Função Cardíaca Fetal Automatizada em Bebês Afetados por Doenças Cardíacas

Plano de Investigação

Aos pacientes participantes será oferecido um ecocardiograma da função cardíaca fetal entre 27+6 e 29+6 semanas de gestação e outro entre 34+6 e 36+6 semanas.

Na fase em que os pacientes entrarem para fazer o ecocardiograma da função cardíaca fetal, eles já saberão se o bebê é acometido por cardiopatia congênita, pois a triagem de malformações é realizada entre 18 e 20 semanas de gestação e já terá sido realizada. No caso remoto de detectar uma malformação fetal não diagnosticada durante um dos exames de pesquisa, os pacientes serão tranquilizados e as consultas agendadas na clínica de medicina materna e fetal (MFM) para consulta posterior, juntamente com a notificação de seu próprio médico assistente.

Cada participante receberá um número de estudo seguindo a ordem de recrutamento de participação. A desidentificação será realizada na aquisição da imagem pelos médicos antes da revisão da imagem pelos engenheiros. Os pesquisadores acessarão um sistema de formulários de pacientes on-line, coletarão o número do paciente atribuído e adicionarão as informações necessárias sobre os resultados. As imagens de ultrassom serão salvas localmente na máquina de ultrassom pelo mesmo número de estudo do paciente atribuído e carregadas em uma pasta específica da Microsoft (OneDrive) criada em Sydney. Esses dados serão armazenados por no mínimo 5 anos após a publicação, então o registro de dados será destruído com segurança de acordo com os processos de descarte de registros da Universidade de New South Wales (UNSW).

As varreduras de ultrassom de pesquisa serão realizadas por um ultrassonografista treinado usando um sistema de ultrassom clínico ou um sistema de ultrassom de pesquisa aprovado pela Therapeutic Goods Administration (TGA) para imagens de pesquisa. A máquina usada clinicamente é feita por um dos fabricantes comerciais comuns (neste caso, General Electric E10) e é um modelo idêntico ao usado no Departamento de Medicina Materno-Fetal. A máquina utilizada para pesquisa de botos se chama Vantage 256 e é fabricada por uma empresa privada dos Estados Unidos (Verasonics). Ele usa os mesmos circuitos eletrônicos fundamentais e design de transdutor das máquinas comerciais convencionais e, de fato, usa os mesmos transdutores das máquinas comerciais. No entanto, a maneira como o ultrassom é aplicado é diferente. Em vez de transmitir feixes como os usados ​​em máquinas de ultrassom convencionais, o Verasonics escaneia a área de interesse por ondas não focadas, permitindo imagens de alta qualidade com um número limitado de ondas planas compostas e tempo de aquisição reduzido.

As mulheres serão colocadas em posição semi-reclinada, como padrão para ultrassons de gravidez. Após a biometria de rotina, será realizada a ultrassonografia de função cardíaca fetal para pesquisa.

Cada exame de função cardíaca fetal incluirá os seguintes parâmetros:

1. Parâmetros biométricos fetais (diâmetro biparietal, perímetro cefálico, perímetro abdominal, comprimento da diáfise do fêmur)
2. Parâmetros Doppler fetais padrão (artéria umbilical, artéria cerebral medial, ducto venoso)
3. Frequência cardíaca fetal
4. Presença de derrame pericárdico ou hidropisia

5. Morfometria cardíaca - todas as medidas realizadas no final da diástole, com exceção das dimensões atriais medidas na sístole (em sua extensão máxima)

   • Medição da área do coração/tórax
   • Medições de 4 câmaras cardíacas (visualização apical/basal de 4 câmaras em 2D)
   • Áreas atriais e ventriculares (visualização apical/basal de 4 câmaras em 2D)
   • Cálculo da esfericidade ventricular e atrial
   • Medição da espessura do septo interventricular e das paredes miocárdicas (visão transversal de 4 câmaras em 2D ou modo M)

6. Contratilidade cardíaca

   • Correlação de imagem espaço-temporal (STIC) Volume de curso M-Mode, fração de ejeção e fração de encurtamento
   • Excursão Sistólica do Plano do Anular Mitral STIC Automatizado (MAPSE), Excursão Sistólica do Plano do Anular Tricúspide (TAPSE), Excursão Sistólica do Plano do Anular Septal (SAPSE)
   • Doppler Pulsado Automatizado (PWD) Esquerda e Direita modificado índice de desempenho miocárdico (Mod-MPI)

7. Avaliação da função das válvulas atrioventriculares

   • Avaliação do cine-loop para abertura e fechamento corretos
   • Doppler colorido anterógrado sem regurgitação
   • Avaliação Doppler pulsado da velocidade do fluxo (monofásico ou bifásico)
   • Cálculo da relação E/A esquerda e direita
   • Se houver regurgitação: pico de velocidade e duração quantificados

8. Avaliação da saída da aorta

   • Medição da artéria aorta (ao nível do anel valvular na sístole)
   • Avaliação do fluxo aórtico (avaliação Doppler colorida da velocidade de pico sistólica)

9. Avaliação do fluxo pulmonar

   • Medição da artéria pulmonar (ao nível do anel valvular na sístole)
   • Avaliação do fluxo pulmonar (avaliação Doppler colorida da velocidade de pico sistólica)

10. avaliação do sinal V

    • Confirmação de fluxo anterógrado em toda a extensão das artérias
    • Índice de pulsatilidade do istmo aórtico e canal arterial

Todos os parâmetros cardíacos morfométricos e funcionais fetais serão normalizados para escore Z por idade gestacional, sempre que possível. Serão excluídos volumes cardíacos fetais e imagens 2D com qualidade inadequada devido a movimentos fetais, presença de sombras acústicas de costelas ou coluna fetal e respiração materna. Se a hidropisia se desenvolver, a pontuação do perfil cardiovascular será adicionada à exploração rotineira da função cardíaca.

A população do estudo será acompanhada até o parto e alta tanto da mãe quanto do neonato. As informações dos pacientes serão coletadas anonimamente. A história de cada paciente será avaliada e informações sobre gestações anteriores (doenças maternas ou fetais durante a gravidez) e desfechos (tipo de parto, condições maternas e neonatais ao nascimento, evolução da gravidez a longo prazo) serão coletadas. Além disso, os investigadores planejam coletar informações sobre a gravidez atual (observações maternas e fetais durante a gravidez) e os resultados (tipo de parto, condições maternas e neonatais no nascimento e até a alta hospitalar de ambos).

Riscos do procedimento do estudo

Não há risco aumentado relacionado à participação neste estudo. O estudo utiliza máquinas convencionais de ultrassom usadas na avaliação fetal de rotina, sem alteração na potência de saída (conforme definido pelo Índice Térmico ou Índice Mecânico). O sistema de ultrassom de pesquisa da Verasonics também é comparável aos ultrassons convencionais em termos de riscos.

Aproximadamente 20 a 30 minutos de duração do exame são previstos para a aquisição dos dados de pesquisa necessários, que estão de acordo com os exames de ultrassom padrão e o princípio Tão Baixo Quanto Razoavelmente Possível (ALARA) convencionalmente aplicado em imagens fetais.

Cálculo do Tamanho da Amostra

O resultado primário do estudo é a diferença na média dos parâmetros cardíacos funcionais fetais automatizados entre casos de CHD e controles. Isso será analisado usando um teste t de duas amostras.

Para estimar o tamanho da amostra, o parâmetro funcional fetal mais comumente aplicado foi usado, especificamente o MPI do ventrículo esquerdo (LV-MPI) como proxy de todos os parâmetros cardíacos fetais automatizados.

Devido à raridade das cardiopatias congênitas, o cálculo do tamanho da amostra foi realizado com base no recrutamento de dois controles para cada caso. Agrupados entre casos com estenose valvar pulmonar isolada (n = 16) e controles (n = 48), um trabalho anterior observou um desvio padrão de 0,098 nas medidas do VE-MPI. Usando este Desvio Padrão (DP) agrupado observado, uma amostra total de 381 gestações (127 CHD + 254 controles) com medições concluídas é necessária para atingir pelo menos 80% de poder para detectar uma diferença de 0,03 na média LV-MPI, com dois taxa de erro tipo I de 5%.

Os investigadores reconhecem que alguns dados piloto podem ser necessários para avaliar o número limitado de casos patológicos e, portanto, algumas aproximações são necessárias, por exemplo, para desvio padrão dentro da população. Por esta razão, os investigadores pretenderam recrutar um número maior de participantes (aproximadamente 30%), 165 CHD e 330 controles, permitindo também algumas exclusões de pacientes devido ao abandono do paciente, dificuldades na digitalização devido a movimentos fetais, etc., e dados incompletos conjuntos.

O objetivo seria recrutar casos suficientes para poder estimar se há diferença significativa em termos de parâmetros de função cardíaca fetal entre fetos afetados e não afetados para subsidiar pesquisas futuras.

Plano de análise de dados

Dados brutos de ultrassom (radiofrequência) gerados usando o Verasonics permitirão aos pesquisadores analisar o processamento de sinal/imagem que ocorre antes da exibição, permitindo o refinamento dessa técnica de imagem.

A análise de imagem será realizada primeiro manualmente por meio de avaliação óptica e depois por meio do uso de algoritmos matemáticos que reconhecerão e analisarão apenas imagens de alta qualidade. Isso pode ser uma limitação porque automaticamente apenas imagens de alta qualidade serão incluídas (o que não é representativo do trabalho clínico real), mas também garante que os parâmetros sejam coletados apenas de material de pesquisa quase perfeito (mostrando diferenças verdadeiras, se existirem).

As imagens de ultrassom serão analisadas e os parâmetros da função cardíaca interpretados por pesquisadores do Distrito de Saúde Local do Sudeste de Sydney (SESLHD)/UNSW baseados no Royal Hospital for Women (RHW), Randwick. As imagens serão analisadas por uma equipe de médicos fetais do Royal Hospital for Women e engenheiros da UNSW para garantir que os algoritmos sejam aplicados corretamente para calcular os parâmetros da função cardíaca fetal.

As comparações de interesse entre casos e controles nas características basais serão realizadas usando testes t de duas amostras, testes de soma de classificação de Wilcoxon ou testes qui-quadrado de Pearson, conforme apropriado.

Os resultados secundários comparando casos e controles em um único momento serão analisados ​​de maneira semelhante ao resultado primário, sujeito a verificações de suposições. As análises das alterações nos parâmetros da função fetal ao longo do tempo (ou seja, entre as varreduras de 27+6-29+6 e 34+6-36+6 semanas) e a comparação dessas alterações entre casos e controles empregarão modelos mistos lineares generalizados, como apropriado para o parâmetro.

A regressão logística será utilizada para estimar a associação entre os parâmetros cardíacos fetais e a incidência de hidropisia. A análise da curva das características operacionais do receptor será realizada para avaliar os parâmetros cardíacos funcionais em comparação com o escore do perfil cardiovascular usado rotineiramente para prever a insuficiência cardíaca em fetos com cardiopatia congênita.

A análise estatística será realizada no programa SPSS versão 22.0 (SPSS Inc., Chicago, Illinois (IL), EUA).

Para os casos sem aquisição completa de dados (ou seja, pretendendo, mas não realizando uma segunda varredura), a análise ocorrerá apenas para o valor isolado e não para qualquer alteração temporal. Seu único conjunto de dados gestacionais de medições de ultrassom ainda será incluído na análise, mas excluído de qualquer análise de alteração sequencial.

Conselho de Segurança e Monitoramento de Dados

Para garantir a coleta de dados de alta qualidade, as imagens serão coletadas em cada centro participante por médicos fetais experientes que praticam medicina fetal há mais de 10 anos. Cada imagem será armazenada com segurança. Os dados serão anonimizados e monitorados por pesquisadores do SESLHD/UNSW. Os pesquisadores da UNSW também revisarão e completarão a coleta de dados em caso de falta de dados.

Nossa equipe da RHW supervisionará e garantirá a qualidade dos dados. Cada centro participante terá um pesquisador do local, um cardiologista fetal que discutirá e assinará o termo de consentimento, coletará imagens de ultrassom e dados relevantes dos pacientes. Os dados coletados serão carregados e armazenados com segurança na plataforma UNSW.

Assim que a aprovação ética para cada centro no exterior for concedida, a equipe UNSW fará o download dos dados de todos os centros, mesclará as informações em um banco de dados exclusivo e as analisará com a ajuda de um estatístico. A equipe UNSW será responsável pela análise de imagens e análise de dados. Todos os participantes irão então colaborar na elaboração de manuscritos para publicação.

Os dados dos resultados serão acessados ​​apenas por pesquisadores autorizados usando um código criptografado para proteção de dados. Os rascunhos finais para publicação serão revisados ​​por todos os autores de cada centro de pesquisa.

Política de divulgação de resultados e publicação

Os resultados do estudo serão publicados em revistas científicas revisadas por pares, apresentações em conferências ou outros fóruns profissionais. Em qualquer publicação, a privacidade do paciente será protegida e apresentada de forma anônima.