Biophysikalisches Profil (BPP) des Feten

Klinischer Hintergrund

Das biophysikalische Profil (Biophysical Profile Score, BPP) erfüllt in der antepartalen Fetalüberwachung einen bestimmten Entscheidungsbedarf: Es soll den Fetus, der aktuell ausreichend oxygeniert und gesund ist, von dem Fetus unterscheiden, der bereits eine Hypoxie und Azidose entwickelt hat oder in Kürze entwickeln wird. Die Entscheidung ist schwierig, weil einzelne Überwachungsmethoden, vor allem der Non-Stress-Test (NST), eine hohe Rate falsch positiver Ergebnisse aufweisen. In der ursprünglichen Ableitungsstudie lag die falsch positive Rate für einzelne Variablen bei über 50 Prozent, während die Kombination von fünf Variablen sowohl die falsch positiven als auch die falsch negativen Raten deutlich senkte [1].

Das Instrument beruht auf einem physiologischen Prinzip: Die biophysikalischen Funktionen des Fetus gehen mit zunehmender Hypoxie in einer festgelegten Reihenfolge verloren. Fetaler Tonus und fetale Atembewegungen gehören zu den Variablen, die am frühesten betroffen sind, während das Fruchtwasservolumen ein später Marker der chronischen uteroplazentaren Insuffizienz ist. Der BPP erfasst mehrere Schritte dieser Abfolge und vermittelt damit ein Bild sowohl der aktuellen Oxygenierung als auch der Dauer einer möglichen Hypoxie [3].

Berechnung des biophysikalischen Profils

Der BPP ist die Summe von fünf biophysikalischen Variablen des Fetus, die jeweils mit 2 (normal) oder 0 (abnormal) bewertet werden:

$$\text{BPP} = P_{\text{Atmung}} + P_{\text{Bewegungen}} + P_{\text{Tonus}} + P_{\text{NST}} + P_{\text{Fruchtwasser}}$$

wobei jedes $P \in {0, 2}$ ist und die Gesamtpunktzahl die Werte 0, 2, 4, 6, 8 oder 10 annehmen kann.

Die Variablen und ihre Normalitätskriterien:

• Fetale Atembewegungen: mindestens eine Episode rhythmischer fetaler Atmung von mindestens 30 Sekunden Dauer innerhalb einer Beobachtungsdauer von 30 Minuten.
• Grobe Körperbewegungen: mindestens 3 deutlich abgrenzbare Körper- oder Extremitätenbewegungen innerhalb von 30 Minuten (Episoden kontinuierlicher Bewegung zählen als eine einzige Bewegung).
• Fetaler Tonus: mindestens eine Episode aktiver Extension einer Extremität oder des Rumpfes mit Rückkehr in die Flexion oder Öffnen und Schließen einer Hand.
• Reaktivität der fetalen Herzfrequenz (NST): mindestens 2 Akzelerationen von mindestens 15 Schlägen/min über der Baseline, jeweils von mindestens 15 Sekunden Dauer und in Verbindung mit fetaler Bewegung, innerhalb eines Zeitfensters von 20 Minuten.
• Fruchtwasservolumen: ein einzelnes tiefstes vertikales Fruchtwasserdepot (Single Deepest Vertical Pocket) von mehr als 2 cm.

Die Ableitungskohorte bestand aus 216 Risikoschwangerschaften an einer Klinik in den USA und wurde 1980 publiziert [1]. Alle Patientinnen entbanden innerhalb einer Woche nach der letzten Beobachtung. Der Zusammenhang zwischen den einzelnen Variablen sowie deren Kombinationen und dem Apgar-Score nach 5 Minuten, der fetalen Beeinträchtigung unter der Geburt und der perinatalen Mortalität wurde untersucht. Die perinatale Mortalität reichte von 0, wenn alle Variablen normal waren, bis zu 600 pro 1.000, wenn alle abnormal waren. Die Kombination aller fünf Variablen ermöglichte die genaueste Unterscheidung zwischen dem gesunden und dem kompromittierten Fetus.

Interpretation in der Praxis

Die Gesamtpunktzahl wird nach folgenden Bereichen in klinisches Handeln übersetzt:

Eine Punktzahl von 8 oder 10 schließt eine aktuelle Azidose praktisch mit hoher Sicherheit aus. In einer prospektiven Studie mit 493 gepaarten Beobachtungen von BPP und Nabelvenen-pH war die volle Punktzahl (10/10) stets mit einem pH über 7,20 verbunden, während eine Punktzahl von 0/10 stets mit einem pH unter 7,20 einherging [3]. Eine Übersichtsarbeit aus dem Jahr 2022 gab an, dass der BPP zu über 90 Prozent mit dem aktuellen fetalen pH-Wert korreliert und dass eine normale Punktzahl einen pH über 7,25 mit einem positiven prädiktiven Wert von 100 Prozent vorhersagt [4].

Ein abnormales Fruchtwasservolumen stellt einen Sonderfall dar. Ein Oligohydramnion kann eine chronische uteroplazentare Insuffizienz widerspiegeln und erfordert weitere Abklärung, auch wenn die übrigen Komponenten normal sind und die Gesamtpunktzahl damit 8 beträgt. Aus diesem Grund wird das Fruchtwasservolumen mitunter als die für die langfristige Risikoeinschätzung wichtigste Einzelkomponente angesehen.

Validierung und Leistungsfähigkeit

Die größte Validierung stellt die eigene Serie von Manning mit 12.620 überwiesenen Risikoschwangerschaften dar, in der über einen Zeitraum von 55 Monaten 26.257 Tests durchgeführt wurden [2]. Die korrigierte perinatale Mortalität betrug 1,90 pro 1.000. Acht strukturell normale Feten starben innerhalb einer Woche nach einem normalen Testergebnis, was einer korrigierten falsch negativen Rate von 0,634 pro 1.000 entspricht. Dies ist ein niedriger Wert und das Hauptargument dafür, dass der BPP ein sicheres Instrument zur Identifikation des Fetus mit geringem Risiko ist.

In einer retrospektiven Kohortenstudie aus einem US-amerikanischen Akutkrankenhaus wurden 186 stationäre Patientinnen untersucht, bei denen zusätzlich zum routinemäßig zweimal täglich durchgeführten NST ein BPP erfolgte [5]. Die Studie verwendete eine 8-Punkte-Skala (ohne separate NST-Komponente, da der NST bereits gesondert durchgeführt wurde). Bei 85,5 Prozent der Patientinnen war der BPP normal. Der BPP beeinflusste die klinische Entscheidung (verlängerte Fetalüberwachung oder Entscheidung zur Entbindung) nur in einem einzigen Fall (0,54 Prozent), und zwar aufgrund eines zufällig entdeckten Oligohydramnions. Patientinnen mit abnormalem BPP wurden jedoch signifikant häufiger vorzeitig entbunden, benötigten häufiger eine Versorgung auf der neonatologischen Intensivstation (NICU) und hatten häufiger einen niedrigen Apgar-Score nach 5 Minuten. Die Schlussfolgerung lautete, dass der BPP bei stationären Patientinnen, die bereits intensiv überwacht werden, nur selten entscheidungsrelevante Information über den NST hinaus liefert.

Eine prospektive Studie aus Indien verglich den BPP mit Doppler-Indizes bei 90 Risikoschwangerschaften im dritten Trimenon [6]. Die zerebroplazentare Ratio und der Pulsatilitätsindex der Nabelarterie hatten eine höhere Sensitivität (83 bzw. 80 Prozent) und einen höheren positiven prädiktiven Wert (88 bzw. 90 Prozent) als der BPP bei der Vorhersage eines ungünstigen fetalen Outcomes. Die Studie war klein und stammte aus einer selektierten Population, zeigt aber, dass Doppler-Variablen den BPP in der Vorhersagekraft übertreffen können, insbesondere bei Wachstumsrestriktion.

Einschränkungen

Der BPP spiegelt den aktuellen Oxygenierungsstatus des Fetus wider, sagt aber keine künftige Verschlechterung voraus. Dies ist eine zentrale Einschränkung: Eine normale Punktzahl schließt heute eine Azidose aus, sagt jedoch nichts darüber aus, was morgen geschieht. Bei Feten mit Wachstumsrestriktion wird deshalb betont, dass sich die Überwachungsfrequenz eher an der Doppler-Sonographie der Nabelarterie und am Fruchtwasservolumen orientieren sollte, die den Verlauf der Plazentafunktion besser abbilden [4].

Das Instrument gilt nicht für akut den Fetus bedrohliche Zustände wie eine Plazentalösung oder Nabelschnurkomplikationen. Diese können ohne vorherige Auffälligkeit im BPP auftreten und sind durch antepartale Tests nicht vermeidbar.

Bestimmte mütterliche Zustände können vorübergehend abnormale Testergebnisse verursachen, die sich bessern, wenn sich der mütterliche Zustand bessert, beispielsweise bei mütterlicher Hypoglykämie oder Fieber. Ein abnormales Ergebnis sollte daher im klinischen Zusammenhang interpretiert werden und nicht automatisch ohne Berücksichtigung der Schwangerschaftsdauer und der wahrscheinlichen Ätiologie zur Entbindung führen.

Sehr unreife Feten können physiologisch eine verminderte Reaktivität im NST und weniger fetale Atembewegungen aufweisen, was zu falsch niedrigen Punktzahlen führen kann, ohne dass eine Hypoxie vorliegt. Die Zuverlässigkeit des Instruments nimmt daher in frühen Schwangerschaftswochen ab.

Ein „modifizierter BPP“ (nur NST und Fruchtwasserindex) wird häufig als schnellere Screening-Alternative in der ambulanten Versorgung verwendet. Das vollständige Fünf-Komponenten-Profil, das hier beschrieben wird, ist informativer, aber auch zeitaufwendiger und kostenintensiver. Bei stationären Patientinnen, die bereits häufige NST erhalten, liefert der vollständige BPP selten entscheidungsrelevante Information [5].

Praktische Fallstricke

Die Beobachtung kann beendet werden, sobald alle Kriterien erfüllt sind. Fehlen einzelne Kriterien, ist eine Verlängerung der Beobachtungszeit sinnvoll, bevor ein abnormaler Befund gewertet wird, da fetale Ruhe- und Schlafphasen Bewegungen und Atembewegungen vorübergehend vermindern. Auch Medikamente mit sedierender Wirkung auf den Fetus sowie die antenatale Kortikosteroidgabe können die Variablen vorübergehend vermindern und so einen falsch abnormalen Befund bewirken.

Quellen

1. Manning FA, Platt LD, Sipos L. Antepartum fetal evaluation: development of a fetal biophysical profile. Am J Obstet Gynecol. 1980;136(6):787-95. PMID: 7355965
2. Manning FA, Morrison I, Lange IR et al. Fetal assessment based on fetal biophysical profile scoring: experience in 12,620 referred high-risk pregnancies. I. Perinatal mortality by frequency and etiology. Am J Obstet Gynecol. 1985;151(3):343-50. PMID: 3881967
3. Manning FA, Snijders R, Harman CR et al. Fetal biophysical profile score. VI. Correlation with antepartum umbilical venous fetal pH. Am J Obstet Gynecol. 1993;169(4):755-63. PMID: 8238129
4. Baschat AA, Galan HL, Lee W et al. The role of the fetal biophysical profile in the management of fetal growth restriction. Am J Obstet Gynecol. 2022;226(4):475-486. PMID: 35369904
5. Racusin DA, Chauhan SP, Sibai B et al. Inpatient Biophysical Profiles and the Effect on Clinical Decision Making. AJP Rep. 2020;10(4):e357-e361. PMID: 33094028
6. Kale RM, Tirupathi RG, Sheela SR. Role of Ultrasonography and Color Doppler in the Assessment of High-Risk Pregnancies and Their Accuracy in Predicting Fetal Outcome. Cureus. 2023;15(5):e39017. PMID: 37323339