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. 2019 Sep 2;79(11):1199–1207. doi: 10.1055/a-0865-4684

Evaluation of Treatment Strategies to Manage Diabetes Mellitus in Pregnancy: Use of Fetal Sonography Compared to Monitoring of Maternal Blood Glucose Alone

Evaluation der Therapiestrategien bei Diabetes mellitus und Schwangerschaft: Implementierung der Fetalsonografie vergleichend zum ausschließlichen mütterlichen Blutglukosemonitoring

Sarah Theresa Schütze 1,, Tanja Groten 2, Ekkehard Schleussner 2, Wilgard Battefeld 3
PMCID: PMC6846735  PMID: 31736509

Abstract

Introduction When planning the treatment of women with gestational diabetes, the current standard approach also takes fetal growth development into account. The treatment of pregnant women with type 1 diabetes mellitus (DM) used to be based exclusively on maternal blood glucose values. This study investigated the impact of including fetal growth parameters in the monitoring of pregnant women with type 1 diabetes mellitus.

Patients/Method 199 pregnant women with type 1 DM were included in a cohort study. The patient population was divided into two study cohorts. In the mBG cohort (n = 94; investigation period: 1994 – 2005) treatment was monitored using only maternal blood glucose (mBG) values; the aim was to achieve standard target glucose values (mean BG < 5.5 mmol/l, postprandial: at 1 h < 7.7 mmol/l, at 2 h < 6.6 mmol/l). In the fUS collective (n = 101, investigation period: 2006 – 2014) fetal growth parameters were additionally included when monitoring treatment from the 22nd week of gestation, and maternal target glucose values were then individually adjusted to take account of fetal growth. This study aimed to investigate the impact of these two different ways of monitoring treatment on perinatal and peripartum outcomes.

Results 91.4% of all patients were normoglycemic at the time of delivery (HbA 1c  < 6.7%); 58.9% of patients achieved strict normoglycemia (HbA 1c  < 5.7%). No differences were found between the two study cohorts (fUS vs. mBG: HbA 1c  < 6.7%: 93.9 vs. 88.4%, n. s.; mean blood glucose (BG): 5.4 ± 0.6 to 6.6 ± 1.1 vs. 5.9 ± 0.7 to 7.4 ± 1.9 mmol/l, n. s.). Patients from the fUS cohort required significantly lower weight-adjusted maximum insulin doses (0.9 ± 0.3 vs. 1.0 ± 0.4 IE/kg bodyweight, p < 0.05). Pregnancy complications occurred significantly less often in the fUS cohort (preeclampsia: 7.1 vs. 20.9%, p = 0.01; premature labor: 4.0 vs. 23.3%, p < 0.001; cervical insufficiency: 0.0 vs. 11.6%, p = 0.001), and there were significantly fewer cases with neonatal hyperbilirubinemia (19.2 vs. 40.7%, p = 0.001). There was no difference in the rates of LGA infants between the two cohorts (21.2 vs. 24.4%, n. s.).

Conclusion Using maternal blood glucose values combined with fetal growth parameters to monitor DM treatment allows therapeutic interventions to be individualized and reduces the risk of maternal and infant morbidity. The metabolism of patients in the fUS cohort was significantly more stable and there were fewer variations in glucose values. It is possible that the detected benefits are due to this metabolic stabilization.

Key words: diabetes mellitus, blood glucose, sonography, complications of pregnancy, fetal outcome

Introduction

Around 6 million people in Germany are known to have type 1 or type 2 diabetes mellitus (DM) 1 . According to the BQS (Bundesgeschäftsstelle Qualitätssicherung gGmbH) evaluation of German perinatal data from 2013, diabetes was present prior to conception in 0.95% (n = 6256) of cases out of 658 735 persons who gave birth 2 .

Women with DM have higher rates of maternal and fetal morbidity. Depending on the quality of maternal metabolic control, higher rates of miscarriage, malformations, premature delivery and preeclampsia have also been reported for this group of pregnant women. Children born to women with type 1 diabetes mellitus have higher rates of macrosomia, a higher risk of shoulder dystocia and higher rates of postnatal adjustment disorders (hyperbilirubinemia, breathing disorders) 3 ,  4 ,  5 ,  6 ,  7 ,  8 ,  9 . In addition, the risk of stillbirth and postnatal infant mortality is higher compared to healthy collectives 10 ,  11 .

The DDG has recommended using a metabolic target of almost normal values for at least 3 months prior to conception. HbA 1c should not be more than 0.5 – 1.0% above the respective reference value for the laboratory method used. During the course of pregnancy HbA 1c should be determined every 4 – 6 weeks; target values are the reference values of a healthy population. The target blood glucose values for patients with type 1 DM should be 3.3 – 5.0 mmol/l when fasting, < 7.7 mmol/l at 1 h postprandially, and < 6.6 mmol/l at 2 h postprandially. According to the current guideline, mean blood glucose values, which are calculated using 6 values measured across the course of one day, should be between 4.7 – 5.8 mmol/l 15 ,  27 .

The determination of fetal growth parameters and the use of these fetal growth parameters to guide treatment is an established approach when treating women with gestational diabetes 14 . The current recommendations on managing the treatment of pregnant women with manifest pregestational DM include fetal biometry based on ultrasound examinations carried out every 2 – 4 weeks from the 24th week of gestation (GW) in addition to standard diabetic monitoring of the maternal metabolism 15 ,  27 . Although studies have shown the benefits of using fetal growth parameters to monitor the treatment of women with gestational diabetes (GDM) as it allows treatment to be individually adjusted, these data are still lacking for women with pregestational DM 12 ,  13 . At present, ultrasonographic imaging is used to monitor the fetus and detect possible risk constellations for fetal growth disorders or impaired fetal nutrition. There are currently no studies which have investigated whether target blood glucose values should be adjusted based on changes in the growth curves of fetuses carried by type 1 diabetic women.

The aim of this study was to investigate whether ultrasound measurement of fetal growth parameters, in addition to monitoring the blood glucose values of pregnant women with type 1 DM, could reduce pregnancy complications and improve fetal outcomes.

Patients and Method

This study was a prospective cohort study (Cohort 2) based on the retrospective collection of data from a comparable (Cohort 1). A total of 199 pregnant women with type 1 DM who were managed by UKJ from 1994 – 2014 were included in the study. After 4 patients were retrospectively excluded as data on the births were lacking, 195 mother-child pairs were available for analysis ( Fig. 1 ).

Fig. 1.

Fig. 1

 Study population: 199 patients with type 1 diabetes mellitus during pregnancy were included in the study; 4 patients were retrospectively excluded due to a lack of birth data. The data of 195 mother-child pairs were available for analysis. They were subdivided into 2 study cohorts: mBG – patients whose treatment was monitored using only maternal blood glucose values (without fetal ultrasonography), and fUS patients whose treatment management additionally included the monitoring of fetal growth parameters (with fetal ultrasonography). Miscarriages occurred in both study cohorts, meaning that, after the 22nd GW, data from 86 mother-child pairs (mBG cohort) and from 99 mother-child pairs (fUS cohort) was available for analysis.

The study population consisted of 2 cohorts with the following characteristics:

Cohort 1: mBG study collective, n = 94. This study cohort consisted of pregnant women with type 1 diabetes who were treated in the period from January 1994 to December 2005 and monitored using only maternal blood glucose (mBG) values without fetal ultrasound. All of their data was analyzed retrospectively and obtained from archived blood glucose diaries and the data recorded in the electronic patient files EMIL ® .

Cohort 2: fUS study collective, n = 101. This prospective study group consisted of all pregnant women with type 1 DM treated in the period from January 2006 to December 2014; all women in the fUS cohort were monitored and treated according to a clearly defined study protocol which consisted of blood glucose monitoring combined with monitoring based on fetal ultrasound (fUS).

Overall, 5.1% of pregnant women (n = 10) suffered a miscarriage. At the end of the 22nd week of gestation, the data of 86 patients from the mBG cohort and 99 patients from the fUS cohort were available for analysis ( Fig. 1 ).

The study was approved by the Ethics Committee of Friedrich Schiller University Jena (vote no. 5280-09/17), and all patients gave their written consent to the data collection.

Study/treatment protocol

The maternal blood glucose values of the mBG study cohort were recorded every two weeks using blood glucose diaries and the memory in the measuring devices. The aim was to achieve the following target values throughout the entire pregnancy: mean maternal BG < 5.5 mmol/l (mean of all pre- und postprandial glucose levels measured during the day), postprandial BG: at 1 h < 7.7 mmol/l, at 2 h < 6.6 mmol/l. Insulin doses were constantly adjusted to achieve these therapy goals.

In the fUS study cohort, fetal biometry was carried out from the 22nd week of gestation (GW) in accordance with the DEGUM guidelines for medical specialists. The estimated fetal weight was calculated using the Hadlock IV formula 16 . All ultrasound examinations carried out during the investigation period were done by only two different examiners and were performed in accordance with the hospitalʼs own internal standards. If the increase in fetal abdominal circumference (AC) was above the expected percentile increase and was more than the 75th percentile or dropped to less than the 10th percentile during maternal treatment for diabetes, the target value for maternal blood glucose values was decreased by 0.5 mmol/l or increased by the same amount in cases of AC deceleration.

After the 21st GW, the 4-week arithmetic mean of all maternal blood glucose values was calculated to evaluate maternal metabolic control and compare the study cohorts.

A detailed gynecological and diabetic medical history was taken of each patient when the patient first presented to the UKJ, usually in early pregnancy. Blood pressure, body weight, urine status, complications of pregnancy, insulin doses, and mean pre-/postprandial, minimum/maximum blood glucose was recorded every two weeks. HbA 1c was measured every 4 weeks.

Secondary ailments in the total study population of women with type 1 DM

Ophthalmological examinations were carried out to detect diabetic retinopathy prior to pregnancy, in the 1st – 2nd trimester of pregnancy, and prior to delivery. Diabetic neuropathy was scored using the Neuropathy Symptom Scores (NSS) and the Neuropathy Deficit Scores (NDS).

The diagnosis of diabetic nephropathy was made after testing for albuminuria/proteinuria (examinations done prior to pregnancy/diabetic ID card); the stage of renal insufficiency was evaluated using criteria of the Kidney Disease Outcomes Quality Initiative (KDOQI).

Delivery data

Data on the birth were recorded using the obstetric records of the respective hospital where the patient gave birth, and neonatal data were obtained by inspecting the obstetric/neonatal records of the respective hospital.

Voigt birth weight percentile values were calculated using the birth weight, sex and week of gestation at delivery as follows:

  • < 10th percentile: small for gestational age (SGA)

  • 10th – 90th percentile: appropriate for gestational age (AGA)

  • > 90th percentile: large for gestational age (LGA)

  • ≥ 95th percentile: macrosomia 17 .

The following neonatal morbidity criteria were evaluated post partum and in the first few days of life:

  • umbilical arterial pH

  • Apgar score at 1, 5, and 10 minutes after the birth (appearance [skin color], pulse, grimace response [reflexes] activity [muscle tone], and respiration) 18

  • respiratory adaptation disorders

  • malformations

  • childbirth-related injuries

  • hyperbilirubinemia: laboratory tests were done if neonates presented with symptomatic metabolic imbalance

Laboratory methods

Maternal blood glucose

All patients self-monitored their blood glucose levels using a pocket glucometer; all self-monitored values were calibrated for plasma prior to inclusion in the evaluation. The measurement accuracy of the glucometers was checked every 14 days by carrying out a parallel measurement with an automatic analyzer.

The completeness of the glucose diary entries was checked by retrieving the blood glucose values stored in the measurement device or by electronic retrieval of the data stored in the measurement devices.

Determination of HbA 1c

Determination of glycosylated hemoglobin A 1c was done using standard certified laboratory methods.

Due to changes in normal ranges, HbA 1c values were adjusted to DCCT or NGSP normal ranges of 5.05 ± 0.5% 19 .

Neonatal laboratory parameters

Bilirubin concentrations;

  • Neonatal bilirubin was measured using direct photometry. Age-dependent normal ranges were: 2nd day of life: 0 – 130 µmol/l, 3rd day of life: 0 – 165 µmol/l, from 4th day of life: 0 – 200 µmol/l,

  • Total bilirubin. Age-dependent normal ranges were: 1st day of life < 102.6 µmol/l, 2nd day of life < 171.0 µmol/l, 3rd–5th day of life: 205.2 µmol/l, from 7th day of life < 171.0 µmol/l.

Bilirubin concentrations above the respective age- and method-dependent normal ranges were defined as hyperbilirubinemia.

Statistical analysis

Statistical analysis of the data was done using the statistical software program SPSS for Windows, version 22.0. Normally distributed values are shown as mean ± standard deviation (x±s); non-normally presented values are presented as median [minimum – maximum].

A two-sided probability of error of p < 0.05 was considered statistically significant.

Results

Maternal characteristics of the study cohorts

The cohorts did not differ with regard to week of gestation at first consultation, duration of clinical diabetes, age, BMI, or complications of diabetes. A higher percentage of the women in the fUS study cohort were already being treated for diabetes ( Table 1 ).

Table 1  Patient history and clinical findings at the start of pregnancy.

mBG cohort
n = 94
fUS cohort
n = 101
Significance
Consultation with diabetologist prior to pregnancy (%) 38.5 61.5 p < 0.001
Duration of diabetes at first consultation (years) 14.8 ± 7.9 [1 – 37] 14.5 ± 7.8 [0 – 32] n. s.
Age at first consultation (years) 27.7 ± 5.0 [16 – 40] 28.8 ± 4.8 [18 – 44] n. s.
First consultation at the center (GW) 11.1 ± 7.8 [3 – 37] 12.6 ± 8.9 [3 – 33] n. s.
BMI prior to pregnancy (kg/m 2 ) 24.1 ± 3.4 [18.4 – 34.9] 25.0 ± 4.7 [18.3 – 41.7] n. s.
Systolic blood pressure (mmHg) 122 ± 13 [94 – 168] 121 ± 13 [93 – 168] n. s.
Diastolic blood pressure (mmHg) 76 ± 9 [60 – 106] 76 ± 10 [52 – 107] n. s.
Hypertension (antihypertensive medication) (%) 8.5 4.0 n. s.
Diabetic nephropathy (%) 7.4 8.9 n. s.
Diabetic neuropathy (%) 6.4 1.0 p < 0.05
Diabetic retinopathy (%) 21.4 18.8 n. s.

Metabolic parameters during pregnancy

Overall, at the time of delivery 91.4% of patients in the total study population had achieved normoglycemic values of HbA 1c  < 6.7% (n = 169; mBG 88.4% vs. fUS 93.9%, n. s.). 58.9% of cases (n = 109; mBG 55.8% vs. fUS 61.6%, n. s.) achieved strict normoglycemic metabolic status, with HbA 1c  < 5.7% ( Fig. 2 a ).

Fig. 2.

Fig. 2

 Changes in blood glucose values of pregnant women with type 1 diabetes. a  Strict normoglycemic HbA 1c levels (< 5.7%) and upper target HbA 1c levels (< 6.7%) achieved at various times during pregnancy. Comparison of a cohort of pregnant women whose diabetic control was only checked by monitoring maternal blood glucose levels (mBG, blue) with a cohort of pregnant women whose diabetes was managed by monitoring fetal growth parameters in addition to maternal blood glucose (fUS, red). b  Mean blood glucose levels achieved during pregnancy: comparison of two cohorts. c  Changes in HbA 1c levels during pregnancy: comparison of two cohorts. (mBG: cohort of pregnant women whose diabetic control was only checked by monitoring maternal blood glucose levels; fUS: cohort of pregnant women whose diabetes was managed by monitoring fetal growth parameters in addition to maternal blood glucose.)

Pregnant women in the mBG study cohort showed no significant difference in mean blood glucose values throughout the course of pregnancy compared to the women in the fUS study cohort. However, glucose variance was lower in the fUS cohort, i.e. their metabolic status was more stable ( Fig. 2 b ). Analysis of HbA 1c showed no differences between the two study cohorts prior to pregnancy (HbA 1c : mBG 7.2 ± 1.3 vs. fUS 7.1 ± 1.3%, n. s.), during early pregnancy (mBG 7.0 ± 1.4 vs. fUS 6.6 ± 1.3%, n. s.) or immediately prior to delivery (mBG 5.8 ± 1.1 vs. fUS 5.7 ± 0.8%, n. s.) ( Fig. 2 c ). There was no difference with regard to absolute insulin doses during pregnancy or after giving birth between the two study cohorts ( Fig. 3 ). However, the weight-adapted maximum insulin dose was significantly lower for the fUS cohort (0.9 ± 0.3 vs. 1.0 ± 0.4 IE/kg bodyweight, p < 0.05).

Fig. 3.

Fig. 3

 Insulin doses during pregnancy in women with type 1 diabetes: comparison of a cohort of pregnant women whose diabetic control was only checked by monitoring maternal blood glucose levels (mBG) with a cohort of pregnant women whose diabetes managed by monitoring fetal growth parameters in addition to maternal blood glucose (fUS).

Maternal morbidity

Preeclampsia, premature labor and cervical insufficiency occurred significantly less often in the fUS cohort. The data are presented in Table 2 .

Table 2  Maternal complications according to treatment: comparison of mBG and fUS cohorts.

Total study population (%)
n = 185
mBG cohort (%)
n = 86
fUS cohort (%)
n = 99
Significance
Preeclampsia 13.5 20.9 7.1 p = 0.01
Premature labor 13.0 23.3 4.0 p < 0.001
Cervical insufficiency 5.4 11.6 0 p = 0.001
Cesarean section 57.3 54.7 59.6 n. s.
  • primary

11.9 22.8 22.2 n. s.
  • secondary

19.5 33.7 37.4 n. s.
Surgically assisted vaginal delivery (forceps and VE) 6.5 7.0 6.1 n. s.

Perinatal data

Infants born to women in the fUS cohort presented significantly less often with postnatal hyperbilirubinemia (19.2 vs. 40.7%; p = 0.001) and also tended to be less likely to have respiratory adjustment disorders (22.2 vs. 30.2%; n. s.). 8.1% of children born to women in the mBG study cohort and 8.2% of children born to women in the fUS study cohort were SGA for gestational age, 24.4 and 21.2% were LGA, respectively. These differences were not statistically significant. Rates of preterm births and rates of umbilical artery pH < 7.2 did not differ between groups ( Table 3 ).

Table 3  Data of infants grouped according to maternal monitoring during pregnancy: comparison of mBG and fUS study cohorts.

Total
n = 185
mBG cohort
n = 86
fUS cohort
n = 99
Significance
Birth weight (g) [range] 3400 ± 673 [1710 – 5400] 3423 ± 698 [1935 – 5400] 3374 ± 652 [1710 – 5100] n. s.
SGA (%) 8.2 8.1 8.2 n. s.
Birth weight > 90th percentile (%)/LGA 22.7 24.4 21.2 n. s.
Preterm birth < 37th GW (%) 24.7 26.4 23.2 n. s.
Apgar score < 5 (%)
  • at 1 minute

12.2 15.9 9.1 n. s.
  • at 5 minutes

3.9 4.9 3.0 n. s.
  • at 10 minutes

1.7 1.2 2.0 n. s.
Umbilical artery pH < 7.2 (%) 35.7 34.9 36.4 n. s.
Hyperbilirubinemia (%) 29.2 40.7 19.2 p = 0.001
Respiratory adjustment disorder (%) 25.9 30.2 22.2 n. s.

Discussion

The inclusion of fetal growth parameters in the management of pregnant women with type 1 diabetes is not yet part of the standard treatment protocol 15 ,  27 . Although the DDG has been recommending since 2006 that supplementary ultrasound examinations be carried out every 2 – 4 weeks in addition to the standard ultrasound examinations required by the German Maternity Guidelines, these additional ultrasound examinations are only used to detect complications of pregnancy. Regular determination of HbA 1c and monitoring of mean maternal blood glucose levels over the course of the pregnancy is recommended to monitor that management of diabetes is adequate 15 ,  27 . Our study in a population of 199 women with type 1 diabetes showed that including fetal growth parameters to monitor metabolic status during pregnancy can offer significant benefits to mother and child. Glucose variance was noticeably improved, significantly reducing the rate of stress-associated complications of pregnancy and leading to improved neonatal outcomes due to a reduction in the number of infants with postnatal hyperbilirubinemia.

It should be noted that the pregnant women in the fUS cohort did not achieve normoglycemia more often than the women in the mBG cohort. But compared to the patients in the mBG cohort, glucose variance in patients in the fUS cohort was lower and the weight-adjusted maximum insulin dose was also significantly lower. This suggests a more stable metabolic status with a lower risk of hypoglycemic events. During pregnancy, recurrent hypoglycemic events are particularly stressful for patients with type 1 diabetes. Our data suggest that ultrasound monitoring of fetal growth can be used to confirm the use of less strict therapeutic protocols and that it is possible to reduce the variation in blood glucose levels, despite the lower maximum insulin doses, and achieve a more stable metabolic status.

It was found that stress-associated complications of pregnancy such as preeclampsia and preterm labor occurred significantly less often in the fUS cohort. The risk of preeclampsia is 2 – 4 times higher for pregnant women with type 1 diabetes compared to women without diabetes 20 ,  21 ,  22 . The rate of preeclampsia in the population investigated in this study was 13.5%, which is 4 times higher than the incidence of 2 – 3% expected for the total study population 2 . However, although the preeclampsia rate of the mBG cohort was 20.9%, which was almost 10 times higher than the normal rate, the rate for the fUS cohort was 7.1% or just 2.5 times higher than the incidence for all of Germany. The rates of premature labor and cervical insufficiency were significantly lower in the fUS cohort. There was no case with cervical insufficiency in the fUS cohort, and the incidence of premature labor in this cohort was 4%, which was practically almost the same as the 3% rate for all of Germany compared to 23.3% in the mBG cohort 2 .

According to the AQUA Institute, neonatal jaundice developed in 0.26% of all neonates in 2013; the rate in the investigated study population was 29.2% 2 . In 2004, Evers et al. reported a comparable hyperbilirubinemia rate of 25.0% for infants born to pregnant women with type 1 DM 4 . Postnatal hyperbilirubinemia was significantly lower in neonates born to mothers whose diabetic management included monitoring using fetal ultrasound parameters. This finding demonstrates a marked improvement in neonatal outcomes, as prolonged newborn jaundice is a common reason for longer stays in hospital after birth. Maternal hyperglycemia results in fetal hyperinsulinemia. Insulin stimulates the growth of fatty tissue, muscle and liver tissue, leading to increased erythropoiesis and accelerated hemolysis. Chronic hyperglycemia and hyperinsulinemia lead to decreased placental blood flow, resulting in chronic fetal hypoxemia which further increases erythropoiesis. Increased erythropoiesis and hemolysis lead to hyperbilirubinemia in the postnatal period 23 .

A comparison of the parameters used to assess the quality of metabolic control (HbA 1c and mean BG) found no differences between the compared cohorts. Accordingly, the rate of neonates with macrosomia did not differ between the two cohorts. Any explanation for the positive impact of including ultrasound parameters on the rate of neonatal jaundice is therefore only speculative. If placental hypoxia results in increased fetal erythropoiesis and this increase causes prolonged jaundice in the newborn, improved placental blood flow with improved oxygenation of the placenta could conversely prevent an increase in neonatal hematocrit, providing an explanation for the reduced rate of neonatal jaundice. To verify this possible explanation, a future study would need to compare maternal placental perfusion parameters and hematocrit values in fetal umbilical cord blood. These data are not available for the patient population investigated in this study.

The increased incidence of fetal macrosomia, hyperbilirubinemia and respiratory adjustment disorders compared to a normal population, an incidence which persisted despite the improved management of pregnant women with type 1 DM, demonstrates the increased maternal and fetal risk for pregnant women with type 1 DM and justifies intensified maternal and fetal monitoring during pregnancy. Our data show that the inclusion of fetal growth parameters in metabolic monitoring can reduce fetal and maternal morbidity.

Our study has a number of limitations. The incidence of hypoglycemic events was not recorded for both study cohorts. This means that the postulated therapeutic impact and the reduced risk of hypoglycemia remains speculative. Another limitation is that the actual number of women whose diabetic treatment was adjusted based on fetal ultrasound parameters was not recorded. The number of women with inadequate blood glucose control but normal fetal growth parameters whose therapy was not intensified and whose insulin doses were not adjusted is therefore not quantifiable. There are other influencing factors which can be used to stabilize metabolic control; they include the use of new diabetes technologies and the administration of insulin analogs as part of the treatment strategy during pregnancy. It could be assumed that the percentage of patients with insulin pumps and insulin analogs in the later fUS cohort was higher. However, these parameters were not taken into account in our analysis. Moreover, the impact of other medication on changes in metabolic control could not be evaluated in our study, as the use of drugs such as ASA was not recorded. These drugs could have a potential impact on the occurrence of preeclampsia and affect the findings. The only recorded intake of medication was the use of antihypertensive medication during pregnancy, and there were no differences in intake between the two study cohorts.

Even before they became pregnant, significantly more of the patients in the fUS study cohort were receiving regular treatment for diabetes. This difference may be due to the increasing use in recent years of technical devices which support treatment. Studies have shown that using an insulin pump with bolus management can improve treatment by reducing HbA 1c 24 ,  25 ,  26 . The new treatment options which are based on the use of technical devices require more frequent and closer monitoring by a diabetologist, leading to more regular medical checkups. This has also led to an increased understanding of the disease and how to treat it. This study does not examine to what extent improved diabetic care led to better outcomes.

Conclusions

Despite the extensive medical care available to pregnant women with pre-existing type 1 diabetes, they still have a significantly higher risk of fetal and maternal complications. Including fetal growth parameters in a diabetic management protocol can contribute to better metabolic control as it is based on individual maternal target blood glucose values. More individualized target values mean that therapeutic measures are taken more promptly, which reduces the increased risk of morbidity, in particular the risk of stress-associated complications of pregnancy. Reduced maternal stress in pregnancy is proposed as a possible explanation for this positive effect. Further prospective studies are required to investigate these connections in more depth.

Footnotes

Conflict of Interest/Interessenkonflikt The authors declare that they have no conflict of interest./Die Autoren geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

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Evaluation der Therapiestrategien bei Diabetes mellitus und Schwangerschaft: Implementierung der Fetalsonografie vergleichend zum ausschließlichen mütterlichen Blutglukosemonitoring

Zusammenfassung

Einleitung Zur Therapieführung bei Gestationsdiabetikerinnen ist die Einbeziehung des fetalen Wachstums inzwischen Standard. Bei Schwangeren mit Diabetes mellitus Typ 1 (DM) orientiert sich die Therapie in der Schwangerschaft bisher ausschließlich an den mütterlichen Blutglukosewerten. In der vorliegenden Studie wurde der Einfluss der Einbeziehung der fetalen Wachstumsparameter in die Therapieführung bei Typ-1-Diabetikerinnen in der Schwangerschaft untersucht.

Patienten/Methodik Im Rahmen einer Kohortenstudie wurden Schwangere (n = 199) mit DM Typ 1 eingeschlossen und in 2 Studienkollektive rekrutiert: In der Kohorte müBG (n = 94; Betreuung: 1994 – 2005) wurde die Therapie ausschließlich anhand der mütterlichen Blutglukosewerte überwacht und einheitliche Glukosezielwerte wurden angestrebt (MBG < 5,5 mmol/l, postprandial 1 h < 7,7 mmol/l/2 h < 6,6 mmol/l). In der Kohorte fUS (n = 101, Betreuung: 2006 – 2014) wurden zusätzlich ab der 22. Schwangerschaftswoche fetale Wachstumsparameter in die Therapieführung integriert und die mütterlichen Glukosezielwerte individuell an das fetale Wachstum angepasst. Untersucht wurde der Einfluss der Therapieführung auf das perinatale und peripartale Outcome.

Ergebnisse 91,4% aller Patientinnen erreichten bis zur Entbindung eine normoglykäme Stoffwechsellage mit HbA 1c  < 6,7% und 58,9% eine strenge Normoglykämie mit HbA 1c  < 5,7%. Es fanden sich hierbei keine Unterschiede in den untersuchten Kohorten (fUS vs. müBG: HbA 1c  < 6,7%: 93,9 vs. 88,4%, n. s./mittlere BG: 5,4 ± 0,6 bis 6,6 ± 1,1 vs. 5,9 ± 0,7 bis 7,4 ± 1,9 mmol/l, n. s.). Patientinnen der fUS-Kohorte benötigten eine signifikant niedrigere gewichtsadaptierte maximale Insulindosis (0,9 ± 0,3 vs. 1,0 ± 0,4 IE/kgKG, p < 0,05). Im fUS-Kollektiv traten signifikant seltener Schwangerschaftskomplikationen auf (Präeklampsie: 7,1 vs. 20,9%, p = 0,01; vorzeitige Wehen: 4,0 vs. 23,3%, p < 0,001; Zervixinsuffizienz: 0,0 vs. 11,6%, p = 0,001), signifikant weniger neonatale Hyperbilirubinämien (19,2 vs. 40,7%, p = 0,001). Die Raten an LGA-Kindern unterschieden sich nicht (21,2 vs. 24,4%, n. s.).

Schlussfolgerung Durch eine Orientierung der Therapiesteuerung an den mütterlichen Blutglukosewerten in Kombination mit den fetalen Wachstumsparametern können individualisierte, therapeutische Interventionen ergriffen werden, die das Morbidiätsrisiko für Mutter und Kind senken. Gleichzeitig konnte eine deutlich stabilere Stoffwechseleinstellung mit geringerer Glukosevarianz erreicht werden. Möglicherweise ist der gezeigte Vorteil auf diese Stabilisierung der Stoffwechseleinstellung zurückzuführen.

Schlüsselwörter: Diabetes mellitus, Blutzucker, Ultraschall, Schwangerschaftskomplikationen, fetales Outcome

Einleitung

Circa 6 Millionen Menschen in Deutschland sind wissentlich an einem Diabetes mellitus Typ 1 (DM 1) oder Typ 2 (DM 2) erkrankt 1 . Laut den BQS (Bundesgeschäftsstelle Qualitätssicherung gGmbH) Auswertungen der Perinataldaten aus dem Jahr 2013 war von 658 735 Geburten in 0,95% (n = 6256) ein präkonzeptioneller DM bekannt 2 .

Bei Frauen mit DM besteht eine erhöhte maternale und fetale Morbidität. In Abhängigkeit von der Qualität der mütterlichen Stoffwechseleinstellung werden vermehrt Aborte, Fehlbildungen, Frühgeburten und Präeklampsien beschrieben. Die Kinder von Typ-1-Diabetikerinen sind häufiger makrosom, mit der Gefahr einer Schulterdystokie, und haben häufiger postnatale Anpassungsstörungen (Hyperbilirubinämie, Atemstörungen) 3 ,  4 ,  5 ,  6 ,  7 ,  8 ,  9 . Darüber hinaus ist das Risiko für Totgeburten und ein postnatales Versterben der Kinder bei Frauen mit DM im Vergleich zum gesunden Kollektiv erhöht 10 ,  11 .

Als Stoffwechselziel wird von der DDG bereits präkonzeptionell eine normnahme Stoffwechseleinstellung für mindestens 3 Monate empfohlen. Hierbei sollte der HbA 1c nicht mehr als 0,5 – 1,0% oberhalb des jeweiligen Referenzgrenzwerts der verwendeten Labormethode liegen. Innerhalb der Schwangerschaft sollte der HbA 1c alle 4 – 6 Wochen bestimmt werden, als Ziel gilt hier der Referenzbereich für Gesunde. Die Blutglukosezielwerte sollten bei Patientinnen mit DM 1 nüchtern 3,3 – 5,0 mmol/l, 1 h postprandial < 7,7 mmol/l, 2 h postpradial < 6,6 mmol/l betragen. Mittlere Blutglukosewerte, die aus 6 Messwerten eines Tages bestimmt werden, sollten laut aktueller Leitlinie zwischen 4,7 – 5,8 mmol/l liegen 15 ,  27 .

In der Therapie von Frauen mit Gestationsdiabetes ist die Bestimmung der fetalen Wachstumsparameter und die Orientierung der Therapieführung am fetalen Wachstum etabliert 14 . Im Therapiemanagement einer Schwangerschaft mit prägravide manifestem DM werden aktuell ab der 24. SSW alle 2 – 4 Wochen zusätzlich zur diabetologischen Kontrolle der Stoffwechseleinstellung biometrische Untersuchungen des Feten per Ultraschall empfohlen 15 ,  27 . Ist für den GDM die Therapieüberwachung der Stoffwechseleinstellung auf individualisierte Einstellungsziele unter Hinzunahme der fetalen Wachstumsparameter in Studien belegt, so fehlen diese Daten für Frauen mit präexistentem DM bisher 12 ,  13 . Momentan dient das intensivierte, ultrasonografische Monitoring der Überwachung des Feten und der Erkennung möglicher Risikokonstellationen bei Wachstumsstörung oder Versorgungseinschränkung des Kindes. Studien, die eine Korrektur der Zielwerte der Blutzuckereinstellung aufgrund veränderter fetaler Wachstumskurven bei Typ-1-Diabetikerinnen untersucht haben, liegen bisher nicht vor.

Ziel dieser Studie ist, zu untersuchen, ob bei Schwangeren mit DM 1, neben dem mütterlichen Blutglukosemonitoring, die zusätzliche Bewertung von sonografisch erhobenen Wachstumsparametern des Feten Schwangerschaftskomplikationen reduzieren und das fetale Outcome verbessern kann.

Patienten und Methode

Es handelt sich um eine prospektive Kohortenstudie (Kohorte 2) mit retrospektiver Datenerfassung einer Vergleichskohorte (Kohorte 1). In die Studie wurden 199 Schwangere mit DM 1 eingeschlossen, die im Zeitraum 1994 – 2014 im UKJ betreut wurden. Nach retrospektivem Ausschluss von 4 Patientinnen, für die keine Daten zur Geburt vorlagen, kamen 195 Mutter-Kind-Paare zur Auswertung ( Abb. 1 ).

Abb. 1.

Abb. 1

 Studienkollektiv: Studieneinschluss von 199 Patientinnen mit Diabetes mellitus Typ 1 in der Schwangerschaft, retrospektiver Ausschluss von 4 Patientinnen bei fehlenden Geburtsdaten. Somit standen die Daten von 195 Mutter-Kind-Paaren zur Analyse zur Verfügung. Diese wurden in 2 Studienkollektive unterteilt: müBG-Patientinnen, deren Therapiekontrolle durch alleiniges Monitoring der mütterlichen Blutglukose (ohne fetalen Ultraschall) erfolgte, und fUS-Patientinnen, deren Management durch das Monitoring der fetalen Wachstumsparameter ergänzt wurde (mit fetalem Ultraschall). In beiden Studienkollektiven traten Aborte auf, sodass nach der 22. SSW im Kollektiv müBG n = 86 und im Kollektiv fUS n = 99 Mutter-Kind-Daten zur Auswertung kamen.

Das Studienkollektiv bestand aus 2 Kohorten folgender Charakteristika:

  1. Kohorte: Studienkollektiv „müBG“, n = 94: Dieses Studienkollektiv bestand aus schwangeren Patientinnen mit DM Typ 1, die ausschließlich mittels Monitoring der mütterlichen Blutglukose (müBG) ohne Bewertung des fetalen Ultraschalls in der Zeit von Januar 1994 bis Dezember 2005 therapiert wurden. Die Datenauswertung erfolgte ausschließlich retrospektiv durch Evaluation der archivierten Blutglukosetagebücher und der Dokumentation der elektronischen Patientenakte EMIL ® .

  2. Kohorte: Studienkollektiv „fUS“; n = 101: In einem prospektiven Studiendesign wurden im Studienkollektiv fUS alle schwangeren Patientinnen mit DM Typ 1 erfasst, die im Zeitraum von Januar 2006 bis Dezember 2014 zusätzlich zum Blutglukosemonitoring mittels fetalem Ultraschall (fUS) nach klar definiertem Studienprotokoll überwacht und therapiert wurden.

Bei 5,1% der Schwangeren (n = 10) kam es im Verlauf zu einem Abort, sodass nach der 22. SSW die Daten von n = 86 Patientinnen im müBG-Kollektiv und n = 99 im fUS-Studienkollektiv ausgewertet werden konnten ( Abb. 1 ).

Ein positives Votum der Ethikkommission der Friedrich-Schiller-Universität Jena (Votum-Nr. 5280-09/17) und das schriftliche Einverständnis zur Datenerhebung der Patientinnen liegen vor.

Studien-/Behandlungsablauf

Im Studienkollektiv müBG wurden in 2-wöchigen Abständen die mütterlichen Blutglukosewerte durch Auslesen der Blutglukosetagebücher sowie der Messgerätespeicher erfasst und folgende Zielbereiche im gesamten Schwangerschaftsverlauf angestrebt: MBG < 5,5 mmol/l (Mittelwert aus allen prä- und postprandial gemessenen Glukosespiegeln eines Tages), postprandial 1 h < 7,7 mmol/l/2 h < 6,6 mmol/l. Die Gabe von Insulin wurde andauernd angepasst, um diese Therapieziele zu erreichen.

Im Studienkollektiv fUS erfolgte ab der 22. SSW eine fetale Biometrie entsprechend den Vorgaben der DEGUM auf Facharztstandard. Das Schätzgewicht wurde nach Hadlock IV berechnet 16 . Die Ultraschalluntersuchungen wurden im Untersuchungszeitraum von nur 2 unterschiedlichen Untersuchern nach einem klinikinternen Standard durchgeführt. Kam es unter der mütterlichen Diabetestherapie zu einer perzentilenschneidenden Akzeleration des fetalen Abdomenumfangs (AU) über die 75. Perzentile bzw. unter die 10. Perzentile, wurde das Therapieziel der mütterlichen MBG um 0,5 mmol/l abgesenkt bzw. bei Dezeleration entsprechend angehoben.

Für die Stoffwechselevaluation und den Vergleich beider Studienkollektive wurde ab der 21. SSW aus allen MBG das arithmetische Mittel für jeweils 4 Wochen berechnet.

Bei Erstkonsultation der Patientinnen am UKJ, i. d. R. in der Frühschwangerschaft, erfolgte eine ausführliche gynäkologische sowie diabetologische Anamnese. In einem 2-wöchigen Intervall wurden Blutdruck, Körpergewicht, Urinstatus, Schwangerschaftskomplikationen, Insulindosis sowie mittlere, prä-/postprandiale/minimale/maximale Blutglukose erfasst. Der HbA 1c wurde im 4-wöchigen Intervall bestimmt.

Folgeerkrankungen bei DM Typ 1 im Gesamtkollektiv

Zur Erfassung einer diabetischen Retinopathie erfolgten augenärztliche Konsultationen vor Indexgravidität, im 1. – 2. Trimenon sowie vor Entbindung. Die diabetische Neuropathie wurde mittels des Neuropathie-Symptom-Scores (NSS) sowie des Neuropathie-Defizit-Scores (NDS) klassifiziert.

Der Diagnose der diabetischen Nephropathie lag die Untersuchung der Albumin-/Proteinurie zugrunde (Befund vor Gravidität erhoben/Diabetikerpass); das Stadium der Niereninsuffizienz wurde mittels Kriterien der Kidney Disease Outcomes Quality Initiative (KDOQI) klassifiziert.

Daten zur Entbindung

Wurden mithilfe der geburtshilflichen Dokumentation der Entbindungsklinik und die Daten der Neugeborenen durch Einsichtnahme in die geburtshilfliche/neonatologische Dokumentation der jeweiligen Klinik erfasst.

Unter Verwendung des Geburtsgewichtes, des Geschlechtes und der SSW bei Entbindung wurde die Perzentile des Geburtsgewichtes nach Voigt bestimmt:

  • < 10. Perzentile SGA

  • 10. – 90. Perzentile AGA

  • > 90. Perzentile LGA

  • ≥ 95. Perzentile Makrosomie 17 .

Post partum und in den ersten Lebenstagen wurden folgende neonatale Morbiditätskriterien eruiert:

  • arterieller Nabelschnur-pH-Wert

  • Apgar 1, 5, 10 Minuten nach Geburt (Atmung, Puls, Grundtonus der Muskulatur, Aussehen (Hautfarbe) und Reflexauslösbarkeit des Neugeborenen) 18

  • respiratorische Adaptationsstörungen

  • Fehlbildungen

  • Geburtsverletzung

  • Hyperbilirubinämie: Laboranalytik erfolgte indikationsbezogen bei symptomatischer Stoffwechselimbalance des Neugeborenen

Labormethoden

Mütterliche Blutglukose

Die Blutglukose-Selbstkontrolle erfolgte bei allen Patientinnen mittels Taschenreflektometer, wobei alle Selbstkontrollwerte plasmakalibriert in die Bewertung eingingen. Die Messgenauigkeit dieser Geräte wurde im 14-tägigen Intervall durch eine Parallelmessung mittels automatischem Analysator geprüft.

Die Kontrolle der Vollständigkeit der Tagebucheinträge erfolgte durch Abrufen der im Messgerät gespeicherten Blutglukosewerte bzw. durch elektronisches Auslesen der Messgerätespeicher.

Bestimmung des HbA 1c

Die Bestimmung des glykosylierten Hämoglobins A 1c erfolgte mittels üblicher zertifizierter Labormethoden.

Aufgrund von Normbereichsänderungen erfolgte eine Adjustierung der HbA 1c -Werte auf den Normbereich der DCCT bzw. NGSP von 5,05 ± 0,5% 19 .

Kindliche Laborparameter

Bilirubinkonzentrationen;

  • Neugeborenenbilirubin: Messung mittels Direkt-Photometrie, alterasabhängiger Normbereich: 2. Lebenstag 0 – 130 µmol/l, 3. Lebenstag 0 – 165 µmol/l, ab 4. Lebenstag 0 – 200 µmol/l,

  • Gesamtbilirubin: altersabhängiger Normbereich: 1. Lebenstag < 102,6 µmol/l, 2. Lebenstag < 171,0 µmol/l, 3. – 5. Lebenstag 205,2 µmol/l, ab 7. Lebenstag < 171,0 µmol/l.

Bilirubinkonzentrationen oberhalb der jeweiligen alters- und methodenabhängigen Normwerte wurden als Hyperbilirubinämie definiert.

Statistik

Die statistische Auswertung der Daten erfolgte computergestützt mit SPSS für Windows Version 22.0. Normalverteilte Werte wurden als Mittelwert ± Standardabweichung (x ± s), nicht normalverteilte Werte als Median [Minimum – Maximum] angeben.

Als statistisch signifikant wurde eine 2-seitige Irrtumswahrscheinlichkeit von p < 0,05 als signifikant angenommen.

Ergebnisse

Mütterliche Charakteristik der Studienkollektive

Die Kohorten unterscheiden sich bezüglich Schwangerschaftsalter bei Erstkonsultation, der klinischen Diabetesdauer, Alter, BMI und diabetischen Folgeerkrankungen nicht. Die Frauen im Studienkollektiv fUS waren häufiger bereits vor der Schwangerschaft in diabetologischer Betreuung ( Tab. 1 ).

Tab. 1  Anamnestisch und klinische Befunde bei Eintritt der Schwangerschaft.

müBG
n = 94
fUS
n = 101
Signifikanz
Diabetologenkonsultation vor Gravidität (%) 38,5 61,5 p < 0,001
Diabetesdauer bei Erstkonsultation (Jahre) 14,8 ± 7,9 [1 – 37] 14,5 ± 7,8 [0 – 32] n. s.
Alter bei Erstkonsultation (Jahre) 27,7 ± 5,0 [16 – 40] 28,8 ± 4,8 [18 – 44] n. s.
Erstkonsultation im Zentrum (SSW) 11,1 ± 7,8 [3 – 37] 12,6 ± 8,9 [3 – 33] n. s.
BMI vor Gravidität (kg/m 2 ) 24,1 ± 3,4 [18,4 – 34,9] 25,0 ± 4,7 [18,3 – 41,7] n. s.
systolischer Blutdruck (mmHg) 122 ± 13 [94 – 168] 121 ± 13 [93 – 168] n. s.
diastolischer Blutdruck (mmHg) 76 ± 9 [60 – 106] 76 ± 10 [52 – 107] n. s.
Bluthochdruck (Einnahme von Antihypertensiva) (%) 8,5 4,0 n. s.
diabetische Nephropathie (%) 7,4 8,9 n. s.
diabetische Neuropathie (%) 6,4 1,0 p < 0,05
diabetische Retinopathie (%) 21,4 18,8 n. s.

Stoffwechselparameter im Verlauf der Schwangerschaft

Insgesamt erreichten 91,4% der Patientinnen des Gesamtkollektivs bis zur Entbindung einen normoglykämen HbA 1c  < 6,7% (n = 169: müBG 88,4 vs. fUS 93,9%, n. s.). Bei 58,9% (n = 109: müBG 55,8 vs. fUS 61,6%, n. s.) konnte eine streng normoglykäme Stoffwechseleinstellung mit einem HbA 1c  < 5,7% erreicht werden ( Abb. 2 a ).

Abb. 2.

Abb. 2

 Blutzuckerverlauf in Schwangerschaften mit Typ-1-Diabetes. a  Erreichen eines HbA 1c im streng normoglykämen Bereich (< 5,7%) und im oberen Zielbereich (< 6,7%) zu verschiedenen Zeitpunkten in der Schwangerschaft im Gruppenvergleich zwischen Müttern, deren Therapiekontrolle durch alleiniges Monitoring der mütterlichen Blutglukose (müBG, blau) erfolgte, und Müttern, deren Management durch das Monitoring der fetalen Wachstumsparameter ergänzt wurde (fUS, rot). b  Erreichte mittlere Blutglukosewerte im Verlauf der Schwangerschaft im Gruppenvergleich. c  HbA 1c -Verlauf während der Schwangerschaft im Gruppenvergleich. (müBG: Mütter, deren Therapiekontrolle durch alleiniges Monitoring der mütterlichen Blutglukose erfolgte, fUS: Mütter, deren Management durch das Monitoring der fetalen Wachstumsparameter ergänzt wurde.)

Schwangere des müBG-Studienkollektivs zeigten im Vergleich zu Frauen des fUS-Studienkollektivs im Verlauf der gesamten Schwangerschaft keine signifikant unterschiedlichen mittleren Blutglukosewerte. Im fUS-Studienkollektiv konnte dabei jedoch eine geringere Glukosevarianz, d. h. eine stabilere Stoffwechsellage erreicht werden ( Abb. 2 b ). Die HbA 1c -Analysen zeigen zwischen beiden Studienkollektiven keine Unterschiede vor der Schwangerschaft (HbA 1c : müBG 7,2 ± 1,3 vs. fUS 7,1 ± 1,3%, n. s.), in der Frühgravidität (müBG 7,0 ± 1,4 vs. fUS 6,6 ± 1,3%, n. s.) und vor der Entbindung (müBG 5,8 ± 1,1 vs. fUS 5,7 ± 0,8%, n. s.) ( Abb. 2 c ). Die absolute Insulindosis im Verlauf der Schwangerschaft und nach Entbindung unterschied sich nicht zwischen beiden Studienkollektiven ( Abb. 3 ). Die gewichtsadaptierte maximale Insulindosis war im fUS-Kollektiv signifikant niedriger (0,9 ± 0,3 vs. 1,0 ± 0,4 IE/kgKG, p < 0,05).

Abb. 3.

Abb. 3

 Insulindosis im Verlauf der Schwangerschaft, bei Diabetes mellitus Typ 1 im Gruppenvergleich zwischen Müttern, deren Therapiekontrolle durch alleiniges Monitoring der mütterlichen Blutglukose erfolgte (müBG), und Müttern, deren Management durch das Monitoring der fetalen Wachstumsparameter ergänzt wurde (fUS).

Maternale Morbidität

Bei den Frauen der fUS-Kohorte traten signifikant seltener eine Präeklampsie, vorzeitige Wehentätigkeit oder eine Zervixinsuffizienz auf. Die Outcomedaten sind in Tab. 2 dargestellt.

Tab. 2  Mütterliche Komplikationen in Abhängigkeit vom mütterlichen Behandlungsmodus: Vergleich der Studienkollektive müBG vs. fUS.

gesamt (%)
n = 185
müBG (%)
n = 86
fUS (%)
n = 99
Signifikanz
Präeklampsie 13,5 20,9 7,1 p = 0,01
vorzeitige Wehentätigkeit 13,0 23,3 4,0 p < 0,001
Zervixinsuffizienz 5,4 11,6 0 p = 0,001
Sectio caesarea 57,3 54,7 59,6 n. s.
  • primär

11.9 22,8 22,2 n. s.
  • sekundär

19,5 33,7 37,4 n. s.
vaginal operative Entbindung (Forceps und VE) 6,5 7,0 6,1 n. s.

Perinatale Daten

Die Kinder aus der Kohort fUS wiesen signifikant seltener postnatale Hyperbilirubinämien (19,2 vs. 40,7%; p = 0,001) und in der Tendenz seltener respiratorische Anpassungsstörungen auf (22,2 vs. 30,2%; n. s.). 8,1% der Kinder aus dem Studienkollektiv müBG sowie 8,2% der Kinder von Frauen aus dem Studienkollektiv fUS waren, in Bezug auf das Gestationsalter SGA, 24,4 bzw. 21,2% LGA. Dabei zeigten sich keine statistisch signifikanten Differenzen. Frühgeburtsraten und und die Rate an Nabelschnur-pH-Werten arteriell < 7,2 unterschieden sich nicht ( Tab. 3 ).

Tab. 3  Daten der Kinder in Abhängigkeit vom mütterlichen Behandlungsmodus: Vergleich der Studienkollektive müBG vs. fUS.

gesamt
n = 185
müBG
n = 86
fUS
n = 99
Signifikanz
Geburtsgewicht (g) [Range] 3400 ± 673 [1710 – 5400] 3423 ± 698 [1935 – 5400] 3374 ± 652 [1710 – 5100] n. s.
SGA (%) 8,2 8,1 8,2 n. s.
Geburtsgewicht > 90. Perzentile (%)/LGA 22,7 24,4 21,2 n. s.
Frühgeburt < 37. SSW (%) 24,7 26,4 23,2 n. s.
Apgar < 5 (%)
  • nach 1 Minute

12,2 15,9 9,1 n. s.
  • nach 5 Minuten

3,9 4,9 3,0 n. s.
  • nach 10 Minuten

1,7 1,2 2,0 n. s.
pH Nabelschnur arteriell < 7,2 (%) 35,7 34,9 36,4 n. s.
Hyperbilirubinämie (%) 29,2 40,7 19,2 p = 0,001
respiratorische Anpassungsstörung (%) 25,9 30,2 22,2 n. s.

Diskussion

Bisher ist die Einbeziehung von fetalen Wachstumsparametern in die Therapieführung von Schwangeren mit Typ 1 DM nicht standardisiert integriert 15 ,  27 . Die DDG empfiehlt zwar seit 2006 zusätzlich zu den Ultraschalluntersuchungen nach den Mutterschaftsrichtlinien weitere Ultraschallkontrollen in einem 2 – 4-wöchigen Abstand, diese dienen jedoch bisher ausschließlich der rechtzeitigen Erkennung von Komplikationen im Schwangerschaftsverlauf. Zur Therapieüberwachung wird die regelmäßige Bestimmung des HbA 1c und das Monitoring der mittleren mütterlichen Blutglukose im Verlauf der Gravidität empfohlen 15 ,  27 . Unsere Untersuchung zeigt in einer Kohorte von fast 200 Typ-1-Diabetikerinnen, dass die Einbeziehung der fetalen Wachstumsparameter in die Kontrolle der Stoffwechselführung, während der Schwangerschaft, einen signifikanten Vorteil für die behandelten Frauen und Kinder bedeuten kann. Bei erkennbar verbesserter Glukosevarianz konnte die Rate an stressassoziierten Schwangerschaftskomplikationen signifikant gesenkt und eine weitere Verbesserung des kindlichen Outcomes durch eine Reduktion postnataler Hyperbilirubinämien erreicht werden.

Dabei erreichten die Schwangeren des Studienkollektivs fUS nicht häufiger eine Normoglykämie. Es zeigte sich bei diesen Patientinnen im Unterschied zu den Patientinnen der müBG-Kohorte jedoch eine geringere Glukosevarianz bei signifikant niedrigerer gewichtsadaptierter maximaler Insulindosis. Dies lässt auf eine stabilere Stoffwechseleinstellung mit niedrigerer Gefahr von Hypoglykämien schließen. Insbesondere die rezidivierenden Hypoglykämien bedeuten für Patientinnen mit Typ 1 DM in der Schwangerschaft eine besondere Belastung mit hohem Stresslevel. Unsere Daten lassen darauf schließen, dass die Ultraschallkontrollen des fetalen Wachstums eine Rückversicherung für eine weniger strenge therapeutische Einstellung der Patientinnen darstellen und bei geringeren Insulindosen starke Blutzuckerschwankungen reduziert werden und eine stabilere Stoffwechseleinstellung möglich ist.

Stressassoziierte Schwangerschaftskomplikationen wie die Präeklampsie und die Frühgeburtsbestrebungen traten entsprechend im fUS-Kollektiv signifikant seltener auf. Das Risiko für eine Präeklampsie ist für Schwangere mit DM 1 um das 2 – 4-Fache erhöht im Vergleich zu Frauen ohne DM 20 ,  21 ,  22 . Die Rate an Präeklampsien im hier untersuchten Studienkollektiv lag mit 13,5% 4-fach höher als die im Gesamtkollektiv erwartete Indizidenz von 2 – 3% 2 . Dabei lag die Rate im müBG-Kollektiv mit 20,9% fast 10-fach, die Rate im fUS-Kollektiv mit 7,1% nur noch 2,5-fach über der deutschlandweiten Inzidenz. Auch die Häufigkeit von Frühgeburtsbestrebungen, wie die vorzeitige Wehentätigkeit und die Zervixinsuffizienz, konnten im Kollektiv fUS signifikant gesenkt werden. Es lag kein Fall von Zervixinsuffizienz im fUS-Kollektiv vor, die Inzidenz für vorzeitige Wehentätigkeit lag bei 4% und war damit der deutschlandweiten Inzidenz von 3% nahezu angeglichen, im Vergleich zu 23,3% im Kollektiv müBG 2 .

Laut AQUA-Institut trat bei 0,26% aller Geburten im Jahr 2013 ein Neugeborenenikterus auf, im untersuchten Studienkollektiv bei 29,2% 2 . Evers et al. beschrieben eine vergleichbare Hyperbilirubinämierate bei DM 1 in der Schwangerschaft von 25,0% im Jahr 2004 4 . Die Neonaten der Kinder, deren Mütter mit Einbeziehung der fetalen Ultraschallparameter überwacht wurden, hatten signifikant seltener eine postnatale Hyperbilirubinämie. Diese Beobachtung stellt eine nennenswerte Verbesserung des kindlichen Outcomes dar, da der verlängerte Neugeborenenikterus eine häufige Ursache für einen verlängerten stationären Aufenthalt nach der Geburt darstellt. Bei maternaler Hyperglykämie kommt es in der Folge zu fetaler Hyperinsulinämie. Insulin stimuliert das Wachstum von Fett-, Muskel- sowie Lebergewebe und führt zu einer gesteigerten Erythropoese und damit zu beschleunigter Hämolyse. Zudem kommt es bei chronischer Hyperglykämie und Hyperinsulinämie durch eine schlechtere plazentare Versorgung zur chronischen Hypoxämie der Feten, wodurch die Erythropoese weiter gesteigert wird. In der Folge der vermehrten Erythropoese und Hämolyse kommt es postnatal zur Hyperbilirubinämie 23 .

Im Vergleich der Parameter zur Beurteilung der Güte der Stoffwechseleinstellung (HbA 1c und mittlere BG) zeigten sich keine Unterschiede der verglichenen Kollektive. Entsprechend war auch die Rate an makrosomen Kindern nicht unterschiedlich. Eine Erklärung für den positiven Einfluss der Einbeziehung der Ultraschallparameter auf die neonatale Ikterusrate muss deshalb spekulativ bleiben. Wenn es bei einer Hypoxie in der Plazenta zu einer Zunahme von Sauerstoffträgern beim Kind kommt und diese Zunahme eine Ursache für einen prolongierten Ikterus ist, kann eine Verbesserung der plazentaren Durchblutung mit verbesserter Oxygenierung der Plazenta umgekehrt auch einen Anstieg des kindlichen Hämatokrits vermeiden und eine Erklärung für die Reduktion an neonatalen Hyperbilirubinämien sein. Um diesen Erklärungsansatz zu verifizieren, müssten in einer Folgeuntersuchung die Perfusionsparameter der maternalen Plazenta und die Hämatokritwerte im fetalen Nabelschnurblut verglichen werden. Diese Daten liegen für das hier untersuchte Kollektiv nicht vor.

Die, trotz verbesserter Therapie von Schwangeren mit Typ 1 DM, weiterhin erhöhte Inzidienz von fetalen Makrosomien, Hyperbilirubinämien und respiratorischen Anpassungsstörungen im Vergleich zum Normalkollektiv verdeutlicht das nach wie vor erhöhte maternale und fetale Risiko der betroffenen Schwangeren und rechtfertigt eine intensivierte maternale und fetale Überwachung während der Schwangerschaft. Unsere Daten zeigen, dass durch die Einbeziehung fetaler Wachstumsparameter in die Stoffwechselkontrolle eine Reduktion der fetalen und maternalen Morbidität erreicht werden kann.

Unsere Studie hat verschiedene Limitationen. Die Häufigkeit von Hypoglykämien wurde in beiden Studienkollektiven nicht erfasst. Damit bleibt der postulierte Therapieeffekt bez. Risikoreduktion von Hypoglykämien spekulativ. Weiterhin wurde die Anzahl der Frauen, bei denen eine Therapieänderung aufgrund der fetalen Ultraschallparameter tatsächlich erfolgte, nicht erfasst. Der Anteil der Frauen bei denen, bei unzulänglicher BZ-Einstellung und normosomem Wachstum des Kindes, keine weitere Intensivierung der Therapie mit Anpassung der Insulindosis erfolgte, war daher nicht quantifizierbar. Darüber hinaus gibt es weitere Einflussfaktoren, die zu einer Stabilisierung der Therapie führen können, dazu gehören insbesondere der Einsatz neuer Technologien in der Diabetestherapie sowie der Einsatz analoger Insuline auch in der Therapie während der Schwangerschaft. Es ist zu erwarten, dass der Anteil von Patientinnen mit Insulinpumpe und Analoginsulinen im späteren fUS-Kollektiv höher war. Diese Parameter fanden jedoch keinen Einfluss in unsere Analyse. Außerdem konnte im Rahmen unserer Untersuchung der Einfluss weiterer Medikamente auf den Verlauf nicht ausgewertet werden, da der Einsatz von Medikamenten wie ASS nicht erfasst wurde. Diese Medikamente können einen potenziellen Effekt auf das Auftreten von Präeklampsien haben und hier die Ergebnisse beeinflussen. Es wurde lediglich die Einnahme von Antihypertensiva in der Schwangerschaft dokumentiert, diesbezüglich zeigte sich kein Unterschied zwischen beiden Studienkollektiven.

Die Patientinnen des Studienkollektivs fUS waren vor der Indexgravidität signifikant häufiger in regelmäßiger, diabetologischer Betreuung. Dieser Unterschied ist möglicherweise auf die zunehmende Therapieunterstützung durch technische Hilfsmittel in den letzten Jahren zurückzuführen. Studien haben gezeigt, dass durch den Einsatz der Insulinpumpe und des Bolusmanagers eine Senkung des HbA 1c als Ausdruck einer verbesserten Therapie erreicht werden kann 24 ,  25 ,  26 . Durch die neuen Therapiemöglichkeiten mittels technischer Hilfsmittel ergeben sich auch die häufigeren und engeren Therapiekontrollen bei einem Diabetologen, und in der Folge regelmäßige ärztliche Untersuchungen und eine Zunahme des Wissensstands im Bezug auf die Erkrankung und die Therapie. Inwieweit die verbesserte diabetologische Betreuung zu einer Verbesserung des Outcomes beigetragen hat, bleibt in dieser Analyse ebenfalls offen.

Schlussfolgerungen

Trotz Maximalversorgung für Schwangere mit präexistentem DM 1 besteht immer noch ein deutlich erhöhtes Risiko für fetale und maternale Komplikationen. Die Einbeziehung fetaler Wachstumsparameter in die Therapie erlaubt eine Stoffwechseleinstellung auf individualisierte mütterliche Blutglukosezielwerte. Es können so zeitnah individuelle therapeutische Interventionen ergriffen werden, die das erhöhte Morbiditätsrisiko, insbesondere für stressassoziierte Schwangerschaftskomplikationen, reduzieren. Als mögliche Erklärung für diesen positiven Effekt kann eine Reduktion von maternalem Stress während der Schangerschaft angenommen werden. Eine weitere Untersuchung dieser Zusammenhänge muss in zusätzlichen prospektiven Studien erfolgen.


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