Elektrofyziologie fetální arytmie (fMCG)

Účel

Fetální výzkum a klinická praxe byly brzděny nedostatkem vhodných vyšetřovacích technik. V současné době je ultrazvuk jedinou široce používanou metodou studia anatomie a fyziologie plodu, ale má významná omezení pro hodnocení srdečního rytmu. Účelem navrhované studie je využít fMCG, magnetický analog fetálního EKG, k charakterizaci vzorců srdeční frekvence a rytmu plodů s fetální arytmií nebo s rizikem fetální arytmie. Studie není zamýšlena jako stěžejní studie. Předmětné zařízení je již schváleno pro klinické použití pro záznam fetálního rytmu; nicméně, FDA rozhodl, že IDE je vyžadován pro navrhovanou studii. Předpokládá se, že studie bude trvat přibližně 6 let

Tristan 624 je umístěn v magneticky stíněné místnosti v Biomagnetism Laboratory umístěné ve Wisconsinských institutech pro lékařský výzkum v kampusu University of Wisconsin-Madison.

Protokol

Vybavení

Laboratoř biomagnetismu UW se nachází ve Wisconsinských institutech pro lékařský výzkum, což je nejmodernější zařízení pro translační výzkum sousedící s nemocnicemi a klinikami UW. Sponzor studie, Ronald Wakai, PhD, profesor lékařské fyziky, je ředitelem laboratoře. V rámci laboratoře lékařský dohled zajišťuje MUDr. Janette Strasburger. Zařízení přímo sousedí s nemocnicí UW. Pro zařízení a pro Biomagnetism Lab je zaveden plán reakce na mimořádné události. Při dosavadní studii více než 700 těhotenství nebyl plán reakce na mimořádné události potřeba.

Předmětová kohorta

Vyšetřovatelé plánují studovat celkem 300 subjektů: 75 bude těhotných žen s nekomplikovaným těhotenstvím a 225 bude těhotných žen s těhotenstvím komplikovaným fetální arytmií nebo stavem, který ohrožuje plod fetální arytmií. Tyto případy jsou považovány za „vysoce rizikové“ kvůli přítomnosti nebo riziku vážné arytmie plodu. Nábor subjektů a sběr a analýza údajů bude trvat přibližně 5 let od zahájení sběru dat. Těhotným matkám bude 18 let a více. Budou vyšetřeni již v 15. týdnu těhotenství a mohou být požádáni, aby se vrátili přibližně jednou za 4 týdny, pokud jejich lékař usoudí, že jsou nutné další studie fMCG.

Kritéria zařazení pro normální subjekty. Subjekty těhotné ženy musí být nejméně 12 týdnů těhotné a musí být ve věku nejméně 18 let. Musí mít nekomplikované těhotenství.

Kritéria vyloučení pro normální subjekty. Těhotné ženy budou vyloučeny, pokud jsou těhotné dříve než 12 týdnů nebo jsou mladší než 18 let. Souhrn 510(k) neuvádí žádné výjimky pro použití předmětného zařízení.

Kritéria zařazení pro vysoce rizikové subjekty. Subjekty těhotné ženy musí být nejméně 15 týdnů těhotné a musí být ve věku nejméně 18 let. Primárním zařazovacím kritériem je diagnóza závažné fetální arytmie, která je definována jako trvale nízká nebo vysoká srdeční frekvence. Nízká srdeční frekvence nebo bradykardie a vysoká srdeční frekvence nebo tachykardie jsou založeny na normativních hodnotách pro gestaci (obvykle pod 110-120 tepů/min nebo nad 160-180 tepů/min). Intermitentní bradykardie nebo tachykardie a časté a/nebo komplexní ektopie (nepravidelný rytmus) jsou také důležité k detekci, protože tyto arytmie mohou v průběhu těhotenství přetrvávat a mít důsledky pro léčbu pacientky. Abnormální repolarizace, jako je syndrom dlouhého QT (LQTS), je další důležitou třídou arytmií. Budou také studovány plody s rodinnou anamnézou LQTS nebo podezřelým rytmem (nízká srdeční frekvence, intermitentní AV blok nebo ventrikulární tachykardie).

Kritéria vyloučení pro vysoce rizikové subjekty. Těhotné ženy budou vyloučeny, pokud jsou dříve než 15 týdnů těhotné nebo mladší než 18 let. Vysoce rizikové subjekty se nemohou zúčastnit, pokud jim jejich lékař neudělí povolení k účasti ve studii. Souhrn 510(k) opět neuvádí žádné výjimky pro použití předmětného zařízení.

Metody náboru

• Ženy ve věku 18 let nebo starší s nekomplikovaným těhotenstvím budou přijímány umístěním plakátů na místních perinatálních klinikách. Když se ozvou potenciální subjekty, je jim studie popsána a jsou dotázáni, zda nemají nějaké vysoce rizikové stavy, které by mohly ovlivnit jejich účast. Pokud se vyskytnou nějaké problémy, Dr. Wakai po konzultaci s Dr. Strasburgerem rozhodne, zda je vhodné je studovat. Informovaný souhlas získá v době studie Dr. Wakai nebo některý z jeho spolupracovníků. Normální subjekty budou vyzvány, aby se vrátily na následná sezení až 5krát.
• Těhotenství komplikované fetální arytmií nebo s rizikem fetální arytmie bude náborovat Dr. Janette Strasburger, Medical College of Wisconsin. Než je předá Dr. Wakaiovi, prohlédne subjekty, vysvětlí postup, poradí jim a přijme je do studie. Tito pacienti jsou již klinicky hodnoceni a nepředpokládá se, že bude vyžadována reklama pro účastníky nebo vyvěšování letáků. Kromě pacientů z Madisonu, Milwaukee a Chicaga mohou být do studie zařazeni i vysoce rizikoví pacienti z celé země. V těchto případech lékař pacienta kontaktoval zkoušející, protože se domnívá, že fMCG může být přínosem pro klinickou péči. Tyto vysoce rizikové subjekty jsou prověřovány z hlediska vhodnosti Dr. Strasburgerem, který se poradí s lékařem pacienta, aby určil, zda je riziko cesty do Madison přiměřené. Informovaný souhlas bude získán v době studia v Biomagnetism Lab od Dr. Wakai nebo některého z jeho spolupracovníků.
• Neexistují žádná kritéria pro zařazení nebo vyloučení na základě rasy nebo etnického původu. Informovaný souhlas
• Budou dodržovány požadavky na informovaný souhlas a předpisy týkající se informovaného souhlasu. Před prováděním jakýchkoli činností souvisejících se studií bude získán informovaný souhlas.
• Před podepsáním formuláře souhlasu absolvují subjekty prohlídku laboratoře, jsou jim popsány experimentální postupy a zodpovězeny jejich otázky. Pro všechny subjekty získá souhlas a autorizaci HIPAA PI nebo jeden z jeho zástupců v době studie.

Příprava předmětu

Subjekt je požádán, aby odstranil všechny kovové a magnetické předměty (např. hodinky, brýle, šperky, mince) od její osoby a převlékněte se do šatů pro pacienty. Subjekt leží po celou dobu studie na stole pro pacienty v magneticky stíněné místnosti. Systém interkomu umožňuje kdykoli verbální komunikaci a subjekt lze pozorovat otvorem v místnosti.

Získávání dat

Ultrazvuk. Dr. Strasburger provede ultrazvukové vyšetření k posouzení srdečního rytmu plodu. Vyšetření bude provedeno podle standardů American Society of Echocardiography (ASE) pro fetální arytmii.

fMCG záznam. Detektor SQUID se umístí na břicho matky poblíž místa srdce plodu. Je pořízeno několik 10minutových záznamů, přemístění detektoru mezi záznamy,

Analýza dat.

fMCG

Poté, co jsou záznamy digitálně filtrovány, aby se signál omezil na pásmo, jsou použity techniky zpracování signálu, aby se odstranila mateřská interference. Vyhodnocuje se srdeční frekvence matky. Fetální QRS komplexy jsou detekovány pomocí autokorelace. Záznamy srdeční frekvence plodu se vypočítávají z intervalů RR a záznamy aktogramů jsou odvozeny z okamžité amplitudy komplexu QRS, která se mění v reakci na pohyb trupu plodu. Pro zvýšení poměru signálu k šumu jsou vypočítány průměrné křivky fMCG. Data jsou uspořádána do zprávy. Zprávy se skládají z 1) fetální srdeční frekvence a záznamů aktogramu, 2) zprůměrovaných křivek fMCG a 3) rytmických pásů fMCG. Na vyhodnocení těchto dat je založena interpretace rytmu a klinická diagnostika. Záznamy srdeční frekvence plodu se používají k identifikaci období abnormální srdeční frekvence odpovídající bradykardii, tachykardii nebo ektopii. Záznamy srdeční frekvence plodu a aktogramy lze použít k posouzení reaktivity srdeční frekvence, což je souvislost mezi zrychlením srdeční frekvence plodu a pohybem plodu. Záznamy srdeční frekvence plodu lze také použít k posouzení variability srdeční frekvence plodu s vysokou přesností.

Zprůměrované křivky se používají k měření intervalů křivek – PR, QRS, QTc – které lze použít k detekci abnormalit AV vedení, komorového vedení a repolarizace. Intervaly jsou definovány stejným způsobem jako u EKG: PR interval se měří od začátku P-vlny do začátku QRS komplexu; QRS interval měří dobu trvání QRS komplexu; QT interval se měří od začátku QRS komplexu do ukončení T-vlny; a opravený interval QT, QTc, opravuje interval QT pro srdeční frekvenci vydělením druhou odmocninou intervalu RR, měřeno v sekundách. Intervaly jsou porovnány s historickými normami. Rytmické proužky se používají k diagnostice abnormalit rytmu podobným způsobem jako EKG na základě načasování a morfologie složek tvaru vlny.

U fetálních arytmií a dalších vysoce rizikových subjektů budou výsledky interpretovat Dr. Strasburger, který zašle zprávu a prodiskutuje výsledky s odesílajícím lékařem. Z důvodu ochrany důvěrnosti subjektu budou údaje zasílány v elektronických souborech označených identifikačním číslem, ale indikující lékař a Dr. Strasburger bude informován o identitě subjektu (pacienta).