Innowacje w obrazowaniu do oceny łożyska w odpowiedzi na zanieczyszczenie środowiska (RODZICE) (PARENTs)

W wielu badaniach epidemiologicznych powiązano narażenie kobiet w ciąży na zanieczyszczenia powietrza pochodzące z ruchu drogowego, toksyny powietrza pochodzące z przemysłu i inne toksyny środowiskowe, z miarami złych wyników porodowych, w tym stanu przedrzucawkowego (PE), porodu przedwczesnego (PTB) i wewnątrzmacicznego ograniczenia wzrostu (IUGR). Stan przedrzucawkowy, poród przedwczesny i IUGR, znane łącznie jako niedokrwienna choroba łożyska, są silnie skorelowane z chorobowością niemowląt i szeregiem chorób wieku dorosłego, od choroby wieńcowej po raka. Chociaż powszechnie uważa się, że mechanizmy patofizjologiczne prowadzące do powikłań choroby niedokrwiennej łożyska i niewydolności łożyska mają podobne podłoże biologiczne i rozpoczynają się już od wadliwego zagnieżdżenia się łożyska, do tej pory nie ma badań prognostycznych, które prospektywnie oceniałyby strukturę i/lub funkcję łożyska. Może to być związane z istniejącymi technologiami, rutynowo stosowanymi w podejmowaniu decyzji klinicznych, takimi jak ultrasonografia i niektóre biomarkery, którym brakuje precyzji w pierwszym trymestrze oraz odpowiedniej czułości i swoistości w drugim i trzecim trymestrze ciąży. W związku z tym brakuje oceny i przewidywania normalności i odchylenia od normy funkcji łożyska. Dlatego nadrzędnym celem tej propozycji jest opracowanie i ocena zestawu najnowocześniejszych wieloparametrycznych technologii obrazowania metodą rezonansu magnetycznego (mp-MRI) (główny predyktor) i przełożenie tych nowych metod obrazowania łożyska na ocenę wpływu zanieczyszczenia środowiska ekspozycja na przewidywanie złożonej nieprawidłowości/niewydolności łożyska i powiązanych wyników (PE, PTB i IUGR) (pierwotny wynik).

Naszą centralną hipotezą jest to, że przewlekła ekspozycja na wysokie wskaźniki zanieczyszczenia środowiska, niezależnie od statusu społeczno-ekonomicznego (SES), zwiększa ryzyko niewydolności łożyska z powodu rozwoju niekorzystnej struktury / funkcji łożyska we wczesnym okresie ciąży, co wykryto za pomocą postępu technologicznego mp-MRI.

Aby przetestować tę hipotezę, nasz interdyscyplinarny zespół badawczy z UCLA opracuje najpierw bezkontrastowy mp-MRI łożyska przy swobodnym oddychaniu, składający się z perfuzji pseudo-ciągłego znakowania spinu tętniczego (pCASL) z wieloma opóźnieniami i wielokontrastowego strukturalnego MRI o wysokiej rozdzielczości, który będzie zapewnić powtarzalne pomiary perfuzji łożyska i mikrostruktury tkanki (CIM 1). Nowe techniki mp-MRI zostaną porównane z ultrasonografią dopplerowską tętnic macicznych podczas ciąży i ostatecznie zweryfikowane przez złoty standard patologii histologicznej i unaczynienia łożyska poporodowego (AIM 2). Na koniec badacze przeprowadzą dogłębne analizy zrekrutowanych pacjentek pod kątem narażenia na zanieczyszczenie środowiska i skorelują ich wskaźniki narażenia z obszernie zebranymi wynikami ciąży, w celu zbudowania modelu predykcyjnego (AIM 3). Nasze cele szczegółowe to:

CEL 1: Opracowanie bezkontrastowych technik mp-MRI łożyska bez oddychania, które mogą nieinwazyjnie scharakteryzować perfuzję i mikrostrukturę łożyska in vivo we wszystkich trymestrach.

A. Opracować wieloopóźnioną sekwencję pCASL dla swobodnego oddychania, używając obrazowania 3D GRASE z wytłumioną tłem w celu ilościowego pomiaru perfuzji łożyska w ciągu 5-10 min (1,5x1,5x2 rozdzielczość mm3).

B. Opracować trójwymiarową sekwencję radialną stosu promieni o złotym kącie i wysokiej rozdzielczości, umożliwiającą swobodne oddychanie, z samonawigacją i retrospektywną kompensacją ruchu przy użyciu skompresowanego wykrywania do mapowania mikrostruktury łożyska w ciągu 5–10 minut skanowania (rozdzielczość izotropowa 1x1x1 mm3).

CEL 2: Ocena mp-MRI łożyska poprzez porównanie wzdłużne z ultrasonografią dopplerowską tętnic macicznych podczas ciąży jako predykcyjnego markera niewydolności łożyska.

A. Przeprowadzić 3-letnie prospektywne badanie kohortowe kobiet w ciąży, wykonując nowoopracowany mp-MRI (AIM1) w 1. i 2. trymestrze ciąży równolegle z pomiarem ultrasonograficznym tętnicy macicznej metodą Dopplera, aby ocenić zdolność przewidywania mp-MRI w porównaniu z ultrasonografią.

B. Zbierz szczegółowe dane dotyczące wyników ciąży prospektywnej kohorty, w tym rozpoznania, wyników noworodków i łożyska do analizy patologicznej i histologicznej w celu ustalenia czynników ryzyka niewydolności łożyska jako odpowiedzi na ekspozycję środowiskową (CEL 3).

CEL 3: Przeprowadzenie dogłębnych analiz wśród zrekrutowanych osób w celu określenia powiązań narażenia na zanieczyszczenia środowiska i zarówno pomiarów mp-MRI łożyska, jak i współistniejących wyników ciąży.

A. Przeprowadzić dogłębne analizy miar modelowanego narażenia na zanieczyszczenia środowiska u zrekrutowanych przez nas pacjentek, aby ocenić powiązania z pomiarami mp-MRI struktury łożyska i perfuzji podczas ciąży, biorąc pod uwagę wiele czynników zakłócających, takich jak wiek matki przy porodzie, rasa/pochodzenie etniczne i SES.

B. Skorelować pomiary mp-MRI struktury łożyska i perfuzji podczas ciąży z wynikami ciąży, poporodową oceną masy łożyska, patologią i wynikami noworodków. Badania te ustalą wpływ zanieczyszczenia środowiska na strukturę i funkcję łożyska oraz powiązane wyniki ciąży, przy czym praktyki położnicze i noworodkowe obejmą taktykę nadzoru opartą na miejscu zamieszkania kobiet w ciąży i ich potomstwa. Ponadto proponowane badania pozwolą ustalić potencjał wczesnego rozpoznania niewydolności łożyska, a tym samym opracować przyszłe strategie terapii zapobiegawczych i interwencyjnych ukierunkowanych na odwrócenie, zanim wystąpią szkodliwe konsekwencje.