Elektrofysiologi av fetal arytmi (fMCG)

Syfte

Fosterforskning och klinisk praxis har hämmats av bristen på lämpliga undersökningstekniker. För närvarande är ultraljud den enda allmänt använda metoden för att studera fostrets anatomi och fysiologi, men det har betydande begränsningar för bedömning av hjärtrytm. Syftet med den föreslagna studien är att använda fMCG, den magnetiska analogen av foster-EKG, för att karakterisera hjärtfrekvensen och rytmmönstren hos foster med fosterarytmi eller risk för fosterarytmi. Studien är inte avsedd att vara en pivotal studie. Den aktuella enheten är redan godkänd för klinisk användning för registrering av fosterrytm; FDA har emellertid fastställt att en IDE krävs för den föreslagna studien. Studien beräknas pågå i cirka 6 år

Tristan 624 är inrymd i det magnetiskt avskärmade rummet i Biomagnetism Laboratory som ligger inom Wisconsin Institutes for Medical Research på University of Wisconsin-Madison campus.

Protokoll

Faciliteter

UW Biomagnetism Lab ligger inom Wisconsin Institutes for Medical Research, en toppmodern translationell forskningsanläggning intill UW Hospitals and Clinics. Studiens sponsor, Ronald Wakai, PhD, professor i medicinsk fysik, är laboratoriechef. Inom laboratoriet tillhandahålls medicinsk övervakning av Janette Strasburger, MD. Anläggningen ligger i direkt anslutning till UW Hospital. En beredskapsplan finns på plats för anläggningen och för Biomagnetism Lab. I studien av över 700 graviditeter hittills har nödberedskapsplanen inte behövts.

Ämneskohort

Utredarna planerar att studera totalt 300 försökspersoner: 75 kommer att vara gravida kvinnor med okomplicerade graviditeter och 225 kommer att vara gravida kvinnor med graviditeter komplicerade av fosterarytmi eller ett tillstånd som utsätter fostret för risk för fosterarytmi. Dessa fall anses vara "högrisk" på grund av närvaron av eller risken för allvarlig arytmi hos fostret. Det kommer att ta cirka 5 år från början av datainsamlingen att rekrytera försökspersonerna och samla in och analysera data. De gravida mammorna kommer att vara 18 år eller äldre. De kommer att studeras så tidigt som 15 veckors graviditet och kan bli ombedda att återvända ungefär en gång var fjärde vecka, om deras läkare bedömer att ytterligare fMCG-studier är nödvändiga.

Inklusionskriterier för normala ämnen. De gravida kvinnorna måste vara minst 12 veckor gravida och minst 18 år gamla. De måste ha okomplicerade graviditeter.

Uteslutningskriterier för normala ämnen. De gravida försökspersonerna kommer att uteslutas om de är gravida tidigare än 12 veckor eller yngre än 18 år. 510(k)-sammanfattningen listar inga undantag för användningen av den aktuella enheten.

Inklusionskriterier för högriskämnen. De gravida kvinnorna måste vara minst 15 veckor gravida och minst 18 år gamla. Det primära inklusionskriteriet är diagnos av allvarlig fosterarytmi, som definieras som ihållande låg eller hög hjärtfrekvens. Låg puls, eller bradykardi, och hög puls, eller takykardi, baseras på normativa värden för graviditet (vanligtvis under 110-120 slag/min, eller över 160-180 slag/min). Intermittent bradykardi eller takykardi och frekvent och/eller komplex ektopi (oregelbunden rytm) är också viktiga att upptäcka eftersom dessa arytmier kan bli oupphörliga under graviditeten och få konsekvenser för patienthanteringen. Onormal repolarisering, såsom långt QT-syndrom (LQTS), är en annan viktig klass av arytmi. Foster med en familjehistoria av LQTS eller en misstänkt rytm (låg hjärtfrekvens, intermittent AV-block eller ventrikulär takykardi) kommer också att studeras.

Uteslutningskriterier för högriskämnen. De gravida försökspersonerna kommer att uteslutas om de är gravida tidigare än 15 veckor eller yngre än 18 år. Högriskpatienter kan inte delta om deras läkare inte ger dem tillstånd att delta i studien. Återigen listar 510(k)-sammanfattningen inga undantag för användningen av den aktuella enheten.

Rekryteringsmetoder

• Kvinnor 18 år eller äldre med okomplicerade graviditeter kommer att rekryteras genom att placera affischer på lokala perinatalkliniker. När blivande försökspersoner ringer beskrivs studien för dem och de tillfrågas om de har några högrisktillstånd som kan påverka deras deltagande. Om några problem uppstår avgör Dr Wakai i samråd med Dr Strasburger om de är lämpliga att studera. Informerat samtycke kommer att erhållas vid studietillfället av Dr. Wakai eller en av hans medarbetare. Normala ämnen kommer att bjudas in att återvända för uppföljningssessioner upp till 5 gånger.
• Graviditeter komplicerade av fosterarytmi och eller risk för fostrets arytmi kommer att rekryteras av Dr Janette Strasburger, Medical College of Wisconsin. Hon kommer att screena försökspersonerna, förklara proceduren, ge dem råd och rekrytera dem för studien innan hon hänvisar dem till Dr. Wakai. Dessa patienter håller redan på att utvärderas kliniskt och det förväntas inte att reklam för deltagare eller publicering av flygblad kommer att krävas. Förutom patienter från Madison, Milwaukee och Chicago kan högriskpatienter från hela landet inkluderas i studien. I dessa fall har patientens läkare kontaktat utredarna eftersom han/hon tror att fMCG kan vara till nytta för klinisk vård. Dessa högriskämnen screenas för lämplighet av Dr. Strasburger, som kommer att rådgöra med patientens läkare för att avgöra om risken med att resa till Madison är rimlig. Informerat samtycke kommer att erhållas vid studietillfället på Biomagnetism Lab av Dr. Wakai eller en av hans medarbetare.
• Det finns inga inklusions- eller uteslutningskriterier baserade på ras eller etnicitet. Informerat samtycke
• Krav på informerat samtycke och regler som rör informerat samtycke kommer att följas. Informerat samtycke kommer att erhållas innan någon studierelaterade aktiviteter utförs.
• Innan ett samtyckesformulär undertecknas får försökspersonerna en rundtur i labbet, de experimentella procedurerna beskrivs för dem och deras frågor besvaras. För alla ämnen kommer samtycke och HIPAA-tillstånd att erhållas av PI eller en av hans representanter vid tidpunkten för studien.

Ämnesförberedelse

Försökspersonen uppmanas att ta bort alla metall- och magnetiska föremål (t.ex. klockor, glasögon, smycken, mynt) från hennes person och byt till en patientklänning. Försökspersonen ligger på ett patientbord i ett magnetiskt avskärmat rum under hela studien. Ett intercomsystem tillåter verbal kommunikation hela tiden och motivet kan observeras genom en bländare i rummet.

Datainsamling

Ultraljud. En ultraljudsundersökning kommer att utföras av Dr Strasburger för att bedöma fostrets hjärtrytm. Testet kommer att utföras enligt American Society of Echocardiography (ASE) standarder för fosterarytmi.

fMCG-inspelning. SQUID-detektorn placeras över moderns buken nära fostrets hjärta. Flera 10-minutersinspelningar görs, omplacering av detektorn mellan inspelningarna,

Dataanalys.

fMCG

Efter att inspelningarna har filtrerats digitalt för att bandbegränsa signalen, tillämpas signalbehandlingstekniker för att avlägsna moderns störningar. Moderns hjärtfrekvens utvärderas. De fetala QRS-komplexen detekteras med hjälp av autokorrelation. Fostrets hjärtfrekvensspår beräknas från RR-intervallen, och aktogramspårningar härleds från QRS-komplexets momentana amplitud, som ändras som svar på fostrets bålrörelse. Genomsnittliga fMCG-vågformer beräknas för att öka signal-brusförhållandet. Uppgifterna är organiserade i en rapport. Rapporterna består av 1) fostrets hjärtfrekvens och aktogramspårningar, 2) genomsnittliga fMCG-vågformer och 3) fMCG-rytmremsor. Rytmtolkning och klinisk diagnos baseras på bedömning av dessa data. Fostrets hjärtfrekvensspårning används för att identifiera perioder med onormal hjärtfrekvens, motsvarande bradykardi, takykardi eller ektopi. Fostrets hjärtfrekvensspårning och aktogram kan användas för att bedöma hjärtfrekvensreaktivitet, vilket är ett samband mellan fostrets hjärtfrekvensacceleration och fostrets rörelse. Fostrets hjärtfrekvensspårning kan också användas för att bedöma fostrets hjärtfrekvensvariation med hög precision.

De genomsnittliga vågformerna används för att mäta vågformsintervall - PR, QRS, QTc - som kan användas för att detektera abnormiteter i AV-ledning, kammarledning och repolarisering. Intervallen definieras på samma sätt som för EKG: PR-intervall mäts från början av P-vågen till början av QRS-komplexet; QRS-intervall mäter QRS-komplexets varaktighet; QT-intervall mäts från början av QRS-komplexet till slutet av T-vågen; och det korrigerade QT-intervallet, QTc, korrigerar QT-intervallet för hjärtfrekvens genom att dividera med kvadratroten av RR-intervallet, mätt i sekunder. Intervallen jämförs med historiska normer. Rytmremsorna används för att diagnostisera rytmavvikelser på liknande sätt som ett EKG, baserat på timing och morfologi för vågformskomponenterna.

För fosterarytmi och andra högriskpatienter kommer resultaten att tolkas av Dr Strasburger, som skickar rapporten till och diskuterar resultaten med den remitterande läkaren. För att skydda patientens konfidentialitet kommer uppgifterna att skickas i elektroniska filer märkta med ett identifikationsnummer, men den remitterande läkaren och Drs. Strasburger kommer att göras medveten om ämnets (patientens) identitet.