Fonction cardiaque fœtale automatisée chez les bébés atteints de maladies cardiaques

Plan d'enquête

Les patientes participantes se verront proposer une échocardiographie de la fonction cardiaque fœtale entre 27+6 et 29+6 semaines de gestation et une autre entre 34+6 et 36+6 semaines.

Au stade où les patients viendront pour effectuer une échocardiographie de la fonction cardiaque fœtale, ils sauront déjà si le bébé est atteint d'une cardiopathie congénitale puisque le dépistage des malformations est effectué entre 18 et 20 semaines de gestation et aura déjà été entrepris. Dans le cas isolé de détection d'une malformation fœtale non diagnostiquée lors de l'un des scanners de recherche, les patients seront rassurés et des rendez-vous seront pris à la clinique de médecine maternelle et fœtale (MFM) pour une consultation supplémentaire avec notification à leur propre médecin traitant.

Chaque participant se verra attribuer un numéro d'étude suivant l'ordre de recrutement de participation. L'anonymisation sera entreprise lors de l'acquisition de l'image par les médecins avant l'examen de l'image par les ingénieurs. Les chercheurs accéderont à un système de formulaires de patients en ligne, recueilleront le numéro de patient attribué et ajouteront les informations nécessaires sur les résultats. Les images échographiques seront enregistrées localement dans l'appareil à ultrasons par le même numéro d'étude du patient attribué et téléchargées dans un dossier Microsoft (OneDrive) spécifique créé à Sydney. Ces données seront stockées pendant au moins 5 ans après la publication, puis l'enregistrement de données sera détruit en toute sécurité conformément aux processus d'élimination des enregistrements de l'Université de Nouvelle-Galles du Sud (UNSW).

Les échographies de recherche seront effectuées par un échographiste qualifié à l'aide d'un système d'échographie clinique ou d'un système d'échographie de recherche approuvé par la Therapeutic Goods Administration (TGA) pour l'imagerie de recherche. La machine utilisée cliniquement est fabriquée par l'un des fabricants commerciaux courants (dans ce cas General Electric E10) et est un modèle identique à celui utilisé dans le Département de médecine maternelle et fœtale. La machine utilisée pour la recherche sur les marsouins s'appelle Vantage 256 et elle est fabriquée par une société privée aux États-Unis (Verasonics). Il utilise les mêmes circuits électroniques fondamentaux et la même conception de transducteur que les machines commerciales conventionnelles, et utilise en fait les mêmes transducteurs que les machines commerciales. Cependant, la façon dont l'échographie est délivrée diffère. Au lieu de transmettre des faisceaux comme ceux utilisés dans les échographes conventionnels, Verasonics balaye la zone d'intérêt par des ondes non focalisées, permettant des images de haute qualité avec un nombre limité d'ondes planes composées et un temps d'acquisition réduit.

Les femmes seront placées en position semi-allongée, comme standard pour les échographies de grossesse. Après la biométrie de routine, l'échographie de recherche de la fonction cardiaque fœtale sera réalisée.

Chaque examen de la fonction cardiaque fœtale comprendra les paramètres suivants :

1. Paramètres biométriques fœtaux (diamètre bipariétal, circonférence crânienne, circonférence abdominale, longueur diaphyse fémorale)
2. Paramètres Doppler fœtaux standard (artère ombilicale, artère cérébrale médiale, canal veineux)
3. Fréquence cardiaque fœtale
4. Présence d'épanchement péricardique ou hydrops

5. Morphométrie cardiaque - toutes les mesures effectuées en fin de diastole, à l'exception des dimensions auriculaires mesurées en systole (à leur extension maximale)

   • Mesure de la zone cœur/thorax
   • Mesures des 4 cavités cardiaques (vue apicale/basale des 4 cavités en 2D)
   • Zones auriculaire et ventriculaire (vue apicale/basale 4 cavités en 2D)
   • Calcul de la sphéricité ventriculaire et auriculaire
   • Mesure de l'épaisseur du septum interventriculaire et des parois myocardiques (vue transversale 4 cavités en mode 2D ou M)

6. Contractilité cardiaque

   • Corrélation d'image spatio-temporelle (STIC) Volume systolique en mode M, fraction d'éjection et fraction de raccourcissement
   • Excursion systolique dans le plan annulaire mitral automatisé STIC (MAPSE), excursion systolique dans le plan annulaire tricuspide (TAPSE), excursion systolique dans le plan annulaire septal (SAPSE)
   • Doppler automatisé à ondes pulsées (PWD) Indice de performance myocardique modifié gauche et droit (Mod-MPI)

7. Évaluation de la fonction des valves auriculo-ventriculaires

   • Évaluation ciné-boucle de l'ouverture et de la fermeture correctes
   • Doppler couleur antérograde sans régurgitation
   • Évaluation Doppler pulsé de la vitesse d'écoulement (monophasique ou biphasique)
   • Calcul du rapport E/A gauche et droit
   • En cas de régurgitation : vitesse et durée maximales quantifiées

8. Évaluation du débit de l'aorte

   • Mesure de l'artère aortique (au niveau de l'anneau valvulaire en systole)
   • Évaluation du flux aortique (évaluation Doppler couleur de la vitesse de pointe systolique)

9. Évaluation du débit pulmonaire

   • Mesure de l'artère pulmonaire (au niveau de l'anneau valvulaire en systole)
   • Évaluation du débit pulmonaire (évaluation Doppler couleur de la vitesse de pointe systolique)

10. Évaluation du signe V

    • Confirmation du flux antérograde sur toute la longueur des artères
    • Indice de pulsatilité de l'isthme aortique et du canal artériel

Tous les paramètres cardiaques morphométriques et fonctionnels fœtaux seront normalisés au score Z par âge gestationnel lorsque cela est possible. Les volumes cardiaques fœtaux et les images 2D de qualité insuffisante en raison de mouvements fœtaux, de la présence d'ombres acoustiques des côtes ou de la colonne vertébrale fœtale et de la respiration maternelle seront exclus. Si un hydrops se développe, le score du profil cardiovasculaire sera ajouté à l'exploration de routine de la fonction cardiaque.

La population étudiée sera suivie jusqu'à l'accouchement et la sortie de la mère et du nouveau-né. Les informations des patients seront collectées de manière anonyme. L'histoire de chaque patiente sera évaluée et des informations sur les grossesses précédentes (maladies maternelles ou fœtales pendant la grossesse) et les résultats (type d'accouchement, conditions maternelles et néonatales à la naissance, issue à long terme de la grossesse) seront recueillies. En outre, les enquêteurs prévoient de collecter des informations sur la grossesse en cours (observations maternelles et fœtales pendant la grossesse) et les résultats (type d'accouchement, conditions maternelles et néonatales à la naissance et jusqu'à la sortie de l'hôpital des deux).

Risques liés à la procédure d'étude

Il n'y a pas de risque accru lié à la participation à cette étude. L'étude utilise des machines à ultrasons conventionnelles telles qu'utilisées dans l'évaluation fœtale de routine, sans modification de la puissance de sortie (telle que définie par l'indice thermique ou l'indice mécanique). L'échographe de recherche Verasonics est également comparable aux ultrasons conventionnels en termes de risques.

Une durée d'analyse d'environ 20 à 30 minutes est prévue pour l'acquisition des données de recherche nécessaires, conformément aux examens échographiques standard et au principe ALARA (As Low As Reasonably Achievable) appliqué de manière conventionnelle en imagerie fœtale.

Calcul de la taille de l'échantillon

Le principal résultat de l'étude est la différence de la moyenne des paramètres cardiaques fonctionnels fœtaux automatisés entre les cas de coronaropathie et les témoins. Ceci sera analysé à l'aide d'un test t à deux échantillons.

Pour estimer la taille de l'échantillon, le paramètre fonctionnel fœtal le plus couramment appliqué a été utilisé, en particulier le ventricule gauche MPI (LV-MPI) comme proxy de tous les paramètres cardiaques fœtaux automatisés.

En raison de la rareté des cardiopathies congénitales, le calcul de la taille de l'échantillon a été effectué sur la base du recrutement de deux témoins pour chaque cas. Regroupés entre les cas avec une sténose valvulaire pulmonaire isolée (n = 16) et les témoins (n ​​= 48), un travail antérieur a observé un écart type de 0,098 dans les mesures LV-MPI. En utilisant cet écart type (SD) regroupé observé, un échantillon total de 381 grossesses (127 CHD + 254 contrôles) avec des mesures complètes est nécessaire pour atteindre au moins 80 % de puissance pour détecter une différence de 0,03 dans le LV-MPI moyen, avec un deux -taux d'erreur de type I de 5 %.

Les enquêteurs reconnaissent que certaines données pilotes peuvent être nécessaires pour évaluer le nombre limité de cas pathologiques et que, par conséquent, certaines approximations sont nécessaires, par ex. pour l'écart-type au sein de la population. Pour cette raison, les enquêteurs ont cherché à recruter un plus grand nombre de participants (environ 30%), 165 CHD et 330 contrôles, permettant également certaines exclusions de patients en raison de l'abandon du patient, des difficultés de numérisation dues aux mouvements fœtaux, etc., et des données incomplètes ensembles.

L'objectif serait de recruter suffisamment de cas pour pouvoir estimer s'il existe une différence significative en termes de paramètres de la fonction cardiaque fœtale entre les fœtus affectés et non affectés afin d'éclairer les recherches futures.

Plan d'analyse des données

Les données ultrasonores brutes (radiofréquence) générées à l'aide du Verasonics permettront aux chercheurs d'analyser le traitement du signal/de l'image qui a lieu avant l'affichage, permettant ainsi d'affiner cette technique d'imagerie.

L'analyse des images sera d'abord effectuée manuellement par évaluation optique, puis par l'utilisation d'algorithmes mathématiques qui ne reconnaîtront et n'analyseront que des images de haute qualité. Cela pourrait être une limitation car automatiquement seules des images de haute qualité seront incluses (ce qui n'est pas représentatif du travail clinique réel) mais garantit également que les paramètres ne sont collectés qu'à partir de matériel de recherche presque parfait (montrant de vraies différences si elles existent).

Les images échographiques seront analysées et les paramètres de la fonction cardiaque interprétés par des chercheurs du district de santé local du sud-est de Sydney (SESLHD)/UNSW basés au Royal Hospital for Women (RHW) de Randwick. Les images seront analysées par une équipe de médecins en médecine fœtale du Royal Hospital for Women et d'ingénieurs de l'UNSW pour s'assurer que les algorithmes sont correctement appliqués pour calculer les paramètres de la fonction cardiaque fœtale.

Les comparaisons d'intérêt entre les cas et les témoins dans les caractéristiques de base seront effectuées à l'aide de tests t à deux échantillons, de tests de somme des rangs de Wilcoxon ou de tests du chi carré de Pearson, selon le cas.

Les résultats secondaires comparant les cas et les témoins à un moment donné seront analysés de la même manière que le résultat principal, sous réserve de vérifications des hypothèses. Les analyses des changements des paramètres de la fonction fœtale au fil du temps (c'est-à-dire entre les scanners 27+6-29+6 et 34+6-36+6 semaines), et la comparaison de ces changements entre les cas et les témoins utiliseront des modèles mixtes linéaires généralisés, comme adapté au paramètre.

La régression logistique sera utilisée pour estimer l'association entre les paramètres cardiaques fœtaux et l'incidence de l'hydrops. Une analyse de la courbe des caractéristiques de fonctionnement du récepteur sera effectuée pour évaluer les paramètres cardiaques fonctionnels par rapport au score de profil cardiovasculaire couramment utilisé pour prédire l'insuffisance cardiaque chez les fœtus atteints de cardiopathie congénitale.

L'analyse statistique sera effectuée à l'aide de SPSS version 22.0 (SPSS Inc., Chicago, Illinois (IL), États-Unis).

Pour les cas sans acquisition complète de données (c'est-à-dire ayant l'intention mais n'entreprenant pas un deuxième balayage), l'analyse aura lieu uniquement pour la valeur isolée et non pour tout changement temporel. Leur ensemble unique de données gestationnelles de mesures échographiques sera toujours inclus dans l'analyse, mais exclu de toute analyse de changement séquentiel.

Conseil de sécurité et de surveillance des données

Pour assurer une collecte de données de haute qualité, les images seront collectées dans chaque centre participant par des médecins expérimentés en médecine fœtale qui pratiquent la médecine fœtale depuis plus de 10 ans. Chaque image sera stockée en toute sécurité. Les données seront anonymisées et surveillées par des chercheurs du SESLHD/UNSW. Les chercheurs de l'UNSW examineront et compléteront également la collecte de données en cas de données manquantes.

Notre équipe de RHW supervisera et garantira la qualité des données. Chaque centre participant aura un chercheur de site, un cardiologue fœtal qui discutera et signera le formulaire de consentement, collectera les images échographiques et les données pertinentes des patients. Les données collectées seront téléchargées et stockées en toute sécurité sur la plate-forme UNSW.

Une fois l'approbation éthique pour chaque centre à l'étranger accordée, l'équipe de l'UNSW téléchargera les données de tous les centres, fusionnera les informations dans une base de données unique et les analysera avec l'aide d'un statisticien. L'équipe de l'UNSW sera responsable de l'analyse des images et de l'analyse des données. Tous les participants collaboreront ensuite à la rédaction de manuscrits destinés à être publiés.

Les données sur les résultats ne seront accessibles qu'aux chercheurs autorisés utilisant un code crypté pour la protection des données. Les versions finales pour publication seront examinées par tous les auteurs de chaque site de recherche.

Diffusion des résultats et politique de publication

Les résultats de l'étude seront publiés dans des revues scientifiques à comité de lecture, des présentations lors de conférences ou d'autres forums professionnels. Dans toute publication, la vie privée des patients sera protégée et présentée de manière anonymisée.