Automatizált magzati szívműködés szívbetegségben szenvedő csecsemőknél

Vizsgálati terv

A részt vevő betegeknek magzati szívműködési echokardiográfiát ajánlanak fel a 27+6. és 29.+6. terhességi hét között, egy másikat pedig 34+6. és 36.+6. hét között.

A magzati szívműködés echokardiográfiájának elvégzésére érkező betegek már akkor tudják, hogy a babát érinti-e veleszületett szívbetegség. Abban az esetben, ha az egyik kutatási vizsgálat során fel nem tárt magzati fejlődési rendellenességet észlelnek távolról, a betegek megnyugtatásra kerülnek, és időpontot egyeztetnek az Anya- és Magzatgyógyászat (MFM) szakrendelésen további konzultációra, saját kezelőorvosuk értesítése mellett.

Minden résztvevő kap egy tanulmányi számot a részvételi sorrend alapján. Az azonosítás megszüntetésére az orvosok képfelvételkor, a mérnökök általi képfelülvizsgálat előtt kerül sor. A kutatók hozzáférnek egy online betegűrlap-rendszerhez, összegyűjtik a hozzárendelt betegek számát, és hozzáadják a szükséges eredményeket. Az ultrahangos képeket a rendszer helyben menti az ultrahanggépben, ugyanazzal a páciens vizsgálati számával, és feltölti őket egy Sydney-ben létrehozott Microsoft (OneDrive) mappába. Ezeket az adatokat a közzétételt követően legalább 5 évig tároljuk, majd az adatrekordot biztonságosan megsemmisítjük a University of New South Wales (UNSW) iratkezelési eljárásai szerint.

A kutatási ultrahangos vizsgálatokat képzett szonográfus végzi klinikai ultrahangrendszerrel vagy olyan kutatási ultrahangrendszerrel, amelyet a Therapeutic Goods Administration (TGA) jóváhagyott kutatási képalkotásra. A klinikailag használt gépet az egyik általános kereskedelmi gyártó (jelen esetben a General Electric E10) gyártja, és megegyezik az Anya- és Magzatgyógyászati ​​Osztályon használt géppel. A barnadelfin kutatására használt gépet Vantage 256-nak hívják, és egy egyesült államokbeli magáncég (Verasonics) gyártja. Ugyanazt az alapvető elektronikus áramkört és jelátalakító kialakítást használja, mint a hagyományos kereskedelmi gépek, és valójában ugyanazokat az átalakítókat használja, mint a kereskedelmi gépek. Az ultrahang leadásának módja azonban eltérő. Ahelyett, hogy a hagyományos ultrahangos gépekben használt nyalábokat továbbítaná, a Verasonics fókuszálatlan hullámokkal pásztázza a vizsgált területet, így jó minőségű képeket tesz lehetővé korlátozott számú összetett síkhullámmal és csökkentett felvételi idővel.

A nőket félig fekvő testhelyzetbe kell helyezni, a terhességi ultrahangok szokásos módon. A rutin biometria után a magzati szívműködést vizsgáló ultrahang vizsgálatra kerül sor.

Minden magzati szívműködési vizsgálat a következő paramétereket tartalmazza:

1. Magzati biometrikus paraméterek (biparietális átmérő, fejkörfogat, haskörfogat, femur diaphysis hossza)
2. Szabványos magzati Doppler-paraméterek (artéria köldök, artéria agyi mediális, ductus venosus)
3. Magzati szívfrekvencia
4. Pericardialis folyadékgyülem vagy hydrops jelenléte

5. Szívmorfometria - minden mérés, amelyet a diasztolé végén végeznek, kivéve a szisztoléban mért pitvari méreteket (a maximális kiterjedésüknél)

   • Szív/mellkas terület mérése
   • 4 szívkamra mérés (apikális/bazális 4 kamrás nézet 2D-ben)
   • Pitvari és kamrai területek (apikális/bazális 4-kamrás nézet 2D-ben)
   • Kamrai és pitvari szfericitás számítás
   • A kamrai septum és a szívizom falának vastagságának mérése (transzverzális 4 kamrás nézet 2D vagy M módban)

6. A szív összehúzódása

   • Tér-időbeli képkorreláció (STIC) M-mód lökettérfogat, kilökési hányad és rövidítési frakció
   • Automatizált STIC Mitrális gyűrűs sík szisztolés excursion (MAPSE), tricuspidalis gyűrűs síkú szisztolés excursion (TAPSE), Septális gyűrűs síkú szisztolés excursion (SAPSE)
   • Automatizált pulzushullámú Doppler (PWD) bal és jobb oldali módosított szívizom teljesítményindex (Mod-MPI)

7. Atrioventricularis billentyűk működésének értékelése

   • Cine-loop értékelés a helyes nyitásról és zárásról
   • Anterográd Color Doppler regurgitáció nélkül
   • Az áramlási sebesség impulzusos Doppler-értékelése (egyfázisú vagy kétfázisú)
   • Bal és jobb E/A arány számítása
   • Regurgitáció esetén: a csúcssebesség és az időtartam számszerűsítve

8. Az aorta kiáramlás értékelése

   • Az aorta artéria mérése (a szisztoléban a billentyűgyűrű szintjén)
   • Az aortaáramlás értékelése (a szisztolés csúcssebesség színes Doppler-értékelése)

9. Pulmonális kiáramlás értékelése

   • Pulmonális artéria mérés (a billentyűgyűrű szintjén a szisztoléban)
   • A tüdőáramlás értékelése (a szisztolés csúcssebesség színes Doppler-értékelése)

10. V-jel értékelés

    • Az anterográd áramlás megerősítése az artériák teljes hosszában
    • Az aorta isthmus és ductus arteriosus pulzitási indexe

A magzati morfometriai és funkcionális szívparamétereket lehetőség szerint a terhességi kor szerint Z-pontszámra normalizálják. A magzati szívtérfogat és a 2D-s képek a magzati mozgások, a magzati bordák vagy gerinc akusztikus árnyékai, valamint az anyai légzés miatt nem megfelelő minőségűek. Ha hydrops alakul ki, a szív- és érrendszeri profil pontszámot hozzáadják a rutin szívfunkció-felderítéshez.

A vizsgált populációt az anya és az újszülött szüléséig és elbocsátásáig nyomon követik. A betegek adatait anonim módon gyűjtjük. Minden egyes páciens anamnézisét értékelik, és információkat gyűjtenek a korábbi terhességekről (a terhesség alatti anyai vagy magzati betegségekről) és az eredményekről (a szülés típusa, az anyai és újszülöttkori állapotok születéskor, a terhesség hosszú távú kimenetele). Ezenkívül a vizsgálók azt tervezik, hogy információkat gyűjtenek az aktuális terhességről (anya és magzati megfigyelések a terhesség alatt) és az eredményekről (a szülés típusa, az anyai és újszülöttkori állapotok születéskor és mindkettő kórházi elbocsátásáig).

A vizsgálati eljárás kockázatai

A vizsgálatban való részvétel nem növeli a kockázatot. A vizsgálat hagyományos ultrahangos gépeket használ, amelyeket a magzati rutin kiértékelés során használnak, és nem változtatják meg a kimenő teljesítményt (a termikus index vagy a mechanikai index meghatározása szerint). A Verasonics kutatási ultrahangrendszer kockázati szempontból is összehasonlítható a hagyományos ultrahangokkal.

Körülbelül 20-30 perces szkennelési idő várható a szükséges kutatási adatok megszerzéséhez, amely összhangban van a szokásos ultrahangvizsgálatokkal és a magzati képalkotásban hagyományosan alkalmazott As Low As Reasonably Achievable (ALARA) elvével.

A minta méretének kiszámítása

A vizsgálat elsődleges eredménye az automatizált magzati funkcionális szívparaméterek átlagának különbsége a CHD esetek és a kontrollok között. Ezt kétmintás t-próbával elemezzük.

A minta méretének becsléséhez a leggyakrabban alkalmazott magzati funkcionális paramétert, különösen a bal kamra MPI-t (LV-MPI) használtuk az összes automatizált magzati szívparaméter proxyjaként.

A veleszületett szívbetegségek ritkasága miatt a mintanagyság számítását úgy végeztük, hogy minden esetben két kontrollt vettünk fel. Az izolált pulmonalis billentyűszűkület (n = 16) és a kontrollok (n = 48) eseteit összevonva egy korábbi munka 0,098 szórást figyelt meg az LV-MPI mérésekben. Ezt a megfigyelt összesített standard deviációt (SD) használva 381 terhességből álló teljes mintára (127 CHD + 254 kontroll) és elvégzett mérésekkel kell legalább 80%-os teljesítményt elérni az átlagos LV-MPI 0,03-as eltérésének kimutatásához, két -oldalas I. típusú hibaarány 5%.

A kutatók elismerik, hogy bizonyos kísérleti adatokra lehet szükség a kóros esetek korlátozott számának értékeléséhez, ezért bizonyos közelítésekre van szükség, pl. a sokaságon belüli szórásra. Emiatt a vizsgálók arra törekedtek, hogy nagyobb számú résztvevőt (körülbelül 30%-ot), 165 CHD-t és 330 kontrollt toborozzanak, lehetővé téve egyes betegek kizárását a beteg lemorzsolódása, a magzati mozgások stb. miatti szkennelési nehézségek, valamint a hiányos adatok miatt. készletek.

A cél az lenne, hogy elegendő esetet toborozzanak, hogy meg lehessen becsülni, van-e szignifikáns különbség a magzati szívműködési paraméterek tekintetében az érintett és a nem érintett magzatok között, és ez megalapozza a további kutatásokat.

Adatelemzési terv

A Verasonics segítségével előállított nyers (rádiófrekvenciás) ultrahangadatok lehetővé teszik a kutatók számára, hogy elemezzék a megjelenítés előtt zajló jel-/képfeldolgozást, lehetővé téve ennek a képalkotó technikának a finomítását.

A képelemzést először manuálisan, optikai kiértékeléssel, majd olyan matematikai algoritmusok használatával hajtják végre, amelyek csak a kiváló minőségű képeket ismerik fel és elemzik. Ez korlátozó lehet, mert automatikusan csak jó minőségű képek kerülnek bele (ami nem reprezentálja a valós klinikai munkát), ugyanakkor garantálja, hogy a paramétereket csak majdnem tökéletes kutatási anyagból gyűjtsék össze (a valós eltéréseket, ha vannak).

Az ultrahangképeket a randwicki Royal Hospital for Women (RHW) South Eastern Sydney Local Health District (SESLHD)/UNSW kutatói elemzik és a szívfunkciós paramétereket értelmezik. A képeket a Royal Hospital for Women magzatgyógyász orvosaiból és az UNSW mérnökeiből álló csapat elemzi majd annak biztosítása érdekében, hogy az algoritmusokat megfelelően alkalmazzák a magzati szívműködési paraméterek kiszámításához.

Az esetek és a kontrollok alapjellemzőinek érdekes összehasonlítása kétmintás t-próbával, Wilcoxon rang-összeg teszttel vagy Pearson Chi-négyzet teszttel történik.

Az eseteket és a kontrollokat egyetlen időpontban összehasonlító másodlagos eredményeket az elsődleges kimenetelhez hasonló módon elemzik, a feltételezések ellenőrzése mellett. A magzati funkcióparaméterek időbeli változásainak elemzése (azaz a 27+6-29+6 és a 34+6-36+6 hetes szkennelések között), valamint ezen változások esetek és kontrollok közötti összehasonlítása általánosított lineáris vegyes modelleket fog alkalmazni, mint pl. paraméternek megfelelő.

Logisztikus regressziót alkalmazunk a magzati szívparaméterek és a vízhiány előfordulása közötti összefüggés becslésére. A vevő működési jellemzőinek görbe elemzése a funkcionális szívparaméterek és a veleszületett szívbetegségben szenvedő magzatok szívelégtelenségének előrejelzésére rutinszerűen használt kardiovaszkuláris profil pontszámhoz viszonyított értékelése céljából történik.

A statisztikai elemzés az SPSS 22.0 verziójával történik (SPSS Inc., Chicago, Illinois (IL), USA).

Azokra az esetekre, ahol nincs teljes adatgyűjtés (pl. második vizsgálatot tervez, de nem végez), az elemzés csak az izolált értékre történik, időbeli változásra nem. Az ultrahangos mérések egyetlen terhességi adatkészletét továbbra is bevonják az elemzésbe, de kizárják a szekvenciális változások elemzéséből.

Adatbiztonsági és Felügyelő Bizottság

A magas színvonalú adatgyűjtés érdekében minden résztvevő központban olyan tapasztalt magzatorvosok gyűjtenek képeket, akik több mint 10 éve foglalkoznak magzatgyógyászattal. Minden kép biztonságosan tárolódik. Az adatokat anonimizálják, és a SESLHD/UNSW kutatói figyelik. Az UNSW kutatói az adatgyűjtést is felülvizsgálják és kiegészítik hiányzó adatok esetén.

Az RHW csapata felügyeli és garantálja az adatok minőségét. Minden résztvevő központban lesz egy helyszíni kutató, egy magzati kardiológus, aki megvitatja és aláírja a beleegyező nyilatkozatot, ultrahangfelvételeket és releváns betegek adatait gyűjti. Az összegyűjtött adatokat feltöltjük és biztonságosan tároljuk az UNSW platformon.

Miután minden egyes tengerentúli központ etikai jóváhagyása megtörténik, az UNSW csapata letölti az adatokat az összes központból, egyesíti az információkat egy egyedi adatbázisban, és statisztikus segítségével elemzi azokat. Az UNSW csapata a képelemzésért és az adatelemzésért lesz felelős. Ezután minden résztvevő együttműködik a publikálásra szánt kéziratok elkészítésében.

Az eredményekhez csak az arra jogosult kutatók férhetnek hozzá, az adatvédelem érdekében titkosított kóddal. A publikálásra szánt végleges tervezeteket az egyes kutatóhelyek összes szerzője felülvizsgálja.

Az eredmények terjesztése és közzétételi politika

A vizsgálat eredményeit lektorált tudományos folyóiratokban, konferenciákon vagy egyéb szakmai fórumokon elhangzó előadásokon publikálják. A betegek magánéletét minden kiadványban védjük, és azonosítatlan módon jelenítjük meg.