส่วนใหญ่อาจรอดชีวิต และผ่าตัดได้ดีขึ้นมาก แต่ภาวะทุพพลภาพยังคงสูงอยู่ แต่รายงานการตรวจพบแปรปรวนจากร้อยละ 6-77(7) FCV ช่วยในการวินิจฉัยรายรุนแรงได้ร้อยละ 60 โดยเฉลี่ย(6) คุณค่าของการคัดกรองด้วยคลื่นเสียงยังคงไม่ชัดเจนนัก การตรวจพบล่วงหน้าอาจทำให้ผลลัพธ์โดยรวมดีขึ้น

• ความผิดปกติที่อาจรักษาในครรภ์ได้

การระบายของเหลวในครรภ์ amnioreduction in TTS, bladder outlet obstruction, pleural effusion

•  ความผิดปกติที่ช่วยให้วางแผนสืบค้นหรือรักษาหลังคลอด: ความผิดปกติของท่อทางเดินปัสสาวะ การเตรียมพร้อมสำหรับการผ่าตัดโดยเร็วหลังคลอด เช่น ไส้เลื่อนกระบังลม gastroschisis โรคหัวใจรุนแรง วางแผนการคลอดในราย omphalocele ขนาดใหญ่ หรือ SCT ขนาดใหญ่

ภาวะพิการโดยกำเนิดที่สามารถวินิจฉัยได้ด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงมีไม่น้อยกว่า 500 โรค แต่ควรย้ำให้คิดคำนึงไว้ในใจเสมอว่ามีความผิดปกติดังต่อไปนี้หรือไม่ (เนื่องจากนับเป็นกว่าร้อยละ 80 ของความพิการสำคัญที่พบได้บ่อยในประเทศไทย)(8)

• ภาวะทารกบวมน้ำ โดยเฉพาะจากโรค Hb Bart’s
• ความผิดปกติของระบบประสาทส่วนกลาง เช่น ไม่มีกะโหลก หัวบาตร holoprosencephaly
• ภาวะหัวใจพิการโดยกำเนิด โดยเฉพาะ ASD, VSD, left heart hypoplasia
• ความพิการโดยกำเนิดของระบบทางเดินปัสสาวะ โดยเฉพาะ hydronephrosis และไตฝ่อ
• ความพิการโดยกำเนิดของระบบทางเดินอาหาร เช่น ทางเดินอาหารตีบตัน ผนังหน้าท้องโหว่

หลักสำคัญในการตรวจคัดกรองความพิการโดยกำเนิด

     เมื่อท่านวางหัวตรวจลงบนหน้าท้องสตรีตั้งครรภ์ แล้วบอกว่าไม่พบความผิดปกติที่รุนแรงใด ๆ นั้น แสดงว่าท่านได้พบหลักฐานดังนี้เป็นอย่างน้อย

     1. Fetal biometry อยู่ในเกณฑ์ปกติ

     2. ศีรษะปกติ

          – กะโหลกมีรูปร่างปกติ และไม่มีรอยโหว่

          – Transventricular view ปกติ: ventricles ไม่โต ไม่มี choroid plexus cysts และ falx cerebri

          – Transthalamic view ปกติ: เห็น cavum septum pellucidum

          – Transcerebellar view ปกติ: cerebellum, cistern magnum ปกติ กระดูกท้ายทอยไม่มีช่องโหว่ ไม่มี nuchal thickening

     3. กระดูกสันหลังปกติตลอดแนว (ครบทั้งวิวด้านข้าง ตรง และตัดขวาง)

          – ไม่มีกระดูกคด โก่ง และกระดูกมีความเข้มปกติ

          – ไม่มีก้อนหรือถุงยื่นผิดปกติออกไปทางด้านหลัง

     4. ใบหน้าปกติ (วิวหน้าตรง ด้านข้าง) : ไม่มีก้อนผิดปกติ เห็นจมูก ปาก คาง ระยะห่างเบ้าตาปกติ

     5. คอ : ไม่มีก้อนหรือถุงน้ำ

     6. ทรวงอกปกติ

          – หัวใจอยู่ในตำแหน่งปกติและขนาดปกติ

          – four-chamber veiw ปกติ (ขนาดสมมาตรทั้งสองซีก ลิ้นหัวใจปกติ) รวมทั้งเห็น outflow tract ปกติ

          – ไม่มี loop bowel หรือ anechoic area ในทรวงอก

          – ไม่มีน้ำในช่องปอด ช่องหัวใจ

     7. ท้อง

          – ผนังหน้าท้องปกติ สายสะดือเกาะในตำแหน่งปกติ

          – ไม่มี ascites

          – เห็นกระเพาะอาหาร

          – ไม่มี loop ของ bowel ขยายใหญ่

          – ไตปกติทั้งสองข้าง เห็นกระเพาะปัสสาวะ

     8. ระบบกระดูก

          – กระดูกท่อนยาวครบ (นับนิ้วได้ด้วยยิ่งดี)

          – มือเท้าอยู่ในท่าปกติ

          – ความยาวกระดูกปกติ

          – ความเข้มของกระดูกปกติ

     9. รกและน้ำคร่ำ

          – รกไม่หนา

          – ปริมาณน้ำคร่ำปกติ

    10. ไม่มี sonographic marker ของโครโมโซมผิดปกติ

          – nuchal thickenings

          – choroid plexus cyst

          – echogenic bowel

          – intracardiac echogenic foci

          – short long bones

          – hydronephrosis

          (อาจสังเกตรายละเอียดปลีกย่อยอื่น เช่น polydactyly, cleft lip, cleft palate, club foot, Rocker bottom)

 

ภาพคลื่นเสียงที่เตือนใจให้ค้นหาความพิการอย่างละเอียด(9)

     1. น้ำคร่ำมาก น้ำคร่ำน้อย ทารกโตช้า พบได้ถึงร้อยละ 43 ของทารกพิการโดยกำเนิด

     2. น้ำคร่ำน้อยเป็นสิ่งเตือนสำคัญของทารกพิการ หรือภาวะคับขัน การพบน้ำคร่ำน้อยในไตรมาสที่สอง มีภาวะพิการอยู่ร้อยละ 50 ซึ่งเกือบทั้งหมด (ร้อยละ 90) เลี้ยงไม่รอด

     3. ครรภ์แฝดน้ำสัมพันธ์กับภาวะพิการร้อยละ 15-18 หนึ่งในสามมีปัญหาทางเดินอาหารตีบตัน และความผิดปกติสำคัญอื่น ๆ เช่น ไม่มีกะโหลก meningoencephalocele

     4. ทารกบวมน้ำ มีความสัมพันธ์กับภาวะพิการบ่อยมาก

     5. ทารกโตช้าที่พบเร็ว (อายุครรภ์แน่นอน) มีความพิการโดยกำเนิดร้อยละ 10

     6. ครรภ์แฝด เพิ่มโอกาสพิการเป็นสามเท่า

     7. ทารกชีพจรผิดปกติ อาจเกิดจากภาวะพิการโดยกำเนิดได้ถึงร้อยละ 20

     8. รูปร่างของอวัยวะผิดปกติ หรือแอ่งน้ำคั่ง (echo-free area) หรือ increased echo

     9. เส้นเลือดแดงสายสะดือเส้นเดียว

    10. สัดส่วนผิดปกติ

    11. รกหนา

    12. ทารกสงบนิ่ง ไม่มีการเคลื่อนไหว

 

Genetic Sonogram

เนื่องจากในมารดาที่สูงอายุ จะมีความเสี่ยงต่อความผิดปกติของโครโมโซมสูงขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง trisomy 21 การตรวจอัลตราซาวด์ในมารดาที่อายุมาก จึงอาจต้องให้ความสำคัญเป็นพิเศษในการตรวจหาอัลตราซาวด์มาร์คเกอร์ที่บ่งชี้ว่าอาจเพิ่มความเสี่ยงต่อความผิดปกติของโครโมโซม ซึ่งควรให้ความสำคัญกับมาร์คเกอร์ดังต่อไปนี้

มาร์คเกอร์ในไตรมาสแรก

1. Nuchal Translucency (NT)(10-13)

เป็นแอ่งน้ำใต้ผิวหนังต้นคอทารก ซึ่งนับเป็นอัลตราซาวด์มาร์คเกอร์ที่มีความไวที่สุดในการตรวจหากลุ่มอาการดาวน์ โดยตรวจช่วง 10-14 สัปดาห์ การใช้ NT ร่วมกับอายุมารดามีอัตราการตรวจพบทารกดาวน์ได้ร้อยละ 77 โดยมีอัตราการเจาะน้ำคร่ำเพื่อตรวจโครโมโซมร้อยละ 5 NT หนายังพบได้บ่อยในความผิดปกติของโครโมโซมอื่น ๆ ด้วย เช่น trisomy 13, 18, และ 45,X นอกจากนั้นยังมีประโยชน์ในการกรองความผิดปกติโดยเฉพาะหัวใจพิการ ไส้เลื่อนกระบังลมเป็นต้น การตรวจวัดจะต้องทำโดยผู้ที่มีประสบการณ์หรือผ่านการฝึกอบรมมาอย่างดี ควรตรวจมาอย่างน้อยไม่น้อยกว่า 80-100 ครั้ง

2.  มาร์คเกอร์อื่น ๆ ซึ่งอยู่ในระหว่างการศึกษา (ยังไม่ใช้เป็นมาตรฐาน)

• กระดูกจมูก (nasal bones)(14;15) มีแนวโน้มว่ามีประโยชน์ในการใช้ร่วมกับ NT หรือซีรั่มมาร์กเกอร์ในไตรมาสแรก ซึ่งทารกกลุ่มอาการดาวน์กระดูกจมูกฝ่อหรือหายไป แต่ผลการศึกษายังขัดแย้งกันอยู่มาก โดยเฉพาะรายงานจากในเอเชีย ไม่ได้ผลดีเท่ากับรายงานในตะวันตก
• Abnormal ductus venosus (DV)(16;17) Doppler waveforms เพิ่มความผิดปกติของโครโมโซมและความพิการของหัวใจ แต่การตรวจนี้ค่อนข้างยากสำหรับผู้ไม่มีประสบการณ์จึงนับเป็นขีดจำกัดสำหรับการประยุกต์ใช้ในวงกว้าง
• Umbilical Reversed end-diastolic flow (REDV)(18;19) พบบ่อยขึ้นในทารก aneuploidy มากขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อทำการตรวจวัดร่วมกับ NT
• Tricuspid regurgitation พบได้บ่อยในทารกที่เป็น trisomy 21และ 18(20)

มาร์คเกอร์ในไตรมาสที่สอง

การตรวจโดยผู้มีประสบการณ์สูงสามารถใช้อัลตราซาวด์มาร์กเกอร์คัดกรองเด็กดาวน์ได้ถึงร้อยละ 60 และการตรวจพบว่าไม่มีอัลตราซาวด์มาร์คเกอร์ (14-21 สัปดาห์) จะมีความเสี่ยงต่อการเป็นดาวน์จะลดลงราวครึ่งหนึ่ง(21;22)

Soft Markers

Soft markers หมายถึงมาร์คเกอร์ทางอัลตราซาวด์ที่ไม่ไม่ผลร้ายโดยตรง พบได้ในทารกปกติ แต่มีความเสี่ยงสูงขึ้นต่อการมีโครโมโซมผิดปกติสูงขึ้น(22-25) เน้นในช่วง 15-20 สัปดาห์

1. Thickened nuchal fold (TNF)(26-28)

การหนาตัวของเนื้อเยื่อต้นคอด้านหลังในไตรมาสที่สอง (15-20 สัปดาห์) วัดจากภาพตัดขวางที่ตัดผ่าน thalamus, brain stem, cerebellum และ occiput แล้ววัดความหนาของ NF จากขอบนอกของ occipital bone ไปยังขอบนอกของผิวหนัง กรณีที่หนาผิดปกติ (> 6 มม.) จะเพิ่มความเสี่ยงของกลุ่มอาการดาวน์ มีความไวในการค้นหาร้อยละ 40-50 และมีผลบวกลวงเพียงร้อยละ 1-5 TNF ถือว่าเป็นมาร์คเกอร์ที่มีความไวที่สุดในการค้นหากลุ่มอาการดาวน์ในไตรมาสที่สอง อาจพบได้บ่อยขึ้นในภาวะอื่นด้วย เช่น trisomy 18, 13 และกลุ่มอาการอื่น ๆ เช่น ฮีโมโกลบินบาร์ท achondrogenesis, Noonan syndrome เป็นต้น

2. Echogenic intracardiac foci (EIF)(29-31)

พบได้ประมาณร้อยละ 25-30 ของทารกดาวน์มี EIF แต่พบได้เพียงร้อยละ 4 ของทารกปกติ ส่วนใหญ่ทารกจะปกติ แต่โอกาสเป็นกลุ่มอาการดาวน์เพิ่มขึ้นประมาณ 4-7 เท่า การตรวจพบ EIF ควรถือว่าความเสี่ยงเพิ่มขึ้นเล็กน้อย กรณีที่พบ EIF ที่เป็นเดี่ยว ๆ โดยไม่มีมาร์คเกอร์อื่น ๆ ยังนับว่าไม่คุ้มกับการเจาะน้ำคร่ำตรวจโครโมโซม

3. Hyperechoic bowel (HB)(21;32;33)

HB หมายถึงความเข้มเสียงของลำไส้มากเท่า ๆ กับความเข้มเสียงของกระดูก เพิ่มความเสี่ยงของกลุ่มอาการดาวน์ ประมาณร้อยละ 14-16 ของทารกที่มี HB จะมีความผิดปกติของโครโมโซม (ส่วนใหญ่เป็นดาวน์)  แต่โครโมโซมผิดปกติร้อยละ 1.4 ของ isolated HB นอกจากนี้ HB ยังพบบ่อยขึ้นในรายทารกติดเชื้อ CMV เป็น cystic fibrosis, early-onset FGR และยังพบบ่อยขึ้นในรายเลือดออกในน้ำคร่ำซึ่งบ่งชี้ว่าทารกที่กลืนน้ำคร่ำแต้มเลือดเข้าไปจะทำให้เกิด HB

4. Mild Pyelectasis(34;35)

กรวยไตที่ขยายใหญ่ขึ้นเล็กน้อยช่วง 15-20 สัปดาห์ (เส้นผ่าศูนย์กลางแนวหน้าหลัง > 4 มม.) ซึ่งโดยทั่วไปถือว่าเป็นปกติ แต่อาจเพิ่มความเสี่ยงต่อกลุ่มอาการดาวน์ได้บ้าง (ร้อยละ 3.3) mild pyelectasis พบได้ประมาณร้อยละ 10-25 ของทารกกลุ่มอาการดาวน์ แต่พบได้ร้อยละ 1-3 ของทารกปกติ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะหายไปได้เองในภายหลัง การพบ hydronephrosis (4-7 มม.) เพียงอย่างเดียวที่ไม่มีมาร์คเกอร์อื่น ๆ ถือว่ายังไม่สมเหตุผลสำหรับการเจาะน้ำคร่ำตรวจโครโมโซม

 5. กระดูกต้นแขนหรือต้นขาสั้น(36;37)

กระดูกต้นขาและต้นแขนสั้นกว่าปกติจะเพิ่มความเสี่ยงต่อกลุ่มอาการดาวน์ เกณฑ์ที่ใช้ในการวัดมีหลายอย่างเช่น อัตราส่วนความยาวจริงของกระดูกต้นขาต่อความยาวที่คาดหวังไว้ (ถือตาม BPD) มีค่า < 0.91 หรืออัตราส่วน BPD/FL เกินเปอร์เซนไตล์ที่ 97.5 เป็นต้น แต่อย่างไรก็ตามความไวในการคัดกรองแปรปรวนค่อนข้างมากคือ ร้อยละ 20-68 (โดยรวมประมาณร้อยละ 40) เกณฑ์การวินิจฉัยแปรปรวนไปตามกลุ่มประชากรด้วย แต่ละกลุ่มประชากรควรมีค่ามาตรฐานของตัวเอง การประยุกต์ใช้ในคนไทยควรคำนึงว่าโดยเฉลี่ยแล้วค่าความยาวกระดูกต้นขาของคนไทยสั้นกว่าชาวตะวันตก ดังนั้นควรเทียบตามค่ามาตรฐานของคนไทยด้วย

ความพิการของโครงสร้าง

ประมาณ 1/3 ของทารกดาวน์มีภาวะพิการชัดเจน (major) ที่สามารถเห็นได้จากอัลตราซาวด์ หนึ่งอย่างขึ้นไป(38) ที่สำคัญ ได้แก่

1. หัวใจพิการพบได้บ่อยเช่นกัน (ประมาณร้อยละ 40 ของทารกดาวน์) โดยเฉพาะอย่างยิ่ง endocardial cushion defect และ VSD
2. Duodenal atresia (มีโอกาสเป็นเป็นดาวน์ร้อยละ 30-40 แต่เด็กดาวน์มี duodenal atresia เพียงร้อยละ 5) จากคลื่นเสียงจะเห็นเป็น double-bubble sign แต่มักจะพบหลัง 24 สัปดาห์
3. Mild ventriculomegaly, (ขนาด 10-15 มม.) แม้ส่วนใหญ่จะปกติ (โดยเฉพาะรายที่เป็นเดี่ยว ๆ) แต่ก็เพิ่มความเสี่ยงของความผิดปกติของโครโมโซมมากขึ้น คือประมาณร้อยละ 3-10 โดยเฉพาะกลุ่มอาการดาวน์
4. Cystic hygroma : โดยรวมมีโครโมโซมผิดปกติร้อยละ 75 ซึ่งร้อยละ 80 เป็น 45;XO รองลงมาเป็นดาวน์คือร้อยละ 6-7 แม้ว่าส่วนใหญ่จะเป็นชนิด septated แต่อย่างไรก็ตามชนิด non-septated จะสัมพันธ์กับ trisomy 21 ได้บ่อยที่สุด (ประมาณร้อยละ 30)
5. ภาวะบวมน้ำ (non-immune hydrops fetalis): ความผิดปกติของโครโมโซมที่พบได้บ่อย ๆ ได้แก่ 45,X (มักมี cystic hygroma ร่วมด้วย) และ trisomy 21 (มักไม่มี cystic hygroma)

ความผิดปกติอื่น ๆ

ความผิดปกติอื่น ๆ ที่พบได้บ่อยขึ้นในทารกดาวน์ขณะอยู่ในครรภ์ ซึ่งควรพิจารณาค้นหา(22-25) เช่น

• ข้อกลางของนิ้วก้อยเล็กผิดปกติ และโค้งเข้าใน (clinodactyly) (พบได้ร้อยละ 60 ของทารกแรกคลอด แต่ในครรภ์ตรวจยาก)
• นิ้วหัวแม่เท้าแยกห่างจากนิ้วที่สอง (sandal gap)
• ลิ้นโต (macroglossia)
• หูเล็กและติดต่ำ
• เซอริเบลลัมขนาดเล็กกว่าปกติ
• Choroid plexus cyst เพิ่มความเสี่ยงขึ้นบ้าง แต่บางรายงานก็ไม่พบ
• บวมน้ำ
• กระดูกจมูกฝ่อเล็ก
• Widened iliac angle

Scoring System

Bromley(39;40) คัดกรองด้วยระบบคะแนนจากมาร์คเกอร์ทางอัลตราซาวด์และอายุ สามารถค้นหาเด็กดาวน์ได้ร้อยละ 75-86 โดยมีผลบวกลวงประมาณร้อยละ 15 โดยมีหลักการให้คะแนนคือให้คะแนน 2 ในกรณีพบ major anomaly หรือมี TNF และให้คะแนน 1 สำหรับ soft markers อื่น ๆ เช่น กระดูกต้นแขน/ต้นขาสั้น กรวยไตโต hyperechoic bowel และ echogenic intracardiac foci เป็นต้น (ถ้าใช้คะแนน 2 เป็นจุดตัดที่ถือว่ามีความเสี่ยง และเจาะน้ำคร่ำตรวจโครโมโซม จะสามารถคัดกรองเด็กดาวน์ได้ถึงร้อยละ 75 โดยมีอัตราผลบวกลวงร้อยละ 5.7) ระบบนี้มีประโยชน์ในการตรวจหาทารกดาวน์ในมารดาอายุน้อย และทำให้หลีกเลี่ยงการตรวจ invasive ในรายที่อายุ 35-39 ปี อย่างไรก็ตามรายที่อายุ 40 ปีหรือมากกว่ายังควรตรวจโครโมโซมอยู่เนื่องจากความเสี่ยงจากอายุยังคงสูงมากอยู่

Nyberg และคณะ(21) รายงานการคำนวณ likelihood ratio (LR) ของมาร์คเกอร์อัลตราซาวด์ (ปรับตามอายุมารดาแล้ว) มีดังนี้

Likelihood Ratio
Structural abnormalities	25
Nuchal thickening	18.6
Echogenic bowel	5.5
Shortened humerus	2.5
Shortened femur	2.2
Echogenic intracardiac focus	2
Renal pyelectasis	1.6
Normal ultrasound (no marker)	0.4

 

References 

   (1)    ACOG Practice Bulletin No. 58. Ultrasonography in pregnancy. Obstet Gynecol 2004 Dec;104(6):1449-58.

   (2)    AIUM practice guideline for the performance of obstetric ultrasound examinations. J Ultrasound Med 2010 Jan;29(1):157-66.

   (3)    Achiron R, Yagel S, Weissman A, Lipitz S, Mashiach S, Goldman B. Fetal lateral neck cysts: early second-trimester transvaginal diagnosis, natural history and clinical significance. Ultrasound Obstet Gynecol 1995 Dec;6(6):396-9.

   (4)    Whitlow BJ, Economides DL. The optimal gestational age to examine fetal anatomy and measure nuchal translucency in the first trimester. Ultrasound Obstet Gynecol 1998 Apr;11(4):258-61.

   (5)    Stoll C, Dott B, Alembik Y, Roth MP. Evaluation of routine prenatal diagnosis by a registry of congenital anomalies. Prenat Diagn 1995 Sep;15(9):791-800.

   (6)    Rustico MA, Benettoni A, D’Ottavio G, Maieron A, Fischer-Tamaro I, Conoscenti G, et al. Fetal heart screening in low-risk pregnancies. Ultrasound Obstet Gynecol 1995 Nov;6(5):313-9.

   (7)    Rosendahl H, Kivenen S. Antenatal detection of congenital malformations by routine ultrasonography. Obstet Gynecol 1989 Jun;73(6):947-51.

   (8)    Department of Obstetrics and Gynecology, Faculty of Medicine, Chiang Mai University. : Annual Report : Maternal-fetal medicine. 1990-2006.  2007.

   (9)    Levi S. Routine ultrasound screening of congenital anomalies. An overview of the European experience. Ann N Y Acad Sci 1998 Jun 18;847:86-98.

(10)    Nicolaides KH, Azar G, Byrne D, Mansur C, Marks K. Fetal nuchal translucency: ultrasound screening for chromosomal defects in first trimester of pregnancy. BMJ 1992 Apr 4;304(6831):867-9.

(11)    Pandya PP, Kondylios A, Hilbert L, Snijders RJ, Nicolaides KH. Chromosomal defects and outcome in 1015 fetuses with increased nuchal translucency. Ultrasound Obstet Gynecol 1995 Jan;5(1):15-9.

(12)    Senat MV, De Keersmaecker B, Audibert F, Montcharmont G, Frydman R, Ville Y. Pregnancy outcome in fetuses with increased nuchal translucency and normal karyotype. Prenat Diagn 2002 May;22(5):345-9.

(13)    Snijders RJ, Noble P, Sebire N, Souka A, Nicolaides KH. UK multicentre project on assessment of risk of trisomy 21 by maternal age and fetal nuchal-translucency thickness at 10-14 weeks of gestation. Fetal Medicine Foundation First Trimester Screening Group. Lancet 1998 Aug 1;352(9125):343-6.

(14)    Cicero S, Curcio P, Papageorghiou A, Sonek J, Nicolaides K. Absence of nasal bone in fetuses with trisomy 21 at 11-14 weeks of gestation: an observational study. Lancet 2001 Nov 17;358(9294):1665-7.

(15)    Cicero S, Avgidou K, Rembouskos G, Kagan KO, Nicolaides KH. Nasal bone in first-trimester screening for trisomy 21. Am J Obstet Gynecol 2006 Jul;195(1):109-14.

(16)    Maiz N, Plasencia W, Dagklis T, Faros E, Nicolaides K. Ductus venosus Doppler in fetuses with cardiac defects and increased nuchal translucency thickness. Ultrasound Obstet Gynecol 2008 Mar;31(3):256-60.

(17)    Oh C, Harman C, Baschat AA. Abnormal first-trimester ductus venosus blood flow: a risk factor for adverse outcome in fetuses with normal nuchal translucency. Ultrasound Obstet Gynecol 2007 Aug;30(2):192-6.

(18)    Borrell A, Martinez JM, Farre MT, Azulay M, Cararach V, Fortuny A. Reversed end-diastolic flow in first-trimester umbilical artery: an ominous new sign for fetal outcome. Am J Obstet Gynecol 2001 Jul;185(1):204-7.

(19)    Murta CG, Moron AF, Avila MA. Reversed diastolic umbilical artery flow in the first trimester associated with chromosomal fetal abnormalities or cardiac defects. Obstet Gynecol 2000 Jun;95(6 Pt 2):1011-3.

(20)    Falcon O, Faiola S, Huggon I, Allan L, Nicolaides KH. Fetal tricuspid regurgitation at the 11 + 0 to 13 + 6-week scan: association with chromosomal defects and reproducibility of the method. Ultrasound Obstet Gynecol 2006 Jun;27(6):609-12.

(21)    Nyberg DA, Luthy DA, Resta RG, Nyberg BC, Williams MA. Age-adjusted ultrasound risk assessment for fetal Down’s syndrome during the second trimester: description of the method and analysis of 142 cases. Ultrasound Obstet Gynecol 1998 Jul;12(1):8-14.

(22)    Benacerraf B. Advancing further the sonographic estimation of Down syndrome risk–how early can we go? Ultrasound Obstet Gynecol 2008 Feb;31(2):129-31.

(23)    Aagaard-Tillery KM, Malone FD, Nyberg DA, Porter TF, Cuckle HS, Fuchs K, et al. Role of second-trimester genetic sonography after Down syndrome screening. Obstet Gynecol 2009 Dec;114(6):1189-96.

(24)    Breathnach FM, Malone FD. Screening for aneuploidy in first and second trimesters: is there an optimal paradigm? Curr Opin Obstet Gynecol 2007 Apr;19(2):176-82.

(25)    Breathnach FM, Fleming A, Malone FD. The second trimester genetic sonogram. Am J Med Genet C Semin Med Genet 2007 Feb 15;145C(1):62-72.

(26)    Benacerraf BR, Frigoletto FD, Jr., Cramer DW. Down syndrome: sonographic sign for diagnosis in the second-trimester fetus. Radiology 1987 Jun;163(3):811-3.

(27)    Nicolaides KH, Snijders RJ, Gosden CM, Berry C, Campbell S. Ultrasonographically detectable markers of fetal chromosomal abnormalities. Lancet 1992 Sep 19;340(8821):704-7.

(28)    Vergani P, Locatelli A, Piccoli MG, Ceruti P, Mariani E, Pezzullo JC, et al. Best second trimester sonographic markers for the detection of trisomy 21. J Ultrasound Med 1999 Jul;18(7):469-73.

(29)    Bethune M. Management options for echogenic intracardiac focus and choroid plexus cysts: a review including Australian Association of Obstetrical and Gynaecological Ultrasonologists consensus statement. Australas Radiol 2007 Aug;51(4):324-9.

(30)    Bradley KE, Santulli TS, Gregory KD, Herbert W, Carlson DE, Platt LD. An isolated intracardiac echogenic focus as a marker for aneuploidy. Am J Obstet Gynecol 2005 Jun;192(6):2021-6.

(31)    Ouzounian JG, Ludington C, Chan S. Isolated choroid plexus cyst or echogenic cardiac focus on prenatal ultrasound: is genetic amniocentesis indicated? Am J Obstet Gynecol 2007 Jun;196(6):595-3.

(32)    Nyberg DA, Resta RG, Mahony BS, Dubinsky T, Luthy DA, Hickok DE, et al. Fetal hyperechogenic bowel and Down’s syndrome. Ultrasound Obstet Gynecol 1993 Sep 1;3(5):330-3.

(33)    Sepulveda W, Nicolaidis P, Mai AM, Hassan J, Fisk NM. Is isolated second-trimester hyperechogenic bowel a predictor of suboptimal fetal growth? Ultrasound Obstet Gynecol 1996 Feb;7(2):104-7.

(34)    Benacerraf BR, Mandell J, Estroff JA, Harlow BL, Frigoletto FD, Jr. Fetal pyelectasis: a possible association with Down syndrome. Obstet Gynecol 1990 Jul;76(1):58-60.

(35)    Coco C, Jeanty P. Isolated fetal pyelectasis and chromosomal abnormalities. Am J Obstet Gynecol 2005 Sep;193(3 Pt 1):732-8.

(36)    Benacerraf BR, Neuberg D, Frigoletto FD, Jr. Humeral shortening in second-trimester fetuses with Down syndrome. Obstet Gynecol 1991 Feb;77(2):223-7.

(37)    Biagiotti R, Periti E, Cariati E. Humerus and femur length in fetuses with Down syndrome. Prenat Diagn 1994 Jun;14(6):429-34.

(38)    Spicer RL. Cardiovascular disease in Down syndrome. Pediatr Clin North Am 1984 Dec;31(6):1331-43.

(39)    Bromley B, Lieberman E, Benacerraf BR. The incorporation of maternal age into the sonographic scoring index for the detection at 14-20 weeks of fetuses with Down’s syndrome. Ultrasound Obstet Gynecol 1997 Nov;10(5):321-4.

(40)    Bromley B, Shipp T, Benacerraf BR. Genetic sonogram scoring index: accuracy and clinical utility. J Ultrasound Med 1999 Aug;18(8):523-8.

 

 

อัตราการผ่าตัดคลอด Cesarean Section Rate

ธีระ ทองสง

---

ความสำคัญของอัตราการผ่าตัดคลอด

การผ่าตัดคลอดเป็นวิวัฒนาการสำคัญทางสูติศาสตร์ นับเป็นหัตถการที่มีความจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับมารดาที่ไม่สามารถคลอดได้เองทางช่องคลอดอย่างปลอดภัย แต่อย่างไรก็ตามถ้าให้คลอดทางช่องคลอดได้อย่างปลอดภัย การคลอดทางช่องคลอดก็ยังคงถือว่าเป็นวิธีการคลอดในอุดมคติ แม้ความการผ่าตัดในปัจจุบันมีความปลอดภัยสูงก็ตาม แต่จากการประมวลความรู้ในปัจจุบันพบว่าการผ่าตัดคลอดรายที่ไม่มีข้อบ่งชี้มีผลเสียมากกว่าผลดี การผ่าตัดคลอดในรายที่สามารถให้คลอดทางช่องคลอดได้อย่างปลอดภัยจึงถือเป็นหัตถการที่ไม่จำเป็น (unnecessary cesarean) เป็นอัตราการผ่าตัดคลอดที่เพิ่มขึ้นโดยไม่ทำให้อัตราการตายปริกำเนิดและอัตราการตายของมารดาลดลง ปัจจุบันนี้อัตราการผ่าตัดคลอดที่ไม่จำเป็นมีอัตราสูงขึ้นมาก ซึ่งมีผลเสียกระทบอย่างกว้างขวาง และเป็นสิ่งที่จำเป็นต้องให้ความสำคัญ หลักฐานการศึกษาจำนวนมากบ่งชี้ว่าความซื่อสัตย์ต่อวิชาชีพมีส่วนต่ออัตรานี้ด้วย ถ้าหากกระทำไปตามข้อบ่งชี้อย่างบริสุทธิ์จริงแล้ว หรือมีการตัดสินใจบนพื้นฐานแห่งความรู้และความกรุณา เอาผลประโยชน์อันสูงสุดของผู้ป่วยเป็นที่ตั้ง อัตราการผ่าตัดทำคลอดเท่าใดก็ดูเหมือนว่าจะไม่สำคัญนัก เพราะนั่นหมายถึงอัตราการผ่าตัดที่เหมาะสมแล้ว แต่ถ้าอาศัยข้อมูลทางวิทยาศาสตร์มาประกอบแล้ว ทำให้น่าเชื่อว่าอัตราไม่ควรเกินร้อยละ 15 ไม่ว่าจะเป็นผู้ป่วยพิเศษหรือผู้ป่วยสามัญ อัตราที่มากกว่านี้จำเป็นต้องตระหนัก

การผ่าตัดทำคลอดควรทำเฉพาะรายที่มีความจำเป็นทางสูติศาสตร์ หรือสามารถกระทำได้ตามใจชอบของแพทย์หรือผู้ป่วย เป็นหัตถการที่ผู้ป่วยมีสิทธิ์เลือกหรือไม่ (ในรายที่ไม่มีข้อบ่งชี้) ตามความเห็นของผู้รู้ทั้งหลายต่างแนะนำว่าควรทำเฉพาะในรายที่มีความจำเป็นเท่านั้น ดังเช่นคณะกรรมการด้านจริยธรรมของสมาพันธ์สูติศาสตร์และนรีเวชวิทยา (FIGO) เน้นว่า ณ ปัจจุบันนี้ยังไม่มีหลักฐานชัดเจนถึงผลประโยชน์สุทธิของการผ่าตัดคลอดที่ไม่มีข้อบ่งชี้ การผ่าตัดคลอดที่ไม่มีข้อบ่งชี้ถือเป็นสิ่งที่ไม่เหมาะสมในทางจริยธรรม(1) เนื่องจากการผ่าตัดในรายที่ไม่มีความจำเป็นมีข้อเสียค่อนข้างมากเมื่อเทียบการให้คลอดทางช่องคลอด และการคลอดที่เป็นไปได้โดยธรรมชาติยังคงถือว่าเป็นอุดมคติอยู่

อัตราการผ่าตัดทำคลอดจึงถูกถือเป็นตัวกำหนด (determinant) ตัวหนึ่งในการประกันคุณภาพโรงพยาบาล (hospital accreditation) เพราะสะท้อนถึงทั้งมาตรฐานการดูแลทั้งทางวิชาชีพและทางจริยธรรม

สถานการณ์ปัจจุบัน

อัตราการผ่าตัดคลอดสูงขึ้นในหลายประเทศ เช่น ในสหรัฐอเมริกา (ร้อยละ 21)(2) (แต่ขณะนี้เริ่มลดลงแล้ว) ในบราซิล (ร้อยละ 48)(3) ประเทศไทย (ร้อยละ 22.4)(4)  ในประเทศไทยสูงขึ้นเรื่อย ๆ ในสองทศวรรษที่ผ่านมา ดังรายงานที่พบว่าเพิ่มจากร้อยละ 15.9 ในปี 2533 เป็นร้อยละ 22.4 ในปี 2539 เป็นต้น(4)  หลายหลักฐานบ่งชี้ว่าส่วนที่เพิ่มขึ้นนี้ตกอยู่ในกลุ่มการผ่าตัดที่ไม่จำเป็น ซึ่งอาจเกิดขึ้นได้ง่ายเมื่อโอกาสมาท้าทาย เช่น ผู้ป่วยขอให้ผ่า เลือกฤกษ์ยามได้ ค่าตอบแทนสูงกว่า จัดสรรเวลาสะดวก เป็นความจริงที่ว่าประเทศที่มีการผ่าตัดคลอดสูง (มากกว่าร้อยละ 15) ก็มิได้มีอัตราการตายของมารดาและทารกลดลงกว่าประเทศที่มีอัตราการผ่าตัดคลอดต่ำ ๆ(5) โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเทียบกับประเทศที่อัตราการผ่าตัดคลอดต่ำกว่าร้อยละ 10 อย่างประเทศญี่ปุ่น หรือสแกนดิเนเวีย ซึ่งอัตราการตายดังกล่าวกลับต่ำที่สุดในโลก(6)

ในประเทศไทย จากการศึกษากว้างขวางของวิโรจน์ ตั้งเจริญเสถียร(4) พบว่าอัตราการผ่าตัดทำคลอดครั้งแรกเพิ่มขึ้นจากร้อยละ 15.2 ในปี 1990 เป็นร้อยละ 22.4 ในปี 1996 (โดยร้อยละ 64.1 เป็นการผ่าตัดครั้งแรก และร้อยละ 35.9 เป็นการผ่าตัดซ้ำ) ส่วนใหญ่ของการผ่าตัดทำคลอดเกิดขึ้นในโรงพยาบาลประจำจังหวัด คือประมาณร้อยละ 40 ของการคลอด โดยการผ่าตัดทั้งหมด โรงพยาบาลเอกชนมีอัตราการผ่าตัดสูงที่สุดคืออัตราเกินร้อยละ 50  อัตราการผ่าตัดคลอดในโรงพยาบาลรามาธิบดีเพิ่มจากร้อยละ 8.7 ในปี 1970 เป็นร้อยละ 19.1 ในปี 1981 ร้อยละ 26.2 ในปี 1990 และร้อยละ 30.8 ในปี 1995 (ร้อยละ 68.7 เป็นการผ่าตัดครั้งแรก และร้อยละ 31.3 เป็นการผ่าตัดซ้ำ)(7) ในโรงพยาบาลศิริราชเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องจากร้อยละ 6.7 ในปี 1980 เป็นร้อยละ 18.3 ในปี 1994 โดยไม่พบการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนในอัตราการตายปริกำเนิด และอัตราตายของมารดา(8) ในโรงพยาบาลมหาราชนครเชียงใหม่ค่อนข้างคงที่ตลอด 10 ปีที่ผ่านมาคือประมาณร้อยละ 17 (ร้อยละ 15.7-18.4)(9)

หลายการศึกษาบ่งชี้ว่าการเพิ่มขึ้นของอัตราการผ่าตัดคลอดอยู่ในกลุ่มไม่มีความจำเป็น ตัวอย่างเช่น จากข้อมูล 59 โรงพยาบาลในประเทศสวีเดนช่วงปี 1988-1992 ไม่พบว่าการเพิ่มขึ้นของอัตราการผ่าตัดทำคลอดจะช่วยลดอัตราการตายปริกำเนิดหรือ asphyxia แต่ประการใด(6) มาตรการลดอัตราการผ่าตัดทำคลอดจากร้อยละ 26.0 ในปี 1994 เป็น 20.5 ในปี 1997 ในลอสแองเจลิสมิได้เพิ่มภาวะทุพพลภาพแต่ประการใด(10)

อัตราการผ่าตัดทำคลอดที่เหมาะสมคือเท่าใด

อัตราการผ่าตัดที่เหมาะสม คืออัตราการผ่าตัดเท่าที่จำเป็น อัตราการผ่าตัดเฉพาะรายที่การคลอดทางช่องคลอดมีความเสี่ยงเกินไป ควรถือว่าการคลอดทางช่องคลอดอย่างปลอดภัยคือการคลอดในอุดมคติ การผ่าตัดทำคลอดจึงควรกระทำเฉพาะรายที่การคลอดทางช่องคลอดเป็นอันตรายแก่มารดาหรือทารก อัตราการผ่าตัดทำคลอดที่เหมาะสมจึงควรหมายถึงอัตราการคลอดที่ให้คลอดทางช่องคลอดเป็นภาวะเสี่ยงเกินไป ซึ่งองค์การอนามัยโลกแนะนำว่าไม่ควรเกินร้อยละ 15 ของการคลอด(11) หมายความว่าอัตราการผ่าตัดที่สูงเกินไปจากนี้เป็นการผ่าตัดที่ไม่จำเป็น ไม่ช่วยลดอัตราการตายปริกำเนิด อัตราภาวะทุพพลภาพ และอัตราการตายของมารดา เป็นการผ่าตัดที่ผู้คลอดไม่ได้รับผลประโยชน์สูงสุดจากการให้กำเนิดบุตร อัตราการผ่าตัดทำคลอดที่สูงเกินร้อยละ 15 อาจจะสะท้อนถึงผู้รับบริการยังไม่ได้ผลประโยชน์สูงสุดจากวิชาชีพ หรือจิตใจมีแนวโน้มต้องการผ่าตัดทำคลอดมากกว่าให้คลอดทางช่องคลอด ด้วยเหตุผลหลาย ๆ อย่าง เช่น การเอาใจผู้ป่วย อิทธิพลของฤกษ์ยาม ได้ค่าตอบแทนสูงกว่า การบริหารเวลาสะดวก

ประเทศอเมริกาได้กำหนดเป้าหมายว่าอัตราการผ่าตัดแห่งชาติต้องต่ำกว่าร้อยละ 15 ในปี 2000 (ร้อยละ 12 สำหรับผ่าตัดครั้งแรก และร้อยละ 3 สำหรับการผ่าตัดซ้ำ)(12) องค์การอนามัยโลกแนะนำว่าไม่ควรมีภูมิภาคใดของโลกที่สมเหตุสมผลที่จะมีอัตราการผ่าตัดทำคลอดเกินร้อยละ 10-15 Joffe และคณะ(13) ได้ทำการวิเคราะห์ซับซ้อนจากการคลอด 221,867 รายสรุปว่าอัตราการผ่าตัดทำคลอดโดยทั่วไปควรอยู่ระหว่างร้อยละ 10-12 ของครรภ์เดี่ยวทั้งหมด (แต่อาจจำเป็นมากขึ้นในรายทารกน้ำหนักน้อยมาก) อีกรายงานหนึ่งซึ่งศึกษาในแพทย์ผู้มีประสบการณ์สูงพบว่าทั้งแพทย์กลุ่มที่มีอัตราการผ่าตัดคลอดสูง (มากกว่าร้อยละ 15) และต่ำ ต่างก็มีผลลัพธ์ปริกำเนิดที่ไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ กลุ่มที่มีการผ่าตัดสูงมีการวินิจฉัยทารกเครียด เชิงกรานแคบ และผ่าตัดซ้ำสูงกว่า ซึ่งข้อบ่งชี้เหล่านี้แท้จริงแล้วสามารถลดลงได้(14)

ข้อเสียของการผ่าตัดทำคลอด

ข้อเสียของการผ่าตัดทำคลอดเมื่อเทียบกับการคลอดทางช่องคลอด

1. ค่าใช้จ่าย:  การผ่าตัดทำคลอดถือเป็นการผ่าตัดใหญ่ที่ต้องอาศัยความพร้อมของบุคลากร และอุปกรณ์ที่เพิ่มค่าใช้จ่ายมาก  ตัวอย่างเช่น ในประเทศอังกฤษประมาณว่าทุกร้อยละ 1 ของอัตราการผ่าตัดทำคลอดจะเพิ่มค่าใช้จ่ายประมาณ 5 ล้านปอนด์(15) เป็นต้น  ในโรงพยาบาลรัฐนับว่าการผ่าตัดคลอดที่ไม่จำเป็นทำให้สูญเสียโอกาสของผู้ป่วยที่มีความจำเป็นต้องผ่าตัดในกรณีอื่นอีกเป็นจำนวนมาก ไม่เพียงแต่เพิ่มค่าใช้จ่ายของผู้ป่วยเท่านั้น แต่มีผลเสียต่อสังคมโดยรวม  ในประเทศไทยก็มีรายงานว่าถ้าลดอัตราผ่าตัดคลอดลงได้ร้อยละ 1 จะสามารถลดค่าใช้จ่ายทางการแพทย์ได้ประมาณ 100 ล้านบาทต่อปี(16) ผลเสียเหล่านี้ย่อมไม่สามารถมองเห็นได้ง่ายในเวชปฏิบัติส่วนตัวเนื่องจากจำนวนผู้ป่วยไม่มากพอ แต่เมื่อมองโดยภาพรวมแล้วจึงจะเห็นถึงผลเสียอย่างมีนัยสำคัญ
2. เพิ่มอัตราเสี่ยงต่อการตายและภาวะทุพพลภาพ: แม้ว่าการผ่าตัดในปัจจุบันมีความปลอดภัยสูง แต่ก็ยังมีความเสี่ยงโดยรวมสูงกว่าการคลอดทางช่องคลอดเกือบสามเท่า(17) มีการประมาณว่าทุกปีจะมีสตรีอเมริกันจำนวนถึง 140 รายที่ต้องเสียชีวิตจากการผ่าตัดคลอดโดยไม่มีความจำเป็น เพิ่มความเสี่ยงต่อภาวะทุพพลภาพหรือการตายของมารดา(3;18;19) ทุก ๆ การผ่าตัด 50 รายจะมีบาดเจ็บต่อทารกโดยบังเอิญ 1 ราย(20)
3. ปัญหาต่อสุขภาพอื่น ๆ เช่น

• มีความเสี่ยงต่อการเสียเลือดมากกว่า  (โดยทั่วไปแล้วเสียเลือดเป็นสองเท่าของการคลอดทางช่องคลอด  และสัมพันธ์กับความเสี่ยงต่อการเติมเลือด ตลอดจนการติดเชื้อ การแพ้ เป็นต้น)
• มีความเสี่ยงต่อการดมยาสลบมากกว่า
• นอนโรงพยาบาลนานกว่า  รวมทั้งอาจมีผลให้การเริ่มต้นให้นมบุตรด้วยมารดาเองเนิ่นช้าออกไป
• การนัดมาผ่าตัดยังเพิ่มโอกาสทารกคลอดก่อนกำหนด และ RDS (respiratory distress syndrome) ด้วย
• เจ็บตัวมากกกว่า ปวดหลังคลอดอีกนาน
• มีแผลเป็นที่หน้าท้อง (ซึ่งมักจะมากกว่าแผลฝีเย็บ)
• ภาวะแทรกซ้อนขณะผ่าตัด หลังผ่าตัดสูงกว่ามาก เช่น ไข้ ติดเชื้อ ลิ่มเลือดอุดตัน เป็นต้น
• ภาวะแทรกซ้อนระยะยาว เช่น ปวดท้องเรื้อรัง พังผืด ลำไส้อุดตัน เป็นต้น
• การผ่าตัดในท้องต่อไปสูงกว่า และยากกว่า เสี่ยงต่อมดลูกแตกในครรภ์ต่อไป ยิ่งการผ่าท้องทำคลอดมาก่อน 2 ครั้งมีความเสี่ยงต่อการมีมดลูกแตกเป็น 5 เท่าของการผ่าตัดมาเพียงครั้งเดียว(21)
• เพิ่มภาวะแทรกซ้อนในครรภ์ต่อไปหลายประการ เช่น รกเกาะต่ำ รกติด ตกเลือดหลังคลอด

ปัจจัยที่ทำให้การผ่าตัดคลอดเพิ่มขึ้น

เหตุผลของการเพิ่มอัตราการผ่าตัดทำคลอด

1.   เหตุผลทางสูติกรรม

• สัดส่วนของครรภ์แรกสูงขึ้น ประมาณครึ่งหนึ่งของสตรีตั้งครรภ์เป็นครรภ์แรก ดังนั้นจึงมีการผ่าตัดคลอดมากขึ้น โดยทั่วไปแล้วอัตราการผ่าตัดคลอดในครรภ์แรกสูงเป็นสามเท่าของครรภ์หลัง(22)
• สตรีที่ตั้งครรภ์เมื่ออายุมากมีจำนวนมากขึ้น อัตราการผ่าท้องทำคลอดสูงขึ้นตามอายุ อัตราการผ่าตัดคลอดสัมพันธ์โดยตรงกับมารดาอายุมาก (มากกว่า 44 ปีเพิ่ม 7.3 เท่า)(22)
• วินิจฉัยทารกอยู่ในภาวะเครียดเกินความเป็นจริง โดยเฉพาะการแปลผลจาก electronic fetal monitoring ที่ขาดความรัดกุม
• ท่าก้น มีแนวโน้มที่จะคลอดโดยการผ่าตัดสูงขึ้น
• การช่วยคลอดด้วยคีมแบบยาก เช่น midpelvic vaginal delivery ลดลง
• ภาวะมีบุตรยาก: มีอัตราการผ่าตัดคลอดสูงในกลุ่มมารดาที่มีบุตรยาก (3.6 เท่า) หรือเทคโนโลยีช่วยการเจริญพันธุ์ เช่น ครรภ์ที่เกิดจากการบริจาคไข่ (19.5 เท่า)(22)

2    ความต้องการของมารดา (maternal requests)

• ความเชื่อที่ว่าอัตราการผ่าท้องคลอดที่สูงขึ้นจะทำให้อัตราการตายปริกำเนิดของทารกลดลง ซึ่งกรณีนี้เป็นจริงเฉพาะแพทย์ที่ไม่มีเวลาเฝ้าคลอด เพราะการปล่อยให้การดำเนินการคลอดทางช่องคลอดเป็นไปตามยถากรรมมีอันตรายกว่าการผ่าตัดทำคลอดเสียแต่เนิ่น ๆ ความเชื่อของสตรีตั้งครรภ์และครอบครัวที่เชื่อว่าการผ่าตัดทำคลอดมีผลดีต่อทารกมากกว่าการให้คลอดทางช่องคลอด ทำให้สตรีตั้งครรภ์จำนวนไม่น้อยขอให้แพทย์ผ่าตัดทำคลอดให้โดยไม่มีข้อบ่งชี้ เช่นในรายงานหนึ่งพบว่าร้อยละ 7.7 ของอัตราผ่าตัดคลอดเกิดจากความต้องการของมารดา(23)
• ผู้ป่วยและครอบครัวขอให้ผ่าตัด:  แนวโน้มของครอบครัวที่จะมีลูกกันน้อย ทำให้สตรีที่คลอดลูกคนแรกโดยการผ่าตัดคลอดมักจะเลือกที่จะผ่าตัดคลอดในครรภ์ต่อมาพร้อมกับทำหมันเลย
• การอ้างสิทธิของผู้ป่วยในการมีสิทธิ์ของผ่าตัดคลอดโดยไม่มีข้อบ่งชี้ ยังไม่เป็นที่ยอมรับในเชิงจริยธรรม ดังที่ FIGO ได้กล่าวย้ำไว้(1) แต่มารดาควรได้รับข้อมูลที่ถูกต้องอย่างครบถ้วน
• ความเชื่อที่ผิดพลาดของมารดา อาจนับเป็นส่วนหนึ่งของความรับผิดชอบของแพทย์ด้วย มีการวิจัยพบว่ากระบวนการตัดสินใจเลือกผ่าตัดคลอดมักจะได้รับอิทธิพลจากแพทย์(24) ที่เป็นความประสงค์ของมารดาที่แท้จริงอยู่ในระดับต่ำมาก แต่บ่อยครั้งที่มารดากลัวเนื่องจากแพทย์เองไม่มีความมั่นใจในการดูแลการคลอดทางช่องคลอด
• ความเชื่อของสูติแพทย์เอง: แพทย์เองปักใจเชื่อว่าการผ่าตัดทำคลอดมีผลดีต่อทารกมากกว่า (ซึ่งความจริงข้อนี้เป็นจริงเฉพาะต่อเมื่อการคลอดทางช่องคลอดที่ไม่ได้รับการเอาใจใส่ดูแลจริงจัง)

3    กลัวการฟ้องร้อง (Legal Fear)

• ปัญหาการฟ้องร้องทางกฎหมายเกี่ยวกับทุรเวชปฏิบัติ (medical malpractice) สูติแพทย์ในประเทศที่พัฒนาแล้วบางประเทศ มีความเชื่อว่าการผ่าตัดคลอดจะช่วยป้องกันหรือลดจำนวนการฟ้องร้องทางกฎหมายได้ ในขณะที่การผ่าตัดคลอดโดยไม่จำเป็นกลับถูกวิพากษ์วิจารณ์น้อยมาก(25) อย่างไรก็ตามคดีฟ้องร้องทางสูติศาสตร์กลับไม่ได้ลดลงตามสัดส่วนของอัตราการผ่าท้องทำคลอดที่สูงขึ้น
• ความกลัวถูกฟ้องร้องหรือการถูกกล่าวหาทำให้แพทย์มีแนวโน้มผ่าตัดคลอดเพื่อปกป้องตนเองสูงขึ้น เช่นวินิจฉัยทารกอยู่ในภาวะเครียดมากเกินความเป็นจริง และระดับการปกป้องตนเองก็แปรไปตามสถานะภาพของผู้ป่วยด้วย(26)

4.    การฝากครรภ์พิเศษ

• มารดาที่ฝากครรภ์พิเศษ (private) เป็นปัจจัยอิสระที่มีโอกาสได้รับการผ่าตัดคลอดสูงขึ้น 2-3 เท่า(27)การศึกษาในประเทศไทยก็สนับสนุนว่าการมีผู้ป่วยพิเศษน่าจะเป็นปัจจัยหลักต่ออัตราการผ่าตัดทำคลอดที่ไม่จำเป็น(4;28)
• ปัจจัยทางเศรษฐกิจและสังคม กลุ่มประชากรที่มีรายได้ต่ำมีโอกาสคลอดโดยการผ่าตัดน้อยกว่ากลุ่มประชากรที่มีรายได้สูง
• การเอาใจมารดาสูงขึ้นในผู้ป่วยพิเศษ
• แพทย์ที่มีผู้ป่วยพิเศษจำนวนมากมักจะมีภาระงานมากเกินกว่าจะดูแลคลอดที่เป็นอุดมคติได้ทั่วถึง อาจมีผลทำให้การตัดสินใจผ่าตัดคลอดง่ายขึ้น

5.   การบริหารเวลาของแพทย์

• การผ่าตัดคลอดทำให้แพทย์บริหารเวลาของแพทย์สะดวกกว่าการคลอดทางช่องคลอด(29;30) ซึ่งสัมพันธ์กับการคลอดทางช่องคลอดที่กินเวลานาน และทำนายเวลาคลอดได้ไม่แน่นอน

6.   การได้ค่าตอบแทนที่มากกว่า

• การคลอดทางช่องคลอดใช้เวลานาน ต้องทุ่มเทการเอาใจใส่มากกว่า เป็นภาระแก่แพทย์มากกว่า แต่กลับได้ค่าตอบแทนน้อยกว่า

จากปัจจัยรวม ๆ กันหลายอย่างทั้งในแง่ผู้ป่วยพิเศษ การบริหารเวลา ค่าตอบแทน น่าจะมีส่งผลให้แพทย์มีระดับ threshold ในการตัดสินใจผ่าตัดคลอดง่ายขึ้น ทั้งที่สัดส่วนของข้อบ่งชี้ในการผ่าตัดเหมือนทั่วไป ไม่ว่าจะเป็นคลอดยาก ทารกเครียด ล้วนแล้วแต่วินิจฉัยได้ง่ายขึ้น(31)

 ยุทธวิธีในการลดอัตราการผ่าตัดคลอดที่ไม่จำเป็น

มีหลายยุทธวิธีเพื่อการบรรลุวัตถุประสงค์ดังกล่าว ได้แก่

1. การให้การศึกษาและความรู้ที่ถูกต้องแก่แพทย์และสาธารณชน
   การศึกษาและความรู้ของแพทย์และชุมชนเกี่ยวกับผลประโยชน์ต่อมารดาและทารกในแง่ของการคลอดทางช่องคลอด(12) ที่ผ่านมาแพทย์มักจะให้ข้อมูลเกี่ยวกับการเลือกทางคลอดเพียงเล็กน้อย(32) และแพทย์เองก็เข้าใจผิดรวมทั้งมีอคติต่อการคลอดในอุดมคติ สูติแพทย์เองจำนวนไม่น้อยเลือกผ่าตัดทำคลอดโดยไม่จำเป็นสำหรับตนเองหรือคู่สมรส(33)
2. มาตรฐานการดูแลทางสูติศาสตร์ที่เหมาะสม
   • ผ่าตัดคลอดตามข้อบ่งชี้ที่มีเกณฑ์มาตรฐาน เช่น ยึดแนว professional guidelines ตามคำแนะนำของราชวิทยาลัยสูตินรีแพทย์แห่งประเทศไทย ซึ่งเน้นเกณฑ์ผ่าตัดในการวินิจฉัยภาวะทารกเครียด ไม่มีความก้าวหน้าในการดำเนินการคลอด ท่าก้นที่ไม่เหมาะสมสำหรับการคลอดทางช่องคลอด เป็นต้น
   • การเฝ้าคลอดอย่างถูกต้อง และใช้ partograph ติดตามความก้าวหน้าในการคลอด
   • ชักนำการคลอดตามข้อบ่งชี้ที่เหมาะสม
   • การทดลองให้คลอดทางช่องคลอดในรายที่ได้รับการผ่าตัดคลอดมาก่อน (VBAC : vaginal birth after cesarean section) ในสถาบันที่มีความพร้อม
3. มีระบบการตรวจสอบทางเวชปฏิบัติ (medical audit)
   • มีผู้นำทางความคิด (opinion leader) ที่สนับสนุนนโยบายการควบคุมอัตราการผ่าตัดคลอดที่ไม่จำเป็น
   • มีการกำหนดเป้าหมาย  การติดตาม การประเมินผล หรือแนวทางในการผ่าตัดคลอดที่ชัดเจน
   • มีการตรวจสอบอัตราการผ่าตัดคลอดโดยทีมงานแพทย์เป็นระยะ (periodic peer review) และมีการนำเสนออย่างเป็นระบบ(12;34;35)
   • Labor Ward Audit  หมายถึงการตรวจสอบการปฏิบัติงานในห้องคลอดอย่างเป็นทางการ เพื่อเพิ่มคุณภาพ ความปลอดภัย และประสิทธิภาพในการดูแลสตรีตั้งครรภ์และทารก
   • มีการเปิดเผยอัตราการผ่าตัดคลอดของแพทย์
4. ค่าตอบแทนหรือแรงจูงใจ (incentive) สำหรับการคลอดทางช่องคลอด
   • ปรับเปลี่ยนค่าใช้จ่ายแก่แพทย์และโรงพยาบาล(12;28) ค่าตอบแทนแพทย์ในการดูแลการคลอดทางช่องคลอดควรสูงกว่าการผ่าตัดคลอด เพราะต้องใช้เวลาในการดูแลมากกว่ากันมาก
   • การปฏิบัติงานด้านสูติศาสตร์แบบกลุ่ม (group practice)
   • ระบบประกันสังคม ควรกำหนดค่าคลอดบุตรในราคาเดียวกัน การจ่ายกรณีผ่าตัดที่สูงกว่าจะมีผลกระตุ้นให้มีการผ่าตัดกันมากขึ้น
5. สนับสนุนให้มีนโยบายระดับชาติ
   • การควบคุมอัตราการผ่าตัดคลอดที่ไม่จำเป็นยากที่จะประสบความสำเร็จในวงกว้าง ถ้าไม่มี commitment ของแพทย์และสังคมที่ดูแล ดังนั้นจึงต้องเป็นนโยบายระดับชาติ (national consensus) ดังที่ประสบความสำเร็จมากแล้วในสหรัฐอเมริกา(12)
   • ทุกสถาบันจะต้องมีการรายงานอัตราการผ่าตัดคลอดไปยังหน่วยงานที่รับผิดชอบ
   • ราชวิทยาลัยสูตินรีแพทย์ฯ  ควรมีบทบาทสำคัญในการเป็นผู้นำทางความคิด ให้ความรู้ที่ถูกต้อง และ สร้างค่านิยมที่ถูกต้องให้เกิดขึ้น

สรุป

การผ่าตัดคลอดเป็นหัตถการที่มีทรงคุณค่ายิ่งในทางสูติกรรมที่จะขาดเสียมิได้ แต่การผ่าตัดคลอดที่ไม่จำเป็นมีผลเสียมากกว่าผลดี นอกจากเพิ่มค่าใช้จ่ายแก่ตัวผู้ป่วย และเพิ่มความเสี่ยงต่าง ๆ ด้านสุขภาพแล้ว ยังมีผลกระทบทางโอกาสแก่ผู้ป่วยที่จำเป็นต้องผ่าตัดในกรณีอื่น ๆ อีกด้วย การผ่าตัดคลอดจึงจำเป็นที่ต้องทำในอัตราที่เหมาะสมเท่านั้น อัตรานี้มิได้เพียงสะท้อนถึงมาตรฐานการดูแลทางสูติศาสตร์ดังเช่นอัตราการตายปริกำเนิดไม่ แต่ยังสะท้อนถึงทั้งมาตรฐานการดูแลทางสูติศาสตร์และมาตรฐานทางจริยธรรมของแพทย์อีกด้วย แนวทางสำคัญในการลดอัตราการผ่าตัดคลอดที่ไม่จำเป็น ได้แก่ การให้ความรู้ที่ถูกต้องประชาชนรวมทั้งแพทย์เอง มีเกณฑ์มาตรฐานการดูแลรักษา มีระบบการตรวจสอบเวชปฏิบัติ และสนับสนุนให้มีนโยบายระดับชาติในการควบคุมดูแล

เอกสารอ้างอิง

(1)   FIGO Committee for the Ethical Aspects of Human Reproduction and Women’s Health. Ethical aspects regarding cesarean delivery for non-medical reasons. Int J Obstet Gynaecol 1999.

(2)   Editorial: Caesarean section on the rise. Lancet 2000; 356(9243):1697.

(3)   Wagner M. Choosing caesarean section. Lancet 2000; 356(9242):1677-1680.

(4)   วิโรจน์ ตั้งเจริญเสถียร, งามจิตต์ จัทรสาธิต, ชลลดา สิทธิทูรย์. ลักษณะการคลอดในโรงพยาบาลในประเทศไทย ปี 2533-2539 สถาบันวิจัยสาธารณสุข. นนทบุรี.  2541.

(5)   Notzon FC. International differences in the use of obstetric interventions. JAMA 1990; 263(24):3286-3291.

(6)   Eckerlund I, Gerdtham UG. Estimating the effect of cesarean section rate on health outcome. Evidence from Swedish hospital data. Int J Technol Assess Health Care 1999; 15(1):123-135.

(7)   ประทักษ์ โอประเสริฐสวัสดิ์, ยงยุทธ เหราบัตย์, กำแหง จตุรจินดา. การผ่าตัดคลอดทางหน้าท้อง. ใน: ประทักษ์ โอประเสริฐสวัสดิ์, วินิต พัวประดิษฐ์, สุรศํกดิ์ ฐานีพานิชสกุล, editors. สูติศาสตร์รามาธิบดี. กรุงเทพฯ: โฮลิสติก พับลิชชิง, 2539: 349-372.

(8)   Titapant T, Wutthivoraporn S, Swasdimongkol P. Changing trend in methods of delivery at Siriraj hospital : a twenty-year review. Siriraj Hosp Gaz 2000; 52(4):221-225.

(9)   Maternal-fetal Medicine 1989-2000, Maternal-fetal medicine unit, Department of Obstetrics and Gynecology, Faculty of Medicine, Chiang Mai University, Thailand.  2001.

(10)   Gregory KD, Hackmeyer P, Gold L, Johnson AI, Platt LD. Using the continuous quality improvement process to safely lower the cesarean section rate. Jt Comm J Qual Improv 1999; 25(12):619-629.

(11)   WHO: Appropriate technology for birth. Lancet 1985; 2(8452):436-437.

(12)   Poma PA. Effect of departmental policies on cesarean delivery rates: a community hospital experience. Obstet Gynecol 1998; 91(6):1013-1018.

(13)   Joffe M, Chapple J, Paterson C, Beard RW. What is the optimal caesarean section rate? An outcome based study of existing variation. J Epidemiol Community Health 1994; 48(4):406-411.

(14)   Lagrew DC, Jr., Adashek JA. Lowering the cesarean section rate in a private hospital: comparison of individual physicians’ rates, risk factors, and outcomes. Am J Obstet Gynecol 1998; 178(6):1207-1214.

(15)   Editorial:  What is the right number of caesarean sections? Lancet 1997; 349(9055):815.

(16)   Hanvoravongchai, Letiendumrong J, Teerawattananon Y, Tangcharoensathien V. Implications of private practice in public hospitals on the cesarean section rate in Thailand. Human Resources for Development Journal 2000; 4:2-12.

(17)   Hall MH, Bewley S. Maternal mortality and mode of delivery. Lancet 1999; 354(9180):776.

(18)   Lydon-Rochelle M, Holt VL, Martin DP, Easterling TR. Association between method of delivery and maternal rehospitalization. JAMA 2000; 283(18):2411-2416.

(19)   Shearer EL. Cesarean section: medical benefits and costs. Soc Sci Med 1993; 37(10):1223-1231.

(20)   Smith JF, Hernandez C, Wax JR. Fetal laceration injury at cesarean delivery. Obstet Gynecol 1997; 90(3):344-346.

(21)   Caughey AB, Shipp TD, Repke JT, Zelop CM, Cohen A, Lieberman E. Rate of uterine rupture during a trial of labor in women with one or two prior cesarean deliveries. Am J Obstet Gynecol 1999; 181(4):872-876.

(22)   Cunningham FG, MacDonald PC, Gant NF, Leveno KJ, Gilstrap LC, Hankins GDV et al. Williams obstetrics. 20 ed. Stamford: Appleton & Lagne, 1997.

(23)   Wilkinson C, McIlwaine G, Boulton-Jones C, Cole S. Is a rising caesarean section rate inevitable? Br J Obstet Gynaecol 1998; 105(1):45-52.

(24)   Hopkins K. Are Brazilian women really choosing to deliver by cesarean? Soc Sci Med 2000; 51(5):725-740.

(25)   Tussing AD, Wojtowycz MA. Malpractice, defensive medicine, and obstetric behavior. Med Care 1997; 35(2):172-191.

(26)   Dubay L, Kaestner R, Waidmann T. The impact of malpractice fears on cesarean section rates. J Health Econ 1999; 18(4):491-522.

(27)   Murray SF, Serani PF. Cesarean birth trends in Chile, 1986 to 1994. Birth 1997; 24(4):258-263.

(28)   Porreco RP, Thorp JA. The cesarean birth epidemic: trends, causes, and solutions. Am J Obstet Gynecol 1996; 175(2):369-374.

(29)   Burns LR, Geller SE, Wholey DR. The effect of physician factors on the cesarean section decision. Med Care 1995; 33(4):365-382.

(30)   Brown HS, III. Physician demand for leisure: implications for cesarean section rates. J Health Econ 1996; 15(2):233-242.

(31)   Leitch CR, Walker JJ. The rise in caesarean section rate: the same indications but a lower threshold. Br J Obstet Gynaecol 1998; 105(6):621-626.

(32)   Lescale KB, Inglis SR, Eddleman KA, Peeper EQ, Chervenak FA, McCullough LB. Conflicts between physicians and patients in non-elective cesarean delivery: incidence and the adequacy of informed consent. Am J Perinatol 1996; 13(3):171-176.

(33)   Al Mufti R, McCarthy A, Fisk NM. Survey of obstetricians’ personal preference and discretionary practice. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol 1997; 73(1):1-4.

(34)   Robson MS, Scudamore IW, Walsh SM. Using the medical audit cycle to reduce cesarean section rates. Am J Obstet Gynecol 1996; 174(1 Pt 1):199-205.

(35)   Lagrew DC, Jr., Morgan MA. Decreasing the cesarean section rate in a private hospital: success without mandated clinical changes. Am J Obstet Gynecol 1996; 174(1 Pt 1):184-191.

 

Operative Fetoscopy : FETENDO

เกษมศรี ศรีสุพรรณดิฐ

---

หลักการและเหตุผล

ความคาดหวังสูงสุดของสตรีตั้งครรภ์ทุกคน คือทารกในครรภ์ที่มีสุขภาพแข็งแรงและไม่มีความผิดปกติใดๆ แต่ในความเป็นจริงแล้ว ปัญหาความพิการแต่กำเนิด (Congenital anomaly) และความผิดปกติของทารกในครรภ์ เป็นสิ่งที่พบได้อยู่เสมอในการปฏิบัติงานของสูติแพทย์ด้านเวชศาสตร์มารดาและทารก ไม่ว่าจะอยู่ในภูมิภาคใดของประเทศ และก่อให้เกิดความลำบากใจทั้งในส่วนของสูติแพทย์และสตรีตั้งครรภ์ ดังเช่น อุบัติการณ์ที่โรงพยาบาลมหาราชนครเชียงใหม่ในปี พ.ศ. 2549(1) พบว่ามีความพิการแต่กำเนิดของทารกที่วินิจฉัยได้ตั้งแต่ก่อนคลอดที่ทำให้ต้องยุติการตั้งครรภ์ เป็นจำนวนทั้งหมด 112 ราย ซึ่งคิดเป็นจำนวนร้อยละ 4.43 ของผู้ป่วยทั้งหมด

ปัญหาของประเทศไทยในปัจจุบัน ไม่ได้อยู่ที่การวินิจฉัยว่าทารกมีความพิการแต่กำเนิดหรือไม่ แต่อยู่ที่ขั้นตอนการรักษา เพราะเมื่อสามารถให้การวินิจฉัยความพิการแต่กำเนิดของทารกในครรภ์ได้แล้ว แต่ยังไม่มีมาตรการหรือวิธีการรักษาที่จะมารองรับ ทำให้ทางออกส่วนใหญ่หลังจากให้การวินิจฉัย คือการยุติการตั้งครรภ์ ซึ่งทำให้เกิดผลกระทบต่อคู่สามีภรรยา โดยเฉพาะสตรีตั้งครรภ์เองจะต้องเสี่ยงต่อผลข้างเคียงที่อาจเกิดขึ้นและเป็นอันตรายได้ ไม่ว่าจะเป็นภาวะมดลูกแตกจากการให้ยาเพื่อยุติการตั้งครรภ์ หรือเกิดภาวะตกเลือดหลังคลอด นอกจากนี้ยังมีผลกระทบทางด้านจิตใจทั้งต่อสตรีตั้งครรภ์และสามีในเรื่องของความสูญเสีย และถือว่าเป็นการสูญเสียทางด้านงบประมาณของประเทศเนื่องจากเป็นการตั้งครรภ์ที่สูญเปล่าอีกด้วย

แนวคิดทางเวชศาสตร์มารดาและทารกในปัจจุบัน ไม่ได้มองว่าทารกในครรภ์เป็นคนเดียวกันกับสตรีตั้งครรภ์ แต่เป็นแนวคิดที่ว่า “The fetus is a patient” คือถือว่าทารกในครรภ์เป็นผู้ป่วยอีกหนึ่งรายที่ต้องการการดูแลรักษาเป็นพิเศษ ดังนั้นการแก้ปัญหาความพิการแต่กำเนิดของทารกในครรภ์ โดยวิธีการยุติการตั้งครรภ์ อาจเป็นสิ่งที่ไม่ถูกต้องนักและควรใช้เป็นทางเลือกสุดท้าย เนื่องจากยังมีความพิการบางประเภทที่สามารถให้การรักษาได้ตั้งแต่ขณะทารกอยู่ในครรภ์ และทำให้พยากรณ์โรคของทารกดีขึ้นได้ ซึ่งการรักษาทารกในครรภ์นั้น มีได้ตั้งแต่การให้ยา (ซึ่งจะไม่กล่าวถึงรายละเอียดในเอกสารนี้) และการรักษาด้วยวิธีการผ่าตัด ดังแสดงในตารางที่ 1(2)

ในอดีตนั้นการผ่าตัดรักษาทารกในครรภ์ มักเป็นการผ่าตัดชนิดแผลเปิด (Open fetal surgery) เป็นหลัก จึงมีความจำเป็นต้องผ่าตัดเปิดมดลูก และนำส่วนของทารกที่ต้องการผ่าตัดออกมานอกตัวมดลูก ซึ่งเป็นกระบวนการที่ค่อนข้างขัดต่อธรรมชาติของทารกในครรภ์ (Alteration of fetal homeostasis) จึงก่อให้เกิดปัญหาต่างๆตามมาค่อนข้างมาก นอกจากนี้ขนาดของแผลผ่าตัดที่ตัวมดลูกยังมีขนาดใหญ่ จึงก่อให้เกิดภาวะแทรกซ้อนที่สำคัญคือการแตกรั่วของถุงน้ำคร่ำ และกระตุ้นให้เกิดการคลอดก่อนกำหนดได้ง่าย ปัจจุบันจึงมีผู้คิดค้นวิธีการผ่าตัดที่รุกล้ำต่อทารกในครรภ์น้อยลง โดยใช้หลักการของการผ่าตัดผ่านกล้อง กล่าวคือใช้เครื่องมือที่เป็นกล้องส่องทารกในครรภ์ ผ่านทาง trocars ร่วมกับการใช้ irrigating pump, heat exchange สำหรับ fluid medium และใช้การ fix ตำแหน่งของทารกในครรภ์ผ่านทางมดลูกของมารดา และพยายามค้นหาวิธีการต่างๆที่จะตรวจติดตามสัญญาณชีพของทารกในครรภ์ เป็นต้น ด้วยหลักการต่างๆเหล่านี้ จึงทำให้การผ่าตัดรักษาทารกในครรภ์ สามารถทำได้ โดยไม่ต้องเปิดแผลผ่าตัดที่ตัวมดลูกของมารดา (hysterotomy) จึงเป็นที่มาของวิธีที่เรียกว่า “FETENDO” (Fetoscopic endoscopic surgery)

ตารางที่ 1 :  Surgical correctable disease(2)

การผ่าตัดทารกในครรภ์ โดยใช้ FETENDO techniques นั้นมีข้อดีที่เด่นชัดคือ ลดปัญหาการเกิดภาวะเจ็บครรภ์คลอดก่อนกำหนดได้ และยังเป็นการรักษาสภาวะของทารกในครรภ์ให้เป็นไปตามสรีรวิทยาที่เป็นธรรมชาติมากที่สุด (protect intrinsic physiologic fetal milieu) อย่างไรก็ตาม ยังมีข้อจำกัดอีกหลายประการที่ต้องหาวิธีแก้ไข เพื่อให้ผลการผ่าตัดดีที่สุด เช่น ตำแหน่งเกาะของรก ซึ่งมีผลต่อความยากง่ายของการผ่าตัดผ่านกล้อง, ผนังของกล้ามเนื้อมดลูกที่มีความหนาและยืดหยุ่น รวมถึงอาจมีการหดรัดตัวที่มากเกินไปในขณะผ่าตัด, สารละลายที่ใช้ในขณะผ่าตัด, ทารกในครรภ์ที่มีการเคลื่อนไหว ไม่อยู่นิ่ง หรือแม้แต่การให้สารละลายทางหลอดเลือดแก่ทารก (fetal intravascular access) และการตรวจติดตามสัญญาณชีพต่างๆของทารกทั้งในขณะผ่าตัด และหลังผ่าตัด ซึ่งในปัจจุบันยังมีข้อจำกัดอยู่มาก นอกจากนี้ถึงแม้การผ่าตัดผ่านกล้องจะลดอัตราการใช้ยายับยั้งการหดรัดตัวของมดลูกในมารดาได้ แต่โดยรวมแล้วทารกที่ได้รับการรักษาโดยการผ่าตัดผ่านกล้องนั้น ก็มักจะคลอดก่อนกำหนดอยู่ดี(3)

ประวัติความเป็นมา

ในปี ค.ศ. 1980 เริ่มมีการทดลองการผ่าตัดรักษาทารกในครรภ์ของลิงเกิดขึ้น ดังภาพที่ 1(3)

 

ภาพที่ 1 : การผ่าตัดทารกในครรภ์โดยใช้ Nonhuman primate(3)

 

ในเวลาต่อมาจึงเริ่มทดลองการผ่าตัดทารกในครรภ์แกะ โดยใช้วิธีผ่าตัดผ่านกล้อง ดังภาพที่ 2(3)

ภาพที่ 2 :  ผ่าตัดทารกในครรภ์ผ่านกล้อง โดยใช้แกะเป็นสัตว์ทดลอง(3)

เทคนิคการผ่าตัดทารกในครรภ์ผ่านกล้อง (Operative fetoscopic techniques)

อุปกรณ์ที่ใช้ในการผ่าตัดผ่านกล้องนั้น แบ่งเป็น 3 ส่วนหลักๆ ได้แก่(4, 5)

1. อุปกรณ์ที่ใช้ในการส่องตรวจ ดังภาพที่ 3 และ 4 (4) ประกอบด้วย
   • กล้องส่องตรวจทารกในครรภ์ (Fetoscope) ซึ่งมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 1.0 ถึง 2.3 มิลลิเมตร และมีความยาวประมาณ 20 ถึง 30 เซนติเมตร ซึ่งขนาดที่ใช้จะขึ้นอยู่กับอายุครรภ์ โดยส่วนของเลนส์ที่ใช้จะมีทั้งแบบ เส้นใยแก้ว (fiberoptic) ซึ่งเป็นลำกล้องที่ดัดให้โค้งงอได้ (flexible) แต่มีองศาการมองที่ค่อนข้างจำกัด และเลนส์อีกชนิดที่เป็นแบบแท่งตรง (solid rod lens) ซึ่งองศาการมองมีหลายมุม แต่ตัวลำกล้องจะไม่สามารถดัดให้โค้งได้
   • ปลอกหุ้มกล้องส่อง (Examination sheath) เป็นปลอกโลหะกลวง และมีช่องสำหรับใส่กล้อง
   • และยังเป็นทางเข้าออกของน้ำคร่ำและเครื่องมือที่ใช้ทำหัตถการต่างๆด้วย โดยทั่วไปจะจัดมาเป็นชุดคู่กับส่วน trocars
   • ระบบแสงไฟส่องสว่างผ่านเส้นใยแก้ว (Fiberoptic light transmission system) ใช้แสงจากหลอดไฟ Xenon
2. อุปกรณ์ระบบวิดิทัศน์ เพื่อใช้ในการถ่ายทอดทั้งสัญญาณภาพจากกล้องส่องและภาพจากเครื่องตรวจคลื่นเสียงความถี่สูง ซึ่งอาจแสดงภาพทั้งหมดในจอวิดิทัศน์เดียว หรือแยกเป็นสองจอก็ได้
3. อุปกรณ์สำหรับการทำหัตถการ เช่น laser fiber, bipolar coagulation เป็นต้น

ภาพที่ 3 และ 4 : อุปกรณ์ที่ใช้ในการส่องกล้องตรวจ (Fiber-optic endoscope  และ Trocars)(4)

การจัดเตรียมห้องผ่าตัดและ Operative field

หัตถการเหล่านี้จะทำในห้องผ่าตัด โดยอาจใช้การให้ยาสลบเป็นแบบ General anesthesia หรืออาจเป็น Regional anesthesia ได้ในบางกรณี และจัดท่าของมารดาให้อยู่ใน Lithotomy โดยให้เข่าของมารดาอยู่ในระดับต่ำ เพื่อมีพื้นที่ให้แพทย์ผู้ผ่าตัดอยู่ระหว่างขาของมารดา และแพทย์ผู้ผ่าตัดจะต้องมองเห็นจอวิดิทัศน์ ทั้ง 2 ด้าน คือสัญญาณภาพจาก fetoscope และ ภาพ ultrasound ด้วยในเวลาเดียวกัน ดังภาพที่ 5(3)

 

ภาพที่ 5 : การจัดวางอุปกรณ์และตำแหน่งต่างๆของผู้เข้าร่วมผ่าตัด(3)

 

การผ่าตัดทารกในครรภ์ผ่านกล้องนั้น ต้องอาศัยความร่วมมือจากหลายสาขา และผู้ผ่าตัดจะต้องประสานงานกับผู้ตรวจคลื่นเสียงความถี่สูงเป็นอย่างดีด้วย เนื่องจากการตรวจคลื่นเสียงความถี่สูงในขณะทำการผ่าตัด จะมีความสำคัญอย่างมากในการบอกตำแหน่งและจุดสิ้นสุดของรก เพื่อเป็นแนวทางในการแทง trocar เนื่องจากในบางกรณีที่รกเกาะทางด้านหน้าของมดลูก อาจมีความจำเป็นต้องเปิดแผลผ่านทางหน้าท้องมารดา เพื่อพลิกมดลูก และส่องกล้องไปทางด้านหลัง ดังภาพที่ 6(3) นอกจากนี้ยังต้องช่วยนำทางการส่องกล้องและการใช้เครื่องมือต่างๆในโพรงมดลูก และยังสามารถทำหัตถการบางอย่าง ซึ่งการใช้คลื่นเสียงความถี่สูงจะมองเห็นได้ชัดเจนมากกว่าการใช้กล้องส่องอีกด้วย

 

ภาพที่ 6 : การส่องกล้องในกรณีที่รกเกาะด้านหลัง และรกเกาะด้านหน้า(3)

 

Trocars

การแทง trocars ในการผ่าตัดทารกในครรภ์ผ่านกล้องนั้น มีความสำคัญเป็นอย่างมาก เนื่องจากถ้าแทงไม่ถูกต้อง จะทำให้เกิดภาวะแทรกซ้อน ทำให้ส่วนของเยื่อหุ้มถุงน้ำคร่ำ (amniotic membrane) โดนดึงให้ลอกตัวจากชั้นของกล้ามเนื้อมดลูก เกิดเป็น “Tented” และทำให้เกิดการลอกตัวของเยื่อหุ้มถุงน้ำคร่ำได้ ซึ่งในปัจจุบันการเลือกใช้อุปกรณ์มีความสำคัญ เช่น จะไม่มีการใช้ Veress needle แต่จะใช้เป็น เข็มที่มีขนาดเล็กและมีความคมมากแทน ดังภาพที่ 7(3)

ภาพที่ 7 : การแทง trocars(3) (ภาพด้านซ้ายเป็น Veress needle ซึ่งปัจจุบันไม่ใช้แล้ว แต่ใช้เป็นเข็มที่มีขนาดเล็ก และมีความคม ดังภาพด้านขวาแทน)

การลอกตัวของเยื่อหุ้มถุงน้ำคร่ำ (Membrane separation)

ปัญหาการลอกตัวของเยื่อหุ้มถุงน้ำคร่ำหลังจากการผ่าตัดทารกในครรภ์ผ่านกล้องนั้น เป็นสิ่งที่มีความสำคัญเป็นอย่างมาก เนื่องจากเมื่อมีการลอกตัวหรือแยกชั้น หรือแม้แต่การแตกรั่วของถุงน้ำคร่ำ จะส่งผลให้เกิดช่องว่างระหว่างชั้นเยื่อหุ้มถุงน้ำคร่ำและชั้นกล้ามเนื้อมดลูก และทำให้น้ำคร่ำสามารถซึมผ่านเข้ามาในช่องว่างนี้ได้ ซึ่งการที่น้ำคร่ำซึมผ่านมาในช่องว่างนี้ จะเป็นสิ่งที่กระตุ้นอย่างรุนแรงที่ทำให้เกิดการเจ็บครรภ์คลอดก่อนกำหนด

ดังนั้นจึงมีผู้พยายามแก้ไขปัญหาดังกล่าวนี้โดยหลายวิธี แต่ในปัจจุบันวิธีที่ดีที่สุด และได้ผลเต็มที่ 100% นั้น ยังไม่สามารถทำได้ ซึ่งในระยะแรก ได้มีการใช้ fibrin glue ร่วมกับการเย็บชั้นกล้ามเนื้อมดลูก และเย็บชั้นของถุงน้ำคร่ำ ดังภาพที่ 8(3) แต่พบว่าผลที่ได้ยังไม่เป็นที่น่าพอใจนัก

 

ภาพที่ 8 : การใช้ fibrin glue ร่วมกับ myometrium / membrane suture(3)

 

ในปัจจุบันได้มีการพัฒนาเทคนิคในการปิดรูรั่วของถุงน้ำคร่ำ โดยใช้วิธีที่เรียกว่า Uterine SEAL(3) (Seal Entry Avoid Labor) โดยใช้อุปกรณ์ที่มีลักษณะเป็น plug ซึ่งประกอบด้วย gelfoam ที่หุ้มด้วย Dexon mesh และนำไปจุ่มใน thrombin เหลว และ Torado และเย็บรั้งไว้ด้วยไหมละลาย โดยจุดประสงค์เพื่อให้เป็นก้อนที่อุดรูรั่ว และดึงรั้งส่วนของถุงน้ำคร่ำให้มาติดกับชั้นเยื่อบุโพรงมดลูก นอกจากนี้ยังช่วยกระตุ้นกระบวนการแข็งตัวของเลือดด้วย หลังจากนั้นจึงเย็บปิดตามปกติและใส่ fibrin glue ในตอนสุดท้าย ดังภาพที่ 9(3)

 

ภาพที่ 9 : Uterine SEAL(3)

 

นอกจากวิธีที่กล่าวมาแล้ว ยังมีผู้พยายามคิดวิธีอื่นๆในการแก้ไขปัญหาดังกล่าว เช่น การใช้ Amniopatch(6) ซึ่งเป็นการใช้เข็มฉีด platelet และ cryoprecipitate เข้าไปใน amniotic cavity ซึ่งผลที่ได้เป็นที่ค่อนข้างน่าพอใจ แต่จำนวนผู้ป่วยที่ใช้ยังมีค่อนข้างน้อย จึงยังไม่มีการใช้เป็นมาตรฐานทั่วไปในปัจจุบัน

Working medium (fluid versus gas)

โดยทั่วไปแล้ว การทำหัตถการผ่านกล้องในทางนรีเวชจะใช้ Carbon dioxide gas เป็นการทำให้เพิ่มพื้นที่ในช่องท้อง แต่สำหรับการผ่าตัดรักษาทารกในครรภ์ผ่านกล้องนั้น ไม่สามารถใช้ได้ เนื่องจากพบว่าทำให้เกิดปัญหา fetal acidosis และ air embolism รวมถึงรบกวนการมองเห็นภาพในการตรวจคลื่นเสียงความถี่สูงอีกด้วย ดังนั้น จึงมีความจำเป็นต้องใช้เป็นสารน้ำแทน เพื่อความปลอดภัยของทารก ซึ่งในปัจจุบันใช้เป็น isotonic solution เช่น saline หรือ Lactate Ringer Solution แต่ต้องนำไปอุ่นให้มีอุณหภูมิประมาณ 38 องศาเซลเซียส และในขณะทำหัตถการต้องมีการปรับจำนวนน้ำที่เข้าออกให้อย่างเหมาะสม โดยพิจารณาจากความคมชัดในการมองเห็น operative field และการยืดขยายของขนาดมดลูก (uterine compliance) ดังนั้นจึงต้องมีอุปกรณ์ที่สามารถปรับปริมาตรของสารละลายที่เข้าออกได้ รวมถึงสามารถปรับอุณหภูมิได้ด้วย ดังภาพที่ 10(2)

 

ภาพที่ 10 : อุปกรณ์ที่ใช้ในการควบคุมปริมาณ และอุณหภูมิของสารละลายที่ใช้ในการผ่าตัด(2)

 

การใช้สารละลายที่มีเกลือแร่อยู่ด้วยนั้น อาจเป็นปัญหาในการใช้ bipolar coagulation แต่อาจแก้ไขได้โดยการใช้ harmonic scalpel แทนการใช้ bipolar coagulation นอกจากนี้ในปัจจุบันยังมีผู้เสนอว่าการใช้ gas แทนการใช้สารละลาย น่าจะเป็นไปได้ แต่ใช้เป็น nitrous oxide gas แทน carbon dioxide gas ซึ่งขณะนี้ยังอยู่ในระหว่างการศึกษาทดลอง(4)

การจัดท่าของทารกในครรภ์ขณะทำการผ่าตัด (Fetal orientation, fixation)

เนื่องจากทารกในครรภ์จะมีการเคลื่อนไหวอยู่ตลอดเวลา ดังนั้นการทำให้ทารกอยู่นิ่งตลอดการผ่าตัดผ่านกล้องนั้น เป็นเรื่องที่ทำได้ยาก โดยอาจมีความจำเป็นต้องใช้ยาร่วมด้วย เช่นใช้ยาคลายกล้ามเนื้อหรือยานอนหลับฉีดเข้าผิวหนังทารกโดยตรง หรือในบางกรณีที่ท่าของทารกหรือตำแน่งรกเกาะ ไม่เอื้ออำนวยต่อการผ่าตัดผ่านกล้องจริงๆ อาจต้องทำการผ่าตัดเปิดหน้าท้องมารดา (Maternal laparotomy) เพื่อยกมดลูกให้อยู่ในตำแน่งเหมาะสม ดังที่ได้กล่าวมาแล้ว นอกจากนี้ การทำหัตถการบางอย่างที่ต้องใช้ความแม่นยำอย่างมาก เช่น การ occlude fetal trachea ในกรณีที่ทารกมีปัญหาเรื่องไส้เลื่อนกระบังลม อาจต้องมีการเย็บบริเวณคางของทารกให้ตรึงไว้กับผนังมดลูกมารดา เพื่อให้ทารกอยู่ในท่าแหงนหน้าตลอดเวลา

การตรวจติดตามสุขภาพทารกและสภาวะของมดลูกในระหว่างการผ่าตัด

การตรวจอัตราการเต้นของหัวใจทารกในครรภ์เพียงอย่างเดียวเพื่อค้นหาว่ามีภาวะหัวใจเต้นช้าจากการที่ทารกอยู่ในสภาวะเครียดหรือไม่นั้น เป็นอาการแสดงที่ช้าและไม่มีความไวเพียงพอสำหรับทารกที่ได้รับการผ่าตัดผ่านกล้อง ในปัจจุบันจึงได้มีการตรวจติดตามสุขภาพของทารกด้วยวิธีอื่นๆเพิ่มเติม เช่นการใช้ pulse oximetry ซึ่งเป็นวิธีที่มีความไวสูงกว่า นอกจากนี้ยังมีการใช้การตรวจด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงเพื่อตรวจอัตราการเต้น และการบีบตัวของกล้ามเนื้อหัวใจทารกโดยตรง หรือในบางกรณี โดยเฉพาะการผ่าตัดทารกในครรภ์ชนิดแผลเปิด (open fetal surgery) อาจมีการฝัง radiotelemeter ไว้ภายใต้ผิวหนังบริเวณทรวงอกของทารก เพื่อเป็นการตรวจติดตามคลื่นหัวใจทารก และวัดความดันภายในโพรงมดลูกของมารดาได้ด้วย  นอกจากนี้ในกรณีที่เป็นการผ่าตัดผ่านกล้องต้องมีการคลำมดลูกของมารดา เพื่อตรวจการยืดขยายของมดลูกเป็นระยะๆ เพื่อวัดว่าปริมาณของสารน้ำที่เข้าไปในมดลูกมากหรือน้อยเกินไปหรือไม่

ความพิการแต่กำเนิดของทารกในครรภ์ที่มีการรักษาโดยวิธีผ่าตัดผ่านกล้องในปัจจุบัน 

ภาวะไส้เลื่อนกระบังลม (Congenital diaphragmatic hernia)

การรักษาภาวะไส้เลื่อนกระบังลมที่เป็นมาตรฐานในปัจจุบัน คือการผ่าตัดเพื่อเย็บซ่อมรอยรั่วของกระบังลมในระยะหลังคลอด (postnatal repair) แต่เนื่องจากการรักษาโดยวิธีนี้ จะได้ผลไม่ดีนักในทารกบางกลุ่ม เช่นทารกที่มีการเคลื่อนของตับเข้ามาอยู่ในทรวงอกด้วย หรือตรวจพบตั้งแต่อยู่ในครรภ์มารดาว่า มีขนาดของทรวงอกที่เล็กมาก เช่นมีการศึกษาพบว่าถ้าตรวจคลื่นเสียงความถี่สูงพบว่ามีขนาดของทรวงอกเทียบกับขนาดรอบศีรษะทารกน้อยกว่า 0.6 จะมีอัตราการเสียชีวิต 100%(2) ซึ่งสาเหตุสำคัญเกิดจากภาวะปอดแฟบ (pulmonary hypoplasia) ทำให้ทารกไม่สามารถหายใจได้  ด้วยสาเหตุดังกล่าว ในอดีตจึงมีผู้พยายามทำการผ่าตัดรักษาตั้งแต่ทารกอยู่ในครรภ์มารดา (open in utero hernia reduction) เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดภาวะปอดแฟบ แต่พบว่าผลการรักษาไม่เป็นที่น่าพอใจ ในปัจจุบันจึงยกเลิกการรักษาด้วยวิธีนี้ไป อย่างไรก็ตามความพยายามในการรักษาไส้เลื่อนกระบังลมตั้งแต่ทารกอยู่ในครรภ์มารดายังไม่ล้มเลิก เนื่องจากมีผู้ตั้งข้อสังเกตว่าทารกในครรภ์ที่มีปัญหาทางเดินหายใจส่วนต้นอุดตัน (congenital high airway obstruction) จะมีขนาดของปอดที่ใหญ่และมีการพัฒนาที่ดีกว่าปกติ ดังนั้นจึงนำมาสู่แนวคิดที่ว่า ถ้าสามารถทำให้ทางเดินหายใจของทารกที่มีปัญหาไส้เลื่อนกระบังลมอุดตันได้แบบชั่วคราว น่าจะส่งผลให้การเจริญของปอดดีขึ้น แลกเปลี่ยนอากาศได้ดีขึ้น ขนาดของปอดทารกใหญ่ขึ้น และยังสามารถเพิ่มความดันในช่องอก ทำให้อวัยวะต่างๆเช่นลำไส้ เคลื่อนกลับลงไปในช่องท้องได้ ดังนั้นในปัจจุบันจึงมีการรักษาไส้เลื่อนกระบังลมด้วยวิธี Temporary tracheal occlusion (PLUG : Plus the Lung Until it Grow)(2, 3) ซึ่งมีผู้คิดค้นวิธีการทำให้หลอดลมอุดตันแบบชั่วคราวหลายวิธี ไม่ว่าจะเป็นการเครื่องมือลักษณะคล้ายบอลลูนหรือ plug ใส่ผ่านหลอดลมของทารกผ่านทาง fetal bronchoscpoe หรือการใช้คลิป (FETENDO clip) หนีบหลอดลมของทารกจากภายนอก ซึ่งการทำหัตถการดังกล่าว สามารถทำได้ทั้งแบบผ่าตัดเปิด (open procedure) ดังภาพที่ 11 และ 12(2) หรือใช้การผ่าตัดผ่านกล้องโดยไม่ต้องเปิดแผล hysterotomy ก็ได้ ดังภาพที่ 13(3)

 

ภาพที่ 11 และ 12 : การผ่าตัดแบบเปิด เพื่อใส่คลิป หรือบอลลูน(2)

 

ภาพที่ 13 : การผ่าตัดเพื่อทำ tracheal occlusion ผ่านกล้อง โดยใช้แกะเป็นสัตว์ทดลอง(3)

 

ทารกที่ผ่านการรักษาด้วยวิธีดังกล่าว ในขณะคลอดจะต้องใช้วิธี EXIT (Ex utero Intrapartum Treatment) procedure ซึ่งเป็นการดูแลเรื่องทางเดินหายใจของทารกให้เรียบร้อย เช่นการนำเอาอุปกรณ์ ไม่ว่าจะเป็นคลิปหรือบอลลูนก็ตามที่อุดตันหลอดลมอยู่ออก แล้วอาจใส่ท่อช่วยหายใจไว้ก่อน ซึ่งกระบวนการทั้งหมดต้องทำในขณะที่ทารกยังติดต่อกับมดลูกของมารดา สายสะดือยังไม่ถูกตัดและรกยังไม่ลอกตัว หลังจากทางเดินหายใจของทารกได้รับการดูแลเรียบร้อยแล้วจึงค่อยทำคลอดทารกได้

วิธีการทำ fetal endoscopic tracheal occlusion นี้ ได้มีการทำการศึกษาเปรียบเทียบกับการผ่าตัดรักษาภายหลังทารกคลอด (standard postnatal repair)ที่ทำเป็นมาตรฐานในปัจจุบัน โดยเป็นการศึกษาแบบ randomized controlled trial ซึ่งตีพิมพ์ใน New England Journal of Medicine ในปี 2003(7) ซึ่งทำการศึกษาในผู้ป่วยจำนวน 24 ราย แล้วต้องยุติการศึกษาเนื่องจากได้ผลที่ค่อนข้างชัดเจนแล้วว่าผลการรักษาด้วยสองวิธีนี้ ไม่แตกต่างกันในเรื่องของอัตราการรอดชีวิตของทารก แต่ในกลุ่มที่ได้รับการรักษาด้วยวิธี endoscopic tracheal occlusion ตั้งแต่อยู่ในครรภ์จะมีภาวะแทรกซ้อนเช่น ถุงน้ำคร่ำแตกรั่ว และการคลอดก่อนกำหนดมากกว่า อย่างไรก็ตามผู้ทำการศึกษาคิดว่ายังไม่อาจสรุปได้ว่าการรักษาทารกตั้งแต่อยู่ในครรภ์ไม่มีประโยชน์ เนื่องจากเป็นสภาวะที่อยู่ในการศึกษาวิจัย ซึ่งอาจมี trial effect ดังนั้นกลุ่มที่ได้รับการรักษาด้วยวิธี standard postnatal repair จะได้รับการรักษาและดูแลเป็นอย่างดีใน tertiary care center และอาจไม่สื่อถึงสภาวะในโลกความเป็นจริงก็ได้

ภาวะทางเดินปัสสาวะอุดตัน (Fetal obstructive uropathy)

ภาวะทางเดินปัสสาวะอุดตันของทารกในครรภ์ หากไม่ได้รับการรักษา จะก่อให้เกิดปัญหา hydronephrosis และทำให้เกิด renal failure รวมถึง pulmonary hypoplasia ตามมาได้ ซึ่งการรักษาภาวะทางเดินปัสสาวะอุดตันของทารกในครรภ์ที่ทำโดยทั่วไป อาจเป็นการใส่ percutaneous vesiocoamniotic shunt โดยใช้ sonographic guidance  และในปัจจุบันการทำโดยผ่านทาง endoscope เริ่มได้รับความนิยมมากขึ้น แต่ปัญหาของ shunt คืออาจมีการเลื่อนหลุด หรือมีการอุดตันภายในได้ ในปัจจุบันจึงมีทางเลือกอื่นในการรักษา เช่น การใช้ fetoscopic approach โดยผ่านทางการใช้ trocars แทงผ่าน uterus จากนั้นจึงทำให้เกิด vesicocutaneous fistula เป็นการระบายการอุดตันของทางเดินปัสสาวะ หรืออาจใช้เทคนิคของการทำ fetal cystoscopy โดยการแทง trocar ผ่านทางหน้าท้องมารดา, มดลูก และผ่านเข้าทาง fetal bladder ก็ได้ ซึ่งจะมีประโยชน์โดยสามารถทำการรักษาได้เลย เช่นการทำ ablation ในกรณีที่เป็น urethral valve หรือทำ vesicotomy หรือใส่ stent ก็ได้

การรักษาภาวะแทรกซ้อนที่เกิดจากการตั้งครรภ์แฝด (Complicated monochorionic twin pregnancies)

ในกรณีที่การตั้งครรภ์แฝดชนิด monochorion เกิดภาวะแทรกซ้อนที่มีการถ่ายเทเลือดให้กันแบบไม่สมดุลของทารกทั้งสองคน หรือที่เรียกว่า twin to twin transfusion syndrome นั้น การรักษาในครรภ์ทำได้หลายแบบ ตั้งแต่ การเจาะระบายน้ำคร่ำเป็นระยะ (serial amnioreduction) หรือ การใช้ laser จี้ทำลายเส้นเลือดที่เชื่อมต่อกันระหว่างทารกทั้งสอง (fetoscopic laser ablation of placental vessels) ซึ่งจากการศึกษาหลายรายงาน ทั้งในประเทศแถบยุโรป เช่น เนเธอร์แลนด์(8-10), อังกฤษ(11),เยอรมัน(12) รวมถึงรายงานจากประเทศไต้หวัน(13)  และจากการศึกษาใหญ่ของกลุ่มที่เรียกว่า EUROF0ETUS(6) ให้ผลการศึกษาที่ไปในทางเดียวกัน คือการรักษาภาวะ twin to twin transfusion syndrome นั้นการใช้ fetoscopic laser ablation of placental vessels จะให้ผลการรักษาที่ดี และมีอัตราการรอดชีวิตของทารกสูงกว่าการรักษาด้วยวิธีการเจาะระบายน้ำคร่ำเป็นระยะ แต่อย่างไรก็ตามต้องมีการเลือกผู้ป่วยที่จะรักษาด้วยวิธีนี้อย่างเหมาะสม เนื่องจากไม่ใช่ทุกรายที่สามารถรักษาด้วยวิธีนี้ได้ นอกจากนี้ปัญหาเรื่อง neurodevelopment impairment ในทารกที่รอดชีวิตยังคงมีอยู่ ซึ่งต้องการการตรวจติดตามในระยะยาวอย่างต่อเนื่องด้วย

วิธีการรักษาด้วยการใช้ fetoscopic laser ablation นั้น ชนิดของ laser ที่ใช้ คือ Neodynium : yttrium-aluminum-garnet (Nd: YAG laser light) โดยมีหลักการคร่าวๆคือ(4) จะทำผ่าน percutaneous approach โดยใช้เป็นยาชาเฉพาะที่ หรืออาจใช้ loco-regional anesthesia สำหรับมารดาก็ได้ จากนั้นจะแทง fetoscopic sheath โดยใช้เครื่องตรวจคลื่นเสียงความถี่สูงเป็นตัวชี้นำ ผ่านเข้าไปใน polyhydramnios sac และใส่ laser fiber ซึ่งมีขนาดตั้งแต่ 400-600 μm (ขึ้นอยู่กับอายุครรภ์) และให้ laser  tip เข้าไปใกล้กับเส้นเลือด และทำมุม 90 องศากับเส้นเลือดที่ต้องการ จากนั้นใช้ระบบ non touch technique ให้เกิดการ photocoagulate เป็นช่วงความยาวประมาณ 1 เซนติเมตร (ซึ่งโดยทั่วไปจะทำการจี้เส้นเลือดที่คิดว่าเชื่อมต่อกันระหว่างทารกทั้งสองให้หมดจนครบทุกเส้นโดยอาจสังเกตจากการที่เป็นเส้นเลือดที่วิ่งผ่าน intertwine membrane ดังภาพที่ 14(4)) และถ้ามี debris มาบดบัง operative field จนทำให้เห็นภาพไม่ชัด อาจต้องมีการทำ amnioinfusion ในระหว่างการจี้เส้นเลือดร่วมด้วย เมื่อจี้เส้นเลือดจนครบที่ต้องการแล้ว ขั้นตอนสุดท้ายจะทำการเจาะระบายน้ำคร่ำ จนกระทั่งปริมาณน้ำคร่ำอยู่ในเกณฑ์ปกติ แล้วจึงเป็นการสิ้นสุดหัตถการ ดังภาพที่ 15(4)

 

ภาพที่ 14 : superficial chorionic palte vessels ที่วิ่งข้าม intertwine membrane(4)

 

ภาพที่ 15 :ภาพด้านซ้ายเป็น artery to vein anastomose ก่อนทำการจี้ด้วย laser ส่วนภาพด้านขวาเป็นภาพเส้นเลือดภายหลังจี้ด้วย laser(4)

 

นอกจากภาวะ twin to twin transfusion syndrome แล้ว การใช้ fetoscopic endoscopy ยังมีประโยชน์ในกรณีอื่นๆได้อีก เช่น การทำให้สายสะดืออุดตันในกรณีที่ต้องการทำให้ทารกคนหนึ่งเสียชีวิต (selective fetocide) ในกรณีที่เป็น twin reverse arterial perfusion sequence : TRAPS) หรือทารกมีความพิการแต่กำเนิด โดยถ้าอายุครรภ์ยังไม่มากนัก และสายสะดือมีขนาดเล็ก อาจใช้ laser ได้ แต่ถ้าอายุครรภ์มากกว่า 21 สัปดาห์ มักนิยมใช้เป็น fetoscopic cord ligation หรือ ใช้เป็น clip หรือใช้ monopolar หรือ bipolar coagulation ผ่านทาง ultrasound guided ได้ ดังภาพที่ 16(14)

 

ภาพที่ 16 : bipolar coagulation of umbilical cord(14)

Sacrococcygeal teratoma

ในอดีตมีการรักษาทารกในครรภ์ที่มีภาวะดังกล่าวโดยการผ่าตัดทารกในครรภ์เพื่อตัดก้อนเนื้องอกออก แต่พบว่าภาวะแทรกซ้อนของการผ่าตัดมีค่อนข้างมาก ต่อมาจึงได้คิดวิธีที่จะทำให้เส้นเลือดที่มาเลี้ยงก้อนเนื้องอกอุดตัน ไม่ว่าจะเป็นการใช้ coil หรือ sclerosing agent หรือแม้แต่การทำ embolization แต่พบว่าผลจากการรักษาด้วยสารต่างๆเหล่านี้อาจเป็นอันตรายต่อทารกได้ ในปัจจุบันจึงได้มีการคิดค้นวิธีการทำให้เส้นเลือดที่เลี้ยงก้อนอุดตัน โดยการใช้ Nd: YAG laser หรือใช้ radiofrequency ablation probe แต่ในปัจจุบันยังอยู่ในการศึกษาทดลอง

 ภาวะไขสันหลังไม่ปิด (Myelomeningocele)

เนื่องจากในปัจจุบันมีความเชื่อว่าการเกิดความพิการทางระบบประสาทในทารกที่มีปัญหาไขสันหลังไม่ปิดนั้น ส่วนหนึ่งเป็นสาเหตุจากการที่เส้นประสาทไขสันหลังโดนแช่อยู่ในน้ำคร่ำเป็นเวลานานขณะอยู่ในครรภ์ ดังนั้นจึงเป็นที่มาของการรักษาทารกตั้งแต่ในครรภ์ นอกจากนี้ยังพบว่าการรักษาตั้งแต่ระยะแรก จะทำให้สามารถป้องกันการเกิด ภาวะสมองบวมน้ำ (Chiari malformation, shunt-dependent hydrocephalus) ได้อีกด้วย ซึ่งในขณะนี้กำลังทำการศึกษาในแบบ Randomized Controlled Trial ในประเทศสหรัฐอเมริกาเป็นแบบสหสถาบัน (3 สถาบัน)โดยได้รับการสนับสนุนจาก The National Institute of Child Health and Human Development (NICHD) โดยวัดผลลัพธ์ของการรักษาเป็นอัตราการเสียชีวิต ความต้องการใส่ shunt ภายในขวบปีแรกของทารก และประเมินการทำงานของระบบประสาทของทารก เมื่ออายุ 30 เดือน (6)

ตามหลักการของการรักษาตามวิธีของ FETENDO นั้น ภาวะไขสันหลังไม่ปิด เป็นโรคที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการรักษาด้วยวิธีนี้ เนื่องจากภาวะที่ไม่ก่อให้เกิดความผิดปกติจนถึงแก่ชีวิต (nonlethal disease) นั้น ถือว่าเป็นการเสี่ยงเกินไปถ้าทารกในครรภ์ต้องรับการรักษาด้วยวิธีผ่าตัดเปิด (open fetal surgery) จึงมีผู้พยายามรักษาทารกในครรภ์ผ่านทาง fetoscpoe ทั้งการรักษาด้วยการใช้ skin graft จากมารดามาปิดรอยโรคของทารกหรือการใช้ patch ก็ตาม แต่พบว่าผลที่ได้ยังไม่เป็นที่น่าพอใจนัก และจำนวนผู้ป่วยยังมีไม่มากนัก จึงต้องการการศึกษาเพิ่มเติมต่อไป

ความพิการแต่กำเนิดอื่นๆ

Amniotic band syndrome

การเกิดพังผืดของเยื่อหุ้มถุงน้ำคร่ำ (amniotic band) นั้น ในบางกรณีจะส่งผลเสียต่อทารกในครรภ์ เช่น เกิด amniotic band รัดบริเวณสายสะดือของทารก ทำให้ทารกขาดเลือดไปเลี้ยงเนื่องจากสายสะดือตีบตัน การใช้ fetoscope จึงมีบทบาทเพื่อใช้ในการ lysis amniotic band  เป็นต้น

ภาวะปากแหว่ง (cleft lip)

ในปัจจุบันมีผู้พยายามผ่าตัดแก้ไขตั้งแต่อยู่ในครรภ์ ในกรณีที่ทารกมีปัญหาปากแหว่ง โดยมีการทดลองการผ่าตัดแบบผ่านกล้องในสัตว์ เช่น แกะ ดังภาพที่ 2(3) แต่ปัญหาคือ เทคนิคการผ่าตัดแก้ไขปากแหว่งในปัจจุบันที่ใช้วิธี Millard rotation-advancement repair(3) นั้นทำได้ยากถ้าเป็นการผ่าตัดผ่านกล้อง (fetoscopic surgery) ดังนั้นในอนาคตจึงต้องการการศึกษาเกี่ยวกับธรรมชาติของการเกิดโรค รวมถึงต้องการเทคนิคการผ่าตัดที่ไม่ซับซ้อน เพื่อทำให้สามารถผ่าตัดผ่านกล้องได้สำเร็จตั้งแต่ทารกอยู่ในครรภ์

Chronic fetal vascular access (fetal IV)

ข้อจำกัดของการรักษาทารกในครรภ์ด้วยวิธีการผ่าตัด ไม่ว่าจะเป็นการผ่าตัดแบบแผลเปิดหรือการผ่าตัดผ่านกล้องก็ตาม คือไม่สามารถเข้าถึงภายในหลอดเลือดของทารกได้ ไม่ว่าจะเป็นในช่วงระหว่างการผ่าตัดหรือระยะหลังผ่าตัดก็ตาม หรืออีกนัยหนึ่งคือยังไม่สามารถทำให้เกิด fetal intravenous access (fetal IV) ได้ ทำให้การติดตามหรือเฝ้าระวังภาวะแทรกซ้อนที่อาจเกิดจากการผ่าตัด ทำได้ยากตามไปด้วย

ถึงแม้ว่าการเจาะเลือดสายสะดือทารกจะเป็นหัตถการที่สามารถทำได้ไม่ยากนักในผู้ที่มีประสบการณ์ แต่การเปิดเส้นเลือดในสายสะดือค้างไว้เป็นเวลานานนั้น ทำได้ยากในทางปฏิบัติ ซึ่งมีผู้เคยทำการทดลองทำ umbilical vein catheterizationในลิงบาบูน แต่พบว่าภาวะแทรกซ้อนสูงจากการเกิด fetal intraamniotic hemorrhage(3) ซึ่งตามทฤษฎีแล้ว เทคนิคของ fetal vascular access ที่ดีที่สุดคือต้องปลอดภัยต่อมารดา, ความเสี่ยงต่อการติดเชื้อน้อยที่สุด, ตำแหน่งควรอยู่ใน extra-amniotic เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิด fetal หรือ umbilical cord entanglement, patent ตลอดการตั้งครรภ์ นอกจากนี้ ต้องทำให้เกิด vasospasm ในสายสะดือน้อยที่สุด ซึ่งในปัจจุบันได้มีผู้พยายามคิดค้นเทคนิคของ fetal IV และทำการทดลองในลิง rhesus โดยใช้เทคนิคของ endoscopic catheterization คือการใช้ trocar แทงผ่านเข้า myometrium บริเวณใกล้เคียงกับขอบรก (placental edge) ให้เข้าไปในชั้นระหว่าง amnion และ chorion และให้ปลายของ catheter แทงเข้าไปในส่วนฐานของเส้นเลือดในสายสะดือ (base of umbilical cord) ส่วนปลายของ catheter อีกด้านหนึ่งจะติดกับ vascular access port ซึ่งอยู่ในชั้น subcutaneous tissue ของผนังหน้าท้องมารดา ซึ่งจากการทดลองทำในลิง พบว่าได้ผลเป็นที่น่าพอใจ(3)

ในอนาคตถ้าสามารถนำเทคนิคในการเข้าถึงเส้นเลือดของทารกในครรภ์ (chronic fetal intravascular access) มาปฏิบัติใช้ได้จริง จะทำให้การติดตามสภาวะของทารกโดยเฉพาะในช่วงระหว่างการผ่าตัดและหลังการผ่าตัดได้ดียิ่งขึ้น และยังเป็นประโยชน์อย่างมากในการรักษาทารกในครรภ์ เช่น การปลูกถ่านเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดให้ทารกในครรภ์, การรักษาภาวะทารกโตช้าในครรภ์ หรือการรักษาด้วยเทคนิคใหม่ๆอื่นๆต่อไป

การรักษาทารกในครรภ์ในประเทศไทย

ในประเทศไทยศาสตร์ของการรักษาทารกในครรภ์หรือการใช้กล้องส่องทารกในครรภ์ (fetoscope) ยังอยู่ในระยะเริ่มต้นเท่านั้น ซึ่งที่ผ่านมามีการเริ่มใช้กล้องส่องทารกตั้งแต่ปี พ.ศ. 2529 ที่โรงพยาบาลศิริราช โดยจุดประสงค์เป็นการใช้เพื่อเจาะเลือดสายสะดือทารก เนื่องจากมีความเสี่ยงของโรคโลหิตจางธาลัสซีเมีย แต่ในเวลาต่อมา เมื่อปี พ.ศ. 2531 ได้มีการพัฒนาเครื่องตรวจคลื่นเสียงความถี่สูงให้มีความคมชัดและคุณภาพดีมากยิ่งขึ้น บทบาทของการใช้ fetoscope เพื่อการใช้วินิจฉัย หรือทำหัตถการต่างๆจึงหมดไป

ล่าสุดในปี พ.ศ. 2550 ได้มีรายงานการใช้เครื่องมือ fetoscope อีกครั้งในโรงพยาบาลศิริราช ซึ่งเป็นการใช้เพื่อการวินิจฉัยความพิการของทารกในครรภ์จำนวน 4 ราย สำหรับการใช้เพื่อการรักษาทารกในครรภ์นั้น ในประเทศไทยยังไม่เคยมีการทำมาก่อน เนื่องจากมีข้อจำกัดหลายอย่าง เช่น เครื่องมือที่ใช้มีราคาแพง และการรักษาทารกในครรภ์ต้องอาศัยความร่วมมือจากหลายสาขา และแพทย์เฉพาะทางหลายด้าน ซึ่งในปัจจุบันอาจยังไม่มีผู้เชี่ยวชาญในสาขาวิชานี้โดยตรง ดังนั้นในประเทศไทยยังต้องการการพัฒนาศาสตร์ด้านการรักษาทารกในครรภ์อย่างต่อเนื่องต่อไป

สรุป

การรักษาทารกในครรภ์เป็นสิ่งที่ได้รับความสนใจมากขึ้นเรื่อยๆ และแนวโน้มของการรักษาในกรณีที่ต้องใช้การผ่าตัดนั้น ในอนาคตจะมุ่งเน้นไปที่วิธีที่รุกล้ำน้อยที่สุด ดังนั้นจึงเป็นที่แน่ชัดว่าบทบาทของการผ่าตัดผ่านกล้องจึงมีความสำคัญมาก อย่างไรก็ตามยังมีข้อจำกัด และปัญหาที่ต้องแก้ไขอีกหลายประการ ที่ยังต้องการการศึกษาและพัฒนาต่อไป ไม่ว่าจะเป็นการแก้ไขภาวะเจ็บครรภ์คลอดก่อนกำหนดและการใช้ยายับยั้งการหดรัดตัวของมดลูก, ปัญหาเรื่องการแตกรั่วของถุงน้ำคร่ำ นอกจากนี้การผ่าตัดผ่านกล้องจะสำเร็จได้ต้องอาศัยความร่วมมือจากหลายสาขา และผู้ผ่าตัดต้องมีความสามารถในการรวบรวมข้อมูลภาพทั้งจากคลื่นเสียงความถี่สูงและภาพจากกล้องส่องทารกไปพร้อมๆกัน สำหรับในประเทศไทยนั้น ศาสตร์ด้านนี้ยังต้องการการพัฒนาอีกมากจึงสามารถใกล้เคียงกับต่างประเทศได้

เอกสารอ้างอิง

1. ภาควิชาสูติศาสตร์และนรีเวชวิทยา. สถิติหน่วยเวชศาสตร์มารดาและทารก. เชียงใหม่: โรงพยาบาลมหาราชนครเชียงใหม่; 2006.
2. Harrison MR. Surgical correctable fetal disease. AM J Surg. 2000;180:335-42.
3. Harrison MR, Albanese CT. Operative Fetoscopy : FETENDO. In: Harrison MR, Evans MI, Adzick SN, Holzgreve W, editors. The unborn patien : The art and science of fetal therapy. 3rd ed. Philadelphia: W. B. Saunders; 2001. p. 233-46.
4. Deprest J, Schoubroeck DV, Barki G, Gratacos E. Operative Fetoscopy. In: Evans MI, Johnson MP, Yaron Y, Drugan A, editors. Prenatal diagnosis. 1st ed. New York: McGraw-Hill Medical Publishing Division; 2006. p. 459-71.
5. สุจินต์ ก, พฤหัส จ, ประเสริฐ ศ, ตวงสิทธิ์ ว, อนุวัฒน์ ส. การส่องกล้องตรวจทารกในครรภ์. In: ชาญชัย ว, ตวงสิทธิ์ ว, editors. สูตินรีเวชทันยุค. 1 ed. กรุงเทพ: พี.เอ.ลิฟวิ่ง; 2007. p. 545-80.
6. Green P, Alfirevic Z. The evidence base for fetal medicine. Best Practice & Research Clinical Obstetrics and Gynaecology. 2005;19(1):75-83.
7. Harrison MR, Keller RL, Hawgood SB, Kitterman JA, Sandberg PL, Farmer DL, et al. A Randomized Trial of Fetal Endoscopic Tracheal Occlusion for Severe Fetal Congenital Diaphragmatic Hernia. N Engl J Med. 2003;349:1916-24.
8. Middeldorp JM, Sueters M, Lopriore E, Klumper FJ, Oepkes D, Devlieger R, et al. Fetoscopic laser surgery in 100 pregnancies with severe twin-to-twin transfusion syndrome in the Netherlands. Fetal Diagn Ther. 2007;22(3):190-4.
9. Middeldorp JM, Lopriore E, Sueters M, Klumper FJ, Kanhai HH, Vandenbussche F, et al. Twin-to-twin transfusion syndrome after 26 weeks of gestation: is there a role for fetoscopic laser surgery? BJOG. 2007;114(6):694-8.
10. Lopriore E, Middeldorp JM, Sueters M, Oepkes D, Vandenbussche FPW, F. J. Long-term neurodevelopmental outcome in twin-to-twin transfusion syndrome treated with fetoscopic laser surgery. Am J Obstet Gynecol. 2007;196(3):231.
11. Ierullo AM, Papageorghiou AT, Bhide A, Fratelli N, Thilaganathan B. Severe twin-twin transfusion syndrome: outcome after fetoscopic laser ablation of the placental vascular equator. BJOG. 2007;114(6):689-93.
12. Lenclen R, Paupe A, Ciarlo G, Couderc S, Castela F, Ortqvist L, et al. Neonatal outcome in preterm monochorionic twins with twin-to-twin transfusion syndrome after intrauterine treatment with amnioreduction or fetoscopic laser surgery: comparison with dichorionic twins. Am J Obstet Gynecol. 2007;196(5):450.
13. Chang YL. Fetoscopic laser therapy for twin-twin transfusion syndrome. Taiwan J Obstet Gynecol. 2006 45(4):294-301.
14. Pasquini L, Fisk NM. Management of other complications specific to monochorionic twin pregnancies. Best Practice & Research Clinical Obstetrics and Gynaecology. 2004;18(4):577-99.

การตรวจวินิจฉัยก่อนการฝังตัวโดยวิธี

Fluorescence in situ Hybridization (FISH)

โอภาส เศรษฐบุตร

---

            การตรวจวินิจฉัยก่อนการฝังตัว (preimplantation genetic diagnosis; PGD) เป็นทางเลือกอีกทางหนึ่งในการวินิจฉัยความผิดปกติทางพันธุกรรมของทารก นอกเหนือจากการวินิจฉัยทารกก่อนคลอด (prenatal diagnosis; PND) ที่มีการปฏิบัติกันอยู่แล้ว เช่น การตัดชิ้นเนื้อรก (chorionic villus sampling; CVS) การเจาะน้ำคร่ำ (amniocentesis) และการเจาะเลือดจากสายสะดือ (cordocentesis) โดยข้อจำกัดของการวินิจฉัยก่อนคลอดซึ่งเป็นการตรวจหลังจากที่มีการตั้งครรภ์เกิดขึ้นแล้ว คือ มีโอกาสเสี่ยงต่อการเกิดการแท้งบุตรจากกระบวนการตรวจ และในกรณีที่พบว่าทารกในครรภ์มีความผิดปกติจำเป็นต้องมีการยุติการตั้งครรภ์จะทำให้มีผลกระทบต่อสุขภาพร่างกายและจิตใจของมารดา ส่วนการวินิจฉัยก่อนการฝังตัวนั้นทำก่อนที่จะมีการตั้งครรภ์เกิดขึ้นจึงไม่มีผลกระทบดังเช่นที่กล่าวมา แต่อย่างไรก็ตามการวินิจฉัยก่อนการฝังตัวจำเป็นต้องอาศัยเทคโนโลยีช่วยการเจริญพันธุ์ในการทำให้เกิดการปฏิสนธินอกร่างกาย แล้วทำการเลี้ยงตัวอ่อนเพื่อนำเซลล์ออกมามาตรวจ และยังต้องอาศัยห้องปฏิบัติการในการตรวจวินิจฉัยทางพันธุกรรมที่ซับซ้อน

            การวินิจฉัยก่อนการฝังตัวนั้นประสบความสำเร็จครั้งแรกในปี ค.ศ.1990 โดยเป็นการตรวจเพศจากเซลล์ของตัวอ่อนที่มีความเสี่ยงต่อโรคที่ถ่ายทอดทางโครโมโซมเพศ (sex-linked disease) โดยวิธีปฏิกิริยาลูกโซ่ (polymerase chain reaction : PCR)⁽¹⁾ หลังจากนั้นได้มีการนำมาใช้ในการตรวจ single gene disorders อื่นๆ เช่น cystic fibrosis ซึ่งในปัจจุบันมีโรคที่สามารถตรวจได้มากกว่า 40 ชนิด⁽²⁾ ต่อมาได้มีการนำวิธีการตรวจด้วยสารเรืองแสง (fluorescence in situ hybridization : FISH) มาใช้โดยเฉพาะในการวินิจฉัยความผิดปกติของจำนวนโครโมโซม (aneuploidy) ทำให้มีข้อบ่งชี้ในการการตรวจวินิจฉัยก่อนการฝังตัวเพิ่มขึ้นจากการตรวจในรายที่มีความเสี่ยงต่อ sex-linked disease และ single gene disorder เป็นกลุ่มที่มีความเสี่ยงต่อความผิดปกติของจำนวนโครโมโซม รวมทั้ง ความผิดปกติทางโครงสร้างของโครโมโซม เช่น translocation ได้แก่ ผู้ที่มีปัญหาแท้งเป็นอาจิณ (recurrent abortion), การล้มเหลวจากการทำเด็กหลอดแก้วหลายๆครั้ง (repeated IVF failure), เป็นพาหะของ translocation และกลุ่มสตรีที่มีอายุมากซึ่งต้องการตั้งครรภ์⁽²⁾

เซลล์ที่สามารถนำมาใช้ในการวินิจฉัยก่อนการฝังตัว มีการนำเซลล์จากตัวอ่อนออกมาตรวจโดยวิธีจุลศัลยกรรม (micromanipulation) ซึ่งสามารถทำได้โดย

1. การทำ polar body analysis^{(3, 4)} โดยทำการดูด first และ second polar body จากตัวอ่อนระยะเซลล์เดียว ซึ่งมีข้อดีคือไม่มีผลต่อการพัฒนาและการฝังตัวของตัวอ่อน แต่ก็มีข้อจำกัดคือ เป็นการตรวจทางพันธุกรรมของไข่ ซึ่งมาจากฝ่ายมารดาเท่านั้น ไม่สามารถตรวจความผิดปกติที่มาจากฝ่ายบิดาได้


2. การทำ blastomere biopsy จากตัวอ่อนในระยะ cleavage^(3,4)  เป็นวิธีที่ได้รับความนิยมมากที่สุด โดยการนำเซลล์ 1-2 เซลล์ออกจากตัวอ่อนในระยะ 6-8 เซลล์ หรือประมาณวันที่ 3 ของการเลี้ยงตัวอ่อน ซึ่งไม่ทำให้การพัฒนาของตัวอ่อนผิดปกติ และมีเวลาเพียงพอในการตรวจทางพันธุกรรม ก่อนที่จะทำการย้ายตัวอ่อน


3. การทำ trophectoderm biopsy ในระยะ  blastocyst⁽⁴⁾ ในระยะนี้สามารถทำการตัดเซลล์ออกมาหลายเซลล์ได้โดยไม่มีผลต่อตัวอ่อน แต่ก็มีข้อจำกัดคือ พบว่ามีประมาณครึ่งหนึ่งของตัวอ่อนเท่านั้นที่สามารถพัฒนามาถึงระยะนี้ได้ และยังพบภาวะ mosaicism ใน trophectoderm ได้บ่อยกว่าใน inner cell mass

เมื่อได้เซลล์มาแล้ว สามารถนำไปตรวจทางพันธุกรรมได้สองวิธี คือ การตรวจด้วยวิธี วิธีปฏิกิริยาลูกโซ่ และ วิธีการตรวจด้วยสารเรืองแสง ซึ่งในที่นี้จะกล่าวถึงเฉพาะวิธีการตรวจด้วยสารเรืองแสง (และวิธีที่เกี่ยวข้องเท่านั้น)

 

วิธีการตรวจด้วยสารเรืองแสง (Fluorescence in situ Hybridization : FISH)

            เป็นการตรวจหา DNA ที่มีลำดับ nucleotide ที่จำเพาะในเซลล์ที่ต้องการตรวจ โดยใช้ DNA probe ที่มีลำดับของ nucleotide ที่สามารถจับกับ DNA ที่ต้องการตรวจได้ โดยมีการติด reporter molecule ไว้กับ probe ซึ่ง reporter molecule นี้อาจใช้เป็นสารกัมมันตรังสี เอนไซม์ หรือสารเรืองแสง⁽⁵⁾ ในการตรวจด้วยวิธี FISH จะใช้ reporter molecule เป็นสองกลุ่ม ได้แก่

1. direct FISH จะใช้สารเรืองแสง เช่น rhodamine ทำหน้าที่เป็น reporter molecule ติดกับ probe โดยตรง


2. indirect FISH จะใช้เป็น hapten-labelled probe โดยใช้ biotin หรือ digoxigenin ติดกับ probe ซึ่งในขั้นตอนการอ่านผลจะต้องมีการใช้สารที่สามารถจับกับ biotin (คือ antibiotin antibody หรือ avidin) และ digoxigenin (คือ antidigoxigenin antibody) ที่ติดด้วยสารเรืองแสง เช่น fluorescein isothiocyanate (FITC) เป็นต้น

 

ขั้นตอนต่างๆในการทำ  FISH(5, 6)

1. การเตรียมเซลล์ที่ต้องการตรวจ หลังจากที่ได้เซลล์มาแล้ว จะต้องทำการ fix เซลล์ติดกับสไลด์ แล้วทำการย่อยโปรตีนในนิวเคลียสและ cytoplasm ออก เพื่อให้ probe สามารถจับกับ DNA ที่ต้องการตรวจได้


2. ทำให้ DNA ในเซลล์ และ probe เกิดการ denature คือมีการแยกของ DNA สายคู่ออกเป็นสายเดี่ยวๆ โดยอาศัยความร้อน


3. Hybridization เป็นกระบวนการที่ probe เข้าไปจับกับ DNA ที่มีลำดับของกรดนิวคลีอิกที่จำเพาะหลังจากที่ถูกแยกให้เป็นสายเดี่ยวๆ แล้ว


4. ทำการล้างเพื่อเอา probe ส่วนเกิน หรือ probe ที่จับแบบไม่จำเพาะออก (post-hybridization wash)


5. Detection เป็นการตรวจหา probe ที่จับอยู่กับ DNA ที่จำเพาะ โดยอาศัย reporter molecule ซึ่งใน indirect FISH reporter molecule จะเป็น biotin หรือ digoxigenin ซึ่งจะต้องอาศัย antibiotin antibody หรือ avidin และ antidigoxigenin antibody ที่ถูกติดฉลากด้วยสาร fluorescene ก่อนจึงจะนำไปตรวจวัดได้


6. การอ่านสัญญาณ (visualization)  โดยการนำไปส่องด้วยกล้องจุลทรรศน์เรืองแสง โดยอาศัยคุณสมบัติพิเศษของสารเรืองแสง เมื่อดูดกลืนแสงที่มีความยาวคลื่นระดับหนึ่ง และจะปลดปล่อยแสงที่มีความยาวคลื่นที่มากกว่าออกมา ซึ่งในกล้องจุลทรรศน์เรืองแสงจะมีชุด filter ที่ยอมให้แสงที่มีความยาวคลื่นที่เหมาะสมผ่านไปกระตุ้นต่อสารเรืองแสง สารเรืองแสงก็จะปลดปล่อยแสงที่มีความยาวคลื่นอีกขนาดหนึ่งออกมา และจะมี filter อีกอันหนึ่งที่จะยอมให้แสงนี้ผ่านเข้าสู่ดวงตาโดยที่ไม่ยอมให้แสงที่มีความยาวคลื่นอื่นๆผ่าน จะสามารถเห็นบริเวณที่มีสารเรืองแสงเป็นจุดที่เรืองแสงบนพื้นหลังสีดำ

 

ข้อจำกัดในการตรวจวินิจฉัยตัวอ่อนก่อนการฝังตัวด้วย FISH

1. เนื่องจากการตรวจ PGD เป็นการตรวจจาก blastomere จำนวน 1-2 เซลล์ ทำให้มีข้อจำกัดในการที่จะวินิจฉัยภาวะ mosaicism  ซึ่งมีลักษณะทางพันธุกรรมที่แตกต่างกันมากกว่า 1 แบบในตัวอ่อนเดียวกัน⁽⁵⁾


2. ในตัวอ่อนระยะที่ทำการตรวจนี้สามารถพบความผิดปกติของโครโมโซมที่แตกต่างไปจากที่พบในช่วงหลังของการตั้งครรภ์  เป็นการยากที่จะเลือกโครโมโซมที่จะทำการตรวจ ซึ่งในทางที่ดีที่สุดควรจะต้องตรวจโครโมโซมทุกคู่ แต่ข้อจำกัดในการตรวจด้วย FISH นั้นสามารถตรวจโครโมโซมได้เพียงไม่กี่คู่ (ส่วนใหญ่ตรวจได้ 5-9 คู่)^{(2, 5)} ทำให้ความผิดปกติบางชนิดอาจไม่สามารถตรวจพบได้


3. ความผิดพลาดทางเทคนิค⁽⁵⁾ อาจเกิดจากการสูญเสียโครโมโซมไประหว่างขั้นตอน fixation หรือ denaturation การย้อมโครโมโซมติดเพียงตัวเดียว หรือการซ้อนทับกันของสัญญาณ อาจทำให้เกิดความผิดพลาดในการแปลผลได้


4. การที่บาง blastomere มีนิวเคลียสมากกว่าหนึ่งอัน (multinucleated blastomere; MNB) พบได้ประมาณร้อยละ 15-30 ซึ่งอาจมีจำนวนโครโมโซมในแต่ละนิวเคลียสแตกต่างกัน ทำให้เกิดความผิดพลาดในการแปลผลได้⁽⁵⁾

 

เทคนิคการตรวจทางอณูพันธุศาสตร์อื่นๆที่เกี่ยวข้องกับ fluorescence in situ hybridization

1. nuclear conversion^{(2, 5)} เนื่องจากการตรวจทางพันธุกรรมหลายๆวิธีจะต้องทำในระยะ metaphase ซึ่งโครโมโซมมีการขดตัวแน่นและแยกออกจากตัวอื่นๆได้ชัดเจน แต่ blastomere ที่ นำมาตรวจมักจะอยู่ในระยะ interphase จึงต้องมีการทำให้เข้าสู่ระยะ metaphase ก่อนที่จะนำไปตรวจด้วยวิธีอื่นๆ เช่น การทำ G-banding, chromosome painting และ spectral karyotyping

ส่วนหลักการของ nuclear conversion ทำโดยนำเซลล์ blastomere ไป fuse กับเซลล์ไข่ที่ถูกดูดเอา nucleus ออกแล้ว (enucleated oocyte) โดยอาศัยกระแสไฟฟ้าเป็นตัวกระตุ้นให้เซลล์เชื่อมติดกัน จากนั้นนำมาเลี้ยงในน้ำยาที่มี  okadaic acid หรือ colcemid  เพื่อให้เกิด premature chromosome condensation และ metaphase arrest แล้วจึงนำไปตรวจทางพันธุกรรมต่อไป แต่อย่างไรก็ตามยังพบว่าบางการที่มีการซ้อนทับกันของโครโมโซม หรือการสูญหายของบางโครโมโซมทำให้ผลการตรวจมีความผิดพลาดได้

1. Comparative Genomic Hybridization หรือ CGH^{(2, 7, 8, 9)} เป็นวิธีการตรวจหาความผิดปกติของโครโมโซมที่สามารถตรวจโครโมโซมทุกคู่ โดยที่ไม่จำเป็นต้องทำให้อยู่ในระยะ metaphase ก่อน หลักการของวิธีนี้ คือ นำ DNA ที่ได้จากตัวอย่างที่ต้องการตรวจมาติดฉลากด้วยสารเรืองแสงที่ให้แสงสีเขียว และนำ DNA จากเซลล์ที่มีโครโมโซมปกติมาติดฉลากด้วยสารเรืองแสงที่ให้แสงสีแดง จากนั้นนำส่วนผสมของ DNA ทั้งสองอย่างนี้ไป hybridize บน metaphase chromosome ของคนปกติที่เตรียมไว้บน slide แล้วจึงนำไปส่องด้วยกล้องจุลทรรศน์ fluorescence ในกรณีที่ตัวอย่างที่ต้องการตรวจมีโครโมโซมปกติ DNA ของตัวอย่างและ DNA ปกติจะสามารถแย่งจับกับ metaphase chromosome ในสัดส่วนที่เท่ากัน สัญญาณที่เห็นจะเป็นสีเหลืองที่เกิดจากการผสมกันของสีเขียวและสีแดง ถ้าตัวอย่างมีโครโมโซมหรือส่วนของโครโมโซมคู่ใดเกินมา เช่น  trisomy หรือ unbalanced translocation ก็จะทำให้มีสัดส่วนของ DNA ของตัวอย่างในบริเวณนั้นสูงขึ้น สัญญาณที่เห็นในบริเวณนั้นก็จะเป็นสีเขียว ในทางตรงข้ามถ้าในตัวอย่างมีโครโมโซมหายไป เช่น monosomy หรือ deletion สัดส่วนของ DNA ของตัวอย่างในบริเวณนั้นจะลดลง ก็จะทำให้บริเวณนั้นเห็นเป็นสีแดง ซึ่งการตรวจสัดส่วนของสีของสัญญาณนี้ต้องอาศัยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ซับซ้อน จึงจะสามารถแยกความแตกต่างของสีได้⁽⁷⁾ ส่วนข้อจำกัดอีกอย่างหนึ่งของวิธีนี้คือบอกได้แต่ว่ามีการขาดหรือเกินของโครโมโซมเท่านั้น แต่จะไม่สามารถวินิจฉัยความผิดปกติทางโครงสร้างของโครโมโซม โดยที่ไม่มีการขาดหรือเกินของ DNA เช่น balanced translocation, inversion หรือ ring chromosomeได้⁽⁷⁾

ในการตรวจด้วยวิธี CGH นี้จะต้องใช้ DNA อย่างน้อย 200 นาโนกรัม เมื่อนำมาใช้ในการตรวจ blastomere ที่มีเพียงเซลล์เดียว จะต้องมีการเพิ่มปริมาณ DNA ก่อน ด้วยวิธี whole genome amplification (WGA) ที่สามารถได้เพิ่มปริมาณ DNA ได้ไม่น้อยกว่า 10,000 เท่า ซึ่งเพียงพอสำหรับ CGH และ PCR ในครั้งเดียวกัน^{(2, 5, 7)}

1. Spectral Karyotyping (SKY)⁽⁵⁾  เป็นการตรวจโครโมโซมในระยะ metaphase ทั้ง 23 คู่ ด้วยวิธี  FISH โดยใช้ probe ต่อโครโมโซมทั้งตัว (painting probe) ของโครโมโซมทุกตัว แต่เนื่องจากข้อจำกัดของจำนวนชนิดของสารเรืองแสงมีน้อยกว่าจำนวนโครโมโซม จึงใช้วิธีการปิดฉลาก probe โครโมโซมแต่ละตัวด้วยสารเรืองแสง 5 ชนิดในอัตราส่วนที่แตกต่างกัน (ratio labeling) ซึ่งเฉดสีที่ได้จะไม่สามารถแยกได้ด้วยตาเปล่า จึงต้องอาศัยคอมพิวเตอร์ช่วยในการวิเคราะห์ spectrum ของสีที่แสดงออกมาแล้วแปลงเป็นสีที่ได้รับการกำหนดมาเฉพาะโครโมโซมแต่ละตัวบนจอมอนิเตอร์เพื่อให้ผู้อ่านสามารถบอกถึงความแตกต่างของโครโมโซมแต่ละตัวได้


2. DNA microarray เป็นเทคนิคที่พัฒนาล่าสุด โดยอาศัยการนำ DNA sequence ที่ต้องการตรวจมาจัดวางตามตำแหน่งต่างๆบนแผ่นกระจกเล็กๆของชิพ ซึ่งสามารถบรรจุชนิดของยีนที่ต้องการตรวจได้มากมายหลายยีน จากนั้นจึงนำ DNA ของตัวอย่างที่ต้องการตรวจและ DNA ของ control ที่ได้รับการติดฉลากด้วยสารเรืองแสงต่างสีกัน มา hybridize บนแผ่นชิพ แล้วจึงนำไปอ่านสัญญาณโดยอาศัยโปรแกรมคอมพิวเตอร์เพื่อว่า DNA ของตัวอย่างมียีนผิดปกติใด⁽⁵⁾ การแบ่งประเภทของชิพตามการใช้งานแบ่งได้ดังนี้
   
   
   
   1. Expression chips เป็นการตรวจการแสดงออกของยีน โดยทำการสร้าง DNA จาก mRNA โดยวิธี reverse transcriptase PCR ซึ่ง mRNA นี้เกิดจากการ transcription ของยีนที่มีการแสดงออกจากเซลล์ตัวอย่าง จากนั้นนำ DNA ที่ได้มาผสมกับ DNA ที่เป็น control ซึ่งติดฉลากด้วยสารเรืองแสงคนละสีกัน แล้วนำไป hybridize กับ DNA บนชิพ แล้วแปลผลจากเฉดสีของสัญญาณก็จะบอกได้ว่าในเซลล์ตัวอย่างมีการแสดงออกของยีนที่ต้องการตรวจหรือไม่ ^{(5, 10)}
   
   
   2. Minisequencing chip เป็นชิพที่ใช้ตรวจหาการกลายพันธุ์ (mutation) ของยีน โดยจะนำปลายด้าน 5’ ของสาย oligonucleotide ที่มีความยาว 18-25 bases มาติดกับชิพ โดยสาย oligonucleotide นี้จะถูกออกแบบให้จับกับ DNA ของยีนที่ต้องการตรวจได้พอดี และปลายด้าน 3’ จะสิ้นสุดที่ 1 base ก่อนที่จะถึงตำแหน่งที่มีการกลายพันธุ์พอดี เมื่อนำ DNA ตัวอย่างมา hybridize บนชิพ DNA sequence ของยีนที่ต้องการตรวจจะถูกจับกับ oligonucleotide ที่ติดอยู่กับชิพ จากนั้นทำการเติม di-deoxynucleoside triphosphase (ddNTP) อีก 1 ตัวต่อไปจากปลาย 3’ ของสาย oligonucleotide โดยเอนซัยม์ DNA polymerase  ซึ่ง ddNTP ที่ใช้เติมเข้าไปจะถูกติดฉลากด้วยสารเรืองแสงต่างชนิดกันตามชนิดของเบสในโมเลกุล เมื่อนำชิพมาอ่านสีก็จะทราบว่าตำแหน่งที่มีการกลายพันธุ์จะมีลำดับของเบสเป็นอย่างไร^{(5, 10)} ซึ่งในชิพ 1 อันสามารถทำการตรวจได้หลายยีน
   
   
   3. ชิพสำหรับการตรวจ aneuploidy อาศัยหลักการเดียวกับ expression chips แต่อาศัยการเปลี่ยนแปลงของปริมาณ DNA ที่เกิดจากการเกินหรือขาดของโครโมโซมในตัวอย่างเพื่อทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของเฉดสี ซึ่งการตรวจความแตกต่างของปริมาณของโครโมโซมนี้ยังทำได้ยาก จึงยังไม่มีการผลิตเพื่อการพานิชย์^{(5, 10)}

 

เอกสารอ้างอิง

1. Handyside AH, Kontogianni EH, Hardy K, Winston RM. Pregnancies from biopsied human preimplantation embryos sexed by Y-specific DNA amplification. Nature. 1990 Apr 19; 344 (6268): 768-70.


2. Wells D. Advances in preimplantation genetic diagnosis. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 2004 Jul 1; 115 Suppl 1: S97-101.


3. Harper JC, Bui TH. Pre-implantation genetic diagnosis. Best Pract Res Clin Obstet Gynaecol. 2002 Oct; 16(5): 659-70.

1. อุษณีย์ เจตสว่างศรี. การตัดชิ้นเนื้อจากตัวอ่อน Embryo biopsy. ใน : ธีระพร วุฒยวนิช, บรรณาธิการ. เทคโนโลยีช่วยการเจริญพันธุ์. เชียงใหม่: บริษัท นพบุรีการพิมพ์ จำกัด; 2546. หน้า 223-8.


2. ธีระพร วุฒยวนิช. การตรวจด้วยสารเรืองแสง fluorescence in situ hybridization (FISH). ใน : ธีระพร วุฒยวนิช, บรรณาธิการ. เทคโนโลยีช่วยการเจริญพันธุ์. เชียงใหม่: บริษัท นพบุรีการพิมพ์ จำกัด; 2546. หน้า 237-51.

1. McDonough PG. Molecular biology and the reproductive sciences. In: Yen SCC Jr, Barbieri RL, editors. Reproductive endocrinology : physiology, pathophysiology, and clinical management. 4^th ed. Philadelphia : W.B. Saunders, 1999: 3-29.


2. Weiss MM, Hermsen MA, Meijer GA, van Grieken NC, Baak JP, Kuipers EJ, van Diest PJ. Comparative genomic hybridisation. ol Pathol. 1999 Oct; 52(5): 243-51.


3. Wells D, Sherlock JK, Handyside AH, Delhanty JDA. Detailed chromosomal and molecular genetic analysis of single cells by whole genome amplification and comparative genomic hybridization. Nucleic Acids Research. 1999; 27(4): 1214-8.


4. Kallioniemi A, Kallioniemi OP, Sudar D, Rutovitz D, Gray JW, Waldman F, Pinkel D. Comparative genomic hybridization for molecular cytogenetic analysis of solid tumors. Science. 1992; 258: 818-21.


5. Wells D. Molecular tools for assessing genes and chromosomes in single cells. In: Annual review preimplantation embryology. Cancun, Mexico; January 8-10, 2001: 211-8.