Elektrophysiologie der fetalen Arrhythmie (fMCG)

Zweck

Fetale Forschung und klinische Praxis wurden durch einen Mangel an geeigneten Untersuchungstechniken behindert. Derzeit ist Ultraschall die einzige weit verbreitete Methode zur Untersuchung der Anatomie und Physiologie des Fötus, hat jedoch erhebliche Einschränkungen bei der Beurteilung des Herzrhythmus. Der Zweck der vorgeschlagenen Studie besteht darin, fMCG, das magnetische Analogon des fötalen EKG, zu verwenden, um die Herzfrequenz und Rhythmusmuster von Föten mit fetaler Arrhythmie oder einem Risiko für fetale Arrhythmie zu charakterisieren. Die Studie ist nicht als zulassungsrelevante Studie gedacht. Das betreffende Gerät ist bereits für die klinische Verwendung zur Aufzeichnung des fetalen Rhythmus freigegeben; Die FDA hat jedoch festgestellt, dass für die vorgeschlagene Studie ein IDE erforderlich ist. Die Studie wird voraussichtlich etwa 6 Jahre dauern

Der Tristan 624 ist im magnetisch abgeschirmten Raum des Biomagnetism Laboratory untergebracht, das sich innerhalb der Wisconsin Institutes for Medical Research auf dem Campus der University of Wisconsin-Madison befindet.

Protokoll

Einrichtungen

Das UW Biomagnetism Lab befindet sich innerhalb der Wisconsin Institutes for Medical Research, einer hochmodernen translationalen Forschungseinrichtung neben den UW Hospitals and Clinics. Der Studiensponsor, Ronald Wakai, PhD, Professor für Medizinische Physik, ist Laborleiter. Innerhalb des Labors wird die medizinische Überwachung durch Janette Strasburger, MD, gewährleistet. Die Einrichtung grenzt direkt an das UW Hospital. Für die Einrichtung und das Biomagnetism Lab ist ein Notfallplan vorhanden. Bei der Untersuchung von bisher über 700 Schwangerschaften wurde der Notfallplan nicht benötigt.

Thema Kohorte

Die Forscher planen, insgesamt 300 Probanden zu untersuchen: 75 werden schwangere Frauen mit unkomplizierten Schwangerschaften und 225 werden schwangere Frauen mit Schwangerschaften sein, die durch fetale Arrhythmie oder einen Zustand, der den Fötus einem Risiko für fetale Arrhythmie aussetzt, kompliziert sind. Diese Fälle werden aufgrund des Vorhandenseins oder des Risikos einer schwerwiegenden Arrhythmie des Fötus als „Hochrisiko“ eingestuft. Die Rekrutierung der Probanden sowie die Erhebung und Analyse der Daten wird ab Beginn der Datenerhebung ca. 5 Jahre dauern. Die schwangeren Mütter sind mindestens 18 Jahre alt. Sie werden bereits in der 15. Schwangerschaftswoche untersucht und können gebeten werden, etwa alle 4 Wochen wiederzukommen, wenn ihr Arzt feststellt, dass zusätzliche fMCG-Studien erforderlich sind.

Einschlusskriterien für normale Probanden. Die schwangeren Probandinnen müssen mindestens 12 Wochen schwanger und mindestens 18 Jahre alt sein. Sie müssen unkomplizierte Schwangerschaften haben.

Ausschlusskriterien für normale Probanden. Die schwangeren Probanden werden ausgeschlossen, wenn sie vor der 12. Schwangerschaftswoche oder jünger als 18 Jahre alt sind. Die 510(k)-Zusammenfassung listet keine Ausnahmen für die Verwendung des betreffenden Geräts auf.

Einschlusskriterien für Risikopersonen. Die schwangeren Probandinnen müssen mindestens 15 Wochen schwanger und mindestens 18 Jahre alt sein. Das primäre Einschlusskriterium ist die Diagnose einer schweren fetalen Arrhythmie, die als anhaltend niedrige oder hohe Herzfrequenz definiert ist. Niedrige Herzfrequenz oder Bradykardie und hohe Herzfrequenz oder Tachykardie basieren auf normativen Werten für die Schwangerschaft (normalerweise unter 110–120 Schlägen/min oder über 160–180 Schlägen/min). Intermittierende Bradykardie oder Tachykardie und häufige und/oder komplexe Ektopie (unregelmäßiger Rhythmus) sind ebenfalls wichtig zu erkennen, da diese Arrhythmien im Laufe der Schwangerschaft unaufhörlich werden und Auswirkungen auf das Patientenmanagement haben können. Abnormale Repolarisation, wie z. B. das Long-QT-Syndrom (LQTS), ist eine weitere wichtige Klasse von Arrhythmie. Feten mit einer Familienanamnese von LQTS oder einem verdächtigen Rhythmus (niedrige Herzfrequenz, intermittierender AV-Block oder ventrikuläre Tachykardie) werden ebenfalls untersucht.

Ausschlusskriterien für Risikopersonen. Die schwangeren Probandinnen werden ausgeschlossen, wenn sie vor der 15. Schwangerschaftswoche oder jünger als 18 Jahre alt sind. Probanden mit hohem Risiko können nicht teilnehmen, wenn ihr Arzt ihnen die Erlaubnis zur Teilnahme an der Studie nicht erteilt. Auch hier listet die 510(k)-Zusammenfassung keine Ausnahmen für die Verwendung des betreffenden Geräts auf.

Rekrutierungsmethoden

• Frauen ab 18 Jahren mit unkomplizierten Schwangerschaften werden rekrutiert, indem Poster in örtlichen Perinatalkliniken angebracht werden. Wenn potenzielle Probanden anrufen, wird ihnen die Studie beschrieben und sie werden gefragt, ob sie unter Hochrisikobedingungen leiden, die ihre Teilnahme beeinträchtigen könnten. Wenn Probleme auftreten, bestimmt Dr. Wakai in Absprache mit Dr. Strasburger, ob sie zum Studium geeignet sind. Die Einverständniserklärung wird zum Zeitpunkt der Studie von Dr. Wakai oder einem seiner Mitarbeiter eingeholt. Normale Probanden werden bis zu 5 Mal zu Folgesitzungen eingeladen.
• Schwangerschaften, die durch fetale Arrhythmie kompliziert sind und/oder bei denen das Risiko einer fetalen Arrhythmie besteht, werden von Dr. Janette Strasburger, Medical College of Wisconsin, rekrutiert. Sie wird die Probanden untersuchen, das Verfahren erklären, sie beraten und sie für die Studie rekrutieren, bevor sie sie an Dr. Wakai überweist. Diese Patienten werden bereits klinisch evaluiert und es wird nicht erwartet, dass Werbung für Teilnehmer oder das Verteilen von Flyern erforderlich sein wird. Zusätzlich zu Patienten aus Madison, Milwaukee und Chicago können Hochrisikopatienten aus dem ganzen Land in die Studie aufgenommen werden. In diesen Fällen hat der Arzt des Patienten die Prüfärzte kontaktiert, weil er der Meinung ist, dass fMCG für die klinische Versorgung von Vorteil sein könnte. Diese Personen mit hohem Risiko werden von Dr. Strasburger auf Angemessenheit untersucht, der sich mit dem Arzt des Patienten beraten wird, um festzustellen, ob das Risiko einer Reise nach Madison angemessen ist. Die Einverständniserklärung wird zum Zeitpunkt der Studie im Biomagnetism Lab von Dr. Wakai oder einem seiner Mitarbeiter eingeholt.
• Es gibt keine Ein- oder Ausschlusskriterien basierend auf Rasse oder ethnischer Zugehörigkeit. Einverständniserklärung
• Die Anforderungen an die informierte Einwilligung und Vorschriften in Bezug auf die informierte Einwilligung werden befolgt. Vor der Durchführung von studienbezogenen Aktivitäten wird eine informierte Zustimmung eingeholt.
• Vor der Unterzeichnung einer Einverständniserklärung werden die Probanden durch das Labor geführt, ihnen werden die experimentellen Verfahren beschrieben und ihre Fragen beantwortet. Für alle Fächer werden die Zustimmung und die HIPAA-Genehmigung zum Zeitpunkt des Studiums vom PI oder einem seiner Vertreter eingeholt.

Thematische Vorbereitung

Der Proband wird gebeten, alle metallischen und magnetischen Gegenstände (z. Uhren, Brillen, Schmuck, Münzen) ausziehen und in ein Patientenhemd wechseln. Die Testperson liegt während der gesamten Studie auf einem Patiententisch in einem magnetisch abgeschirmten Raum. Eine Gegensprechanlage ermöglicht jederzeit eine verbale Kommunikation und der Proband kann durch eine Öffnung im Raum beobachtet werden.

Datenerfassung

Ultraschall. Eine Ultraschalluntersuchung wird von Dr. Strasburger durchgeführt, um den Herzrhythmus des Fötus zu beurteilen. Die Untersuchung wird gemäß den Standards der American Society of Echocardiography (ASE) für fetale Arrhythmie durchgeführt.

fMCG-Aufzeichnung. Der SQUID-Detektor wird über dem Bauch der Mutter in der Nähe der Stelle des fötalen Herzens platziert. Es werden mehrere 10-minütige Aufnahmen gemacht, wobei der Detektor zwischen den Aufnahmen neu positioniert wird,

Datenanalyse.

fMCG

Nachdem die Aufnahmen zur Bandbegrenzung des Signals digital gefiltert wurden, werden Signalverarbeitungstechniken angewendet, um mütterliche Interferenzen zu entfernen. Die mütterliche Herzfrequenz wird ausgewertet. Die fötalen QRS-Komplexe werden mittels Autokorrelation erfasst. Aufzeichnungen der fötalen Herzfrequenz werden aus den RR-Intervallen berechnet, und Aktogrammaufzeichnungen werden aus der momentanen Amplitude des QRS-Komplexes abgeleitet, die sich als Reaktion auf die Rumpfbewegung des Fötus ändert. Gemittelte fMCG-Wellenformen werden berechnet, um das Signal-Rausch-Verhältnis zu erhöhen. Die Daten werden in einem Bericht organisiert. Die Berichte bestehen aus 1) Aufzeichnungen der fetalen Herzfrequenz und des Aktogramms, 2) gemittelten fMCG-Wellenformen und 3) fMCG-Rhythmusstreifen. Die Rhythmusinterpretation und die klinische Diagnose basieren auf der Bewertung dieser Daten. Die Aufzeichnungen der fötalen Herzfrequenz werden verwendet, um Perioden abnormaler Herzfrequenz zu identifizieren, die einer Bradykardie, Tachykardie oder Ektopie entsprechen. Die Aufzeichnungen und Aktogramme der fetalen Herzfrequenz können verwendet werden, um die Herzfrequenzreaktivität zu beurteilen, die eine Verbindung zwischen der Beschleunigung der fetalen Herzfrequenz und der fetalen Bewegung darstellt. Die Aufzeichnungen der fetalen Herzfrequenz können auch verwendet werden, um die Variabilität der fetalen Herzfrequenz mit hoher Präzision zu beurteilen.

Die gemittelten Wellenformen werden verwendet, um Wellenformintervalle – PR, QRS, QTc – zu messen, die verwendet werden können, um Anomalien in der AV-Überleitung, ventrikulären Überleitung und Repolarisation zu erkennen. Die Intervalle sind wie beim EKG definiert: Das PR-Intervall wird vom Beginn der P-Welle bis zum Beginn des QRS-Komplexes gemessen; QRS-Intervall misst die Dauer des QRS-Komplexes; Das QT-Intervall wird vom Beginn des QRS-Komplexes bis zum Ende der T-Welle gemessen; und das korrigierte QT-Intervall, QTc, korrigiert das QT-Intervall für die Herzfrequenz, indem es durch die Quadratwurzel des RR-Intervalls dividiert wird, gemessen in Sekunden. Die Intervalle werden mit historischen Normen verglichen. Die Rhythmusstreifen werden verwendet, um Rhythmusanomalien auf ähnliche Weise wie ein EKG zu diagnostizieren, basierend auf dem Timing und der Morphologie der Wellenformkomponenten.

Bei fetaler Arrhythmie und anderen Hochrisikopatienten werden die Ergebnisse von Dr. Strasburger interpretiert, der den Bericht an den überweisenden Arzt sendet und die Ergebnisse mit ihm bespricht. Um die Vertraulichkeit des Patienten zu wahren, werden die Daten in elektronischen Dateien versandt, die mit einer Identifikationsnummer gekennzeichnet sind, aber der überweisende Arzt und Dr. Strasburger wird auf die Identität des Probanden (Patienten) hingewiesen.