Automaattinen sikiön sydäntoiminta sydänsairauksista kärsivillä vauvoilla

Tutkintasuunnitelma

Osallistuville potilaille tarjotaan sikiön sydämen toiminnan kaikututkimus 27+6-29+6 raskausviikolla ja toinen 34+6-36+6 raskausviikolla.

Siinä vaiheessa potilaat tulevat tekemään sikiön sydämen toiminnan kaikukardiografiaa, he tietävät jo, onko vauvalla synnynnäinen sydänsairaus, sillä epämuodostumien seulonta tehdään 18-20 raskausviikolla ja se on jo tehty. Etätapauksessa, jossa jossakin tutkimustutkimuksessa havaitaan diagnosoimaton sikiön epämuodostuma, potilaat rauhoitetaan ja sovitaan äitiys- ja sikiölääketieteellinen (MFM) -klinikalta lisäkonsultaatiota varten sekä ilmoitus omalle hoitavalle lääkärille.

Jokaiselle osallistujalle annetaan opintonumero osallistumisjärjestyksen mukaisesti. Lääkärit poistavat henkilöllisyyden kuvan ottamisen yhteydessä ennen kuin insinöörit tarkastavat kuvan. Tutkijat pääsevät online-potilaslomakejärjestelmään, keräävät määrätyt potilasnumerot ja lisäävät tarvittavat tulostiedot. Ultraäänikuvat tallennetaan paikallisesti ultraäänilaitteeseen samalla potilaan tutkimusnumerolla ja ladataan tiettyyn Sydneyssä luotuun Microsoft (OneDrive) -kansioon. Näitä tietoja säilytetään vähintään 5 vuotta julkaisemisen jälkeen, minkä jälkeen tietue tuhotaan turvallisesti New South Walesin yliopiston (UNSW) tietueiden hävitysprosessien mukaisesti.

Tutkimusultraäänitutkimukset suorittaa koulutettu sonografi joko kliinisellä ultraäänijärjestelmällä tai tutkimusultraäänijärjestelmällä, joka on Therapeutic Goods Administration (TGA) -hyväksytty tutkimuskuvaukseen. Kliinisesti käytetyn koneen on valmistanut yksi yleisimmistä kaupallisista valmistajista (tässä tapauksessa General Electric E10), ja se on identtinen malli äidin ja sikiön lääketieteellisen laitoksen kanssa. Pyöriäisten tutkimiseen käytettävä kone on nimeltään Vantage 256 ja sen valmistaa yksityinen yhdysvaltalainen yritys (Verasonics). Se käyttää samoja elektronisia peruspiirejä ja anturirakennetta kuin perinteiset kaupalliset koneet, ja itse asiassa käyttää samoja muuntimia kuin kaupalliset koneet. Ultraäänen toimitustapa kuitenkin vaihtelee. Perinteisissä ultraäänilaitteissa käytettyjen säteiden lähettämisen sijaan Verasonics skannaa kiinnostuksen kohteena olevaa aluetta tarkentamattomilla aalloilla, mikä mahdollistaa korkealaatuiset kuvat rajoitetulla määrällä yhdistettyjä tasoaaltoja ja lyhentää kuvausaikaa.

Naiset asetetaan puolimakaavaan asentoon raskauden ultraäänitutkimuksen vakiona. Rutiininomaisen biometrian jälkeen tehdään sikiön sydämen toiminnan tutkimusultraääni.

Jokainen sikiön sydämen toimintatutkimus sisältää seuraavat parametrit:

1. Sikiön biometriset parametrit (biparietaalihalkaisija, pään ympärysmitta, vatsan ympärysmitta, reisiluun diafyysin pituus)
2. Normaalit sikiön Doppler-parametrit (napavaltimo, mediaalinen aivovaltimo, ductus venosus)
3. Sikiön sydämen syke
4. Perikardiaalisen effuusion tai hydropsin esiintyminen

5. Sydämen morfometria - kaikki mittaukset, jotka suoritetaan diastolin lopussa, lukuun ottamatta systoleina mitattuja eteismittoja (niiden maksimilaajennuspisteessä)

   • Sydämen/rintakehän alueen mittaus
   • 4 sydänkammion mittaukset (apikaalinen/tyvi 4-kammionäkymä 2D:ssä)
   • Eteis- ja kammioalueet (apikaalinen/tyvi 4-kammionäkymä 2D:ssä)
   • Ventrikulaarisen ja eteisen pallomaisuuden laskenta
   • Kammioiden väliseinän ja sydänlihaksen seinämien paksuuden mittaus (poikittainen 4-kammionäkymä 2D- tai M-tilassa)

6. Sydämen supistumiskyky

   • Tila-ajallinen kuvakorrelaatio (STIC) M-tilan iskun tilavuus, poistofraktio ja lyhennysfraktio
   • Automatisoitu STIC-mitraalisen rengastason systolinen retki (MAPSE), kolmikulmainen rengastasoinen systolinen retki (TAPSE), väliseinämäinen rengastasoinen systolinen retki (SAPSE)
   • Automatisoitu pulssiaaltodoppler (PWD) Vasen ja oikea modifioitu sydänlihaksen suorituskykyindeksi (Mod-MPI)

7. Atrioventrikulaaristen läppien toiminnan arviointi

   • Oikean avautumisen ja sulkemisen elokuvasilmukan arviointi
   • Anterogradinen väridoppler ilman regurgitaatiota
   • Virtausnopeuden pulssidoppler-arviointi (yksivaiheinen tai kaksivaiheinen)
   • Vasen ja oikea E/A-suhteen laskeminen
   • Jos regurgitaatiota esiintyy: huippunopeus ja kesto kvantifioitu

8. Aortan ulosvirtauksen arviointi

   • Aorttavaltimon mittaus (läppärenkaan tasolla systolessa)
   • Aortan virtauksen arviointi (systolisen huippunopeuden väri-Doppler-arviointi)

9. Keuhkojen ulosvirtauksen arviointi

   • Keuhkovaltimon mittaus (läppärenkaan tasolla systolessa)
   • Keuhkovirtauksen arviointi (systolisen huippunopeuden väri-Doppler-arviointi)

10. V-merkin arviointi

    • Anterogradisen virtauksen vahvistus valtimoiden koko pituudella
    • Aortan kannaksen ja valtimotiehyen sykeindeksi

Kaikki sikiön morfometriset ja toiminnalliset sydämen parametrit normalisoidaan Z-pisteisiin raskausiän mukaan, mikäli mahdollista. Sikiön sydämen tilavuudet ja 2D-kuvat, joiden laatu on riittämätön sikiön liikkeistä, sikiön kylkiluiden tai selkärangan akustisten varjojen ja äidin hengityksen vuoksi, jätetään huomioimatta. Jos hydrops kehittyy, kardiovaskulaarisen profiilin pisteet lisätään rutiininomaiseen sydämen toiminnan tutkimukseen.

Tutkimuspopulaatiota seurataan sekä äidin että vastasyntyneen synnytykseen ja kotiutumiseen saakka. Potilaiden tiedot kerätään anonyymisti. Jokaisen potilaan historia arvioidaan ja tiedot aiemmista raskauksista (äidin tai sikiön sairaudet raskauden aikana) ja tuloksista (synnytyksen tyyppi, äidin ja vastasyntyneen olosuhteet syntymässä, raskauden pitkäaikainen lopputulos) kerätään. Lisäksi tutkijat aikovat kerätä tietoja tämänhetkisestä raskaudesta (äidin ja sikiön havainnot raskauden aikana) ja tuloksista (synnytyksen tyyppi, äidin ja vastasyntyneen olosuhteet syntymässä ja molempien sairaalasta lähtöön asti).

Tutkimusmenettelyn riskit

Tähän tutkimukseen osallistuminen ei lisää riskiä. Tutkimuksessa käytetään tavanomaisia ​​ultraäänilaitteita, joita käytetään rutiininomaisessa sikiön arvioinnissa, ilman muutoksia tehossa (määritelty lämpöindeksillä tai mekaanisella indeksillä). Verasonicsin tutkimusultraäänijärjestelmä on myös riskien suhteen verrattavissa perinteisiin ultraääniin.

Tarvittavan tutkimustiedon hankkimiseen odotetaan noin 20-30 minuuttia, mikä on sopusoinnussa tavanomaisten ultraäänitutkimusten ja sikiön kuvantamisessa perinteisesti sovelletun As Low As Reasonably Achievable (ALARA) -periaatteen kanssa.

Näytteen koon laskeminen

Tutkimuksen ensisijainen tulos on ero automaattisten sikiön toiminnallisten sydänparametrien keskiarvossa CHD-tapausten ja kontrollien välillä. Tämä analysoidaan kahden näytteen t-testillä.

Näytteen koon arvioimiseksi käytettiin yleisimmin käytettyä sikiön toiminnallista parametria, erityisesti vasemman kammion MPI:tä (LV-MPI) kaikkien automaattisten sikiön sydänparametrien välityspalvelimena.

Synnynnäisen sydänsairauden harvinaisuudesta johtuen otoskoon laskenta tehtiin rekrytoimalla kaksi kontrollia kutakin tapausta kohti. Yhdistettynä tapauksiin, joissa oli eristetty keuhkoläppästenoosi (n = 16) ja kontrollit (n = 48), aiemmassa tutkimuksessa havaittiin keskihajonna 0,098 LV-MPI-mittauksissa. Tätä havaittua yhdistettyä standardipoikkeamaa (SD) käyttämällä vaaditaan 381 raskauden (127 CHD + 254 kontrollia) kokonaisnäyte suoritetuilla mittauksilla vähintään 80 %:n tehon saavuttamiseksi, jotta voidaan havaita ero 0,03 keskimääräisessä LV-MPI:ssä, kahdella -puolinen tyypin I virheprosentti 5%.

Tutkijat myöntävät, että joitain pilottitietoja saatetaan tarvita patologisten tapausten rajoitetun määrän arvioimiseksi, ja siksi joitain likiarvoja tarvitaan esim. peruspopulaatiossa. Tästä syystä tutkijat ovat pyrkineet rekrytoimaan suuremman määrän osallistujia (noin 30 %), 165 CHD:tä ja 330 kontrollia, mikä mahdollistaa myös joidenkin potilaiden poissulkemisen potilaan keskeyttämisen vuoksi, sikiön liikkeistä johtuvia skannausvaikeuksia jne. sekä epätäydellisiä tietoja. sarjat.

Tavoitteena olisi rekrytoida riittävästi tapauksia, jotta voidaan arvioida, onko sikiön sydämen toimintaparametreissa merkittäviä eroja sairastuneiden ja sairastumattomien sikiöiden välillä lisätutkimuksen pohjaksi.

Tietojen analysointisuunnitelma

Verasonicsilla luotu raaka (radiotaajuus) ultraäänidata antaa tutkijoille mahdollisuuden analysoida signaalin/kuvan käsittelyä, joka tapahtuu ennen näyttöä, mikä mahdollistaa tämän kuvantamistekniikan tarkentamisen.

Kuva-analyysi suoritetaan ensin manuaalisesti optisen arvioinnin avulla ja sitten käyttämällä matemaattisia algoritmeja, jotka tunnistavat ja analysoivat vain korkealaatuisia kuvia. Tämä voi olla rajoitus, koska automaattisesti vain korkealaatuisia kuvia otetaan mukaan (joka ei edusta todellista kliinistä työtä), mutta se takaa myös sen, että parametrit kerätään vain lähes täydellisestä tutkimusmateriaalista (jotka osoittavat todellisia eroja, jos niitä on).

Ultraäänikuvia analysoivat ja sydämen toimintaparametrit tulkitsevat South Eastern Sydneyn paikallisen terveysalueen (SESLHD)/UNSW:n tutkijat Royal Hospital for Women (RHW), Randwickissä. Kuninkaallisen naisten sairaalan sikiölääkäreiden ja UNSW:n insinöörien ryhmä analysoi kuvat varmistaakseen, että algoritmeja sovelletaan oikein sikiön sydämen toimintaparametrien laskemiseen.

Kiinnostuksen kohteena olevien tapausten ja kontrollien vertailut lähtötilanteen ominaisuuksissa suoritetaan käyttämällä kahden otoksen t-testejä, Wilcoxonin rank-sum-testejä tai Pearsonin khin neliötestejä tapauksen mukaan.

Toissijaiset tulokset, joissa verrataan tapauksia ja kontrolleja samassa pisteessä, analysoidaan samalla tavalla kuin ensisijainen tulos, mikäli olettamukset tarkistetaan. Sikiön toimintaparametrien muutosten analysointi ajan myötä (eli 27+6-29+6 ja 34+6-36+6 viikon skannausten välillä) ja näiden muutosten vertailu tapausten ja kontrollien välillä käyttää yleisiä lineaarisia sekamalleja, kuten parametrille sopiva.

Logistista regressiota käytetään sikiön sydänparametrien ja hydropsien esiintyvyyden välisen yhteyden arvioimiseen. Vastaanottimen toiminta-ominaisuuksien käyräanalyysi suoritetaan funktionaalisten sydämen parametrien arvioimiseksi verrattuna rutiininomaisesti käytettyyn kardiovaskulaarisen profiilin pisteytykseen sydämen vajaatoiminnan ennustamiseksi sikiöillä, joilla on synnynnäinen sydänsairaus.

Tilastollinen analyysi suoritetaan käyttämällä SPSS-versiota 22.0 (SPSS Inc., Chicago, Illinois (IL), USA).

Niille tapauksille ilman täydellistä tiedonkeruuta (esim. aikoo tehdä toista skannausta, mutta ei tehdä), analysoidaan vain yksittäistä arvoa eikä mitään ajallista muutosta. Heidän yksittäinen gestaatiotietosarja ultraäänimittauksista sisällytetään edelleen analyysiin, mutta jätetään pois peräkkäisten muutosten analyysistä.

Tietoturva- ja valvontalautakunta

Laadukkaan tiedonkeruun varmistamiseksi kussakin osallistuvassa keskuksessa kuvia keräävät kokeneet sikiölääketieteen ammattilaiset, jotka ovat harjoittaneet sikiölääkettä yli 10 vuotta. Jokainen kuva tallennetaan turvallisesti. SESLHD/UNSW:n tutkijat anonymisoivat tiedot ja valvovat niitä. UNSW:n tutkijat myös tarkistavat ja täydentävät tiedonkeruun, jos tietoja puuttuu.

RHW:n tiimimme valvoo ja takaa tietojen laadun. Jokaisessa osallistuvassa keskuksessa on paikkatutkija, sikiön kardiologi, joka keskustelee ja allekirjoittaa suostumuslomakkeen, kerää ultraäänikuvia ja asiaankuuluvia potilaiden tietoja. Kerätyt tiedot ladataan ja tallennetaan turvallisesti UNSW-alustalle.

Kun jokaiselle merentakaiselle keskukselle on myönnetty eettinen hyväksyntä, UNSW-tiimi lataa tiedot kaikista keskuksista, yhdistää tiedot ainutlaatuiseen tietokantaan ja analysoi ne tilastotieteilijän avulla. UNSW-tiimi vastaa kuvien analysoinnista ja data-analyysistä. Tämän jälkeen kaikki osallistujat tekevät yhteistyötä käsikirjoitusten laatimisessa julkaisua varten.

Tulostietoihin pääsevät käsiksi vain valtuutetut tutkijat, jotka käyttävät salattua tietosuojakoodia. Kaikki kirjoittajat kustakin tutkimuspaikasta tarkistavat lopulliset julkaisuluonnokset.

Tulosten levittäminen ja julkaisupolitiikka

Tutkimuksen tulokset julkaistaan ​​vertaisarvioiduissa tieteellisissä julkaisuissa, esitelmissä konferensseissa tai muilla ammattifoorumeilla. Kaikissa julkaisuissa potilaan yksityisyyttä suojellaan ja se esitetään tunnistamattomalla tavalla.