Hjärtfunktioner som en ny metod för utvärdering av fetal anemi före och efter intrauterin fosterblodtransfusion

INTRODUKTION

Cirkulationsförändringar associerade med fetal anemi har en viktig roll för att upprätthålla tillräcklig syresättning av vävnaden. Med fetal anemi inträffade hyperdynamisk cirkulation och ökad hjärtminutvolym. Detta beror på minskad viskositet av blod, ökad kontraktilitet i hjärtat och perifer vasodilatation på grund av hypoxi. I nuvarande praxis är användningen av doppler vid bedömning av den maximala systoliska hastigheten (PSV) i den mellersta cerebrala artären (MCA) huvudparametern vid screening av fetal anemi. Allvarlig fetal anemi orsakar kontinuerlig förlust av adaptiva mekanismer på grund av brist på syre som levereras till vävnaderna. Slutligen resulterar fetal acidos som en sekvens av metabola förändringar som ökar perinatal sjuklighet och mortalitet. Hjärtdekompensation är inte den huvudsakliga mekanismen involverad i utvecklingen av uppenbar fetal hydrops, dock kan svår anemi orsaka hjärtischemi, minskad kontraktilitet och dysfunktion. Myocardial Performance Index (MPI) är en icke-invasiv teknik som utvärderar systolisk och diastolisk hjärtfunktion med pulsad doppler. Tsutsumi et al. var den första beskrivna Fetal MPI-utvärderingen sedan flera studier har visat att det är en enkel och replikerbar teknik. Många har visat signifikanta förändringar i fostrets MPI i intrauterin tillväxtrestriktion, mottagarfoster med tvilling-tvillingtransfusionssyndrom, diabetes och fetalt inflammatoriskt svarssyndrom. På liknande sätt orsakar fetal anemi förändringar i hjärtkontraktiliteten och MPI eftersom en av hjärtfunktionerna kan ha en roll i utvärderingen av sjukdomens svårighetsgrad och prognos.

Patienter och metoder:

Denna prospektiva studie kommer att genomföras vid ett tertiärt remisscenter för fostermedicin (Fetal Medicine Unit, Cairo University, Egypten) från april 2017 till april 2018. Kvinnor med singelgraviditeter med Rh-isoimmunisering kommer att uppmanas att delta i studien. Informerat samtycke kommer att erhållas från alla deltagare. Den etiska kommitténs godkännande för studien kommer från Bioetisk kommitté vid National Research Center (nummer: 17 008, antagningsdatum: januari 2017).

Detta kommer att vara en prospektiv studie. Patienter kommer att väljas från Rh-isoimmuniserade patienter (positiv titer av indirekt coomb-test) som är planerade att ha intrauterin blodtransfusion. Denna intrauterina blodtransfusion beror på fetal anemi, och den upptäcks när mätningen av PSV (peak systolic velocity) av den mellersta cerebrala artären är mer än 1,5 MoM (multipel av medianen) enligt Fetal Medicine Unit of Cairo University protokoll. Alla foster är fria från strukturell och funktionell foster- och ekokardiografisk anomali.

Graviditetsålder kommer att erhållas från det första datumet för den sista menstruationen (LMP). Om patienten är osäker på sina datum kommer graviditetsåldern att baseras på den första ultraljudsundersökningen. Utvalda patienter kommer att övervakas varje vecka från 18 veckors graviditetsålder till 28 veckors graviditetsålder.

Alla undersökningar kommer att utföras buken med en böjd 3,5-5,0 MHz sond och Voluson E10-utrustning (General Electric Medical Systems, Österrike). Data kommer att matas in i ett elektroniskt kalkylblad (Excel, Microsoft Corporation, USA).

Fetala hemoglobinnivåer (Hb) kommer att mätas i blodprover som tas före transfusion och efter blodtransfusion innan nålen dras ut från navelvenen.

Venösa och arteriella Dopplerindex:

1. Mellersta cerebrala artären (MCA) peak systolic velocity (PSV):

   Den största mätningen av tre på varandra följande PSV kommer att registreras. förloppet av fostrets MCA kommer att identifieras med hjälp av färgdoppler. En axiell hjärnsektion av fostret, inklusive thalami och cavitas septi pellucid (CSP), kommer att erhållas. Och MCA kommer att fångas längs den stora vingen av sphenoidbenet. Artären kommer att undersökas nära dess ursprung med insonationsvinkel < 20 grader.

2. Umbilical Artery Pulsitility Index (PI) och Resistant Index (RI):

   Båda navelartärerna kommer att provtas nära placentainsättningen och ultraljuds 3,5-5 MHz konvexa sonder kommer att användas, insonationsvinkeln kommer att vara <30° och provvolymen kommer att justeras för att täcka hela kärlet.

3. Ductus venosus (DV) Doppler:

Flödeshastigheterna från DV kommer att identifieras med hjälp av färgdoppleravbildning i ett höger ventralt midsagittalt plan. Den pulserade Doppler-porten kommer att placeras i den distala delen av sinus navelsträngen. När den typiska DV-vågformen erhålls kommer minst tre på varandra följande vågformer att registreras med insonationsvinkel < 30. Följande variabler kommer att mätas: S-våg, D-våg, pulsatilitetsindex för vener (PIV) och motståndsindex (RI).

Hjärtfunktioner:

1. Global hjärtfunktion utvärderad av Modified Myocardial Performance Index (Mod-MPI):

   Alla uppskattningar kommer att göras i frånvaro av fostrets kropps- och andningsrörelser och med modern i frivillig avstängd andning. Särskild uppmärksamhet kommer att ägnas åt hastigheten för Doppler-svep-representationen på ultraljudsskärmen med den högsta tillgängliga hastigheten (15 cm/s) för tydlig identifiering av komponenterna i Doppler-spårningen. Dessutom kommer E/A-vågformen alltid att visas som positivt flöde. Insonationsvinkeln kommer alltid att hållas under 30◦ och de mekaniska och termiska indexen kommer aldrig att överstiga 1. En tvärsnittsbild av fostrets thorax i fyrkammarvyn och en apikal projektion av hjärtat kommer att erhållas. Dopplerprovvolymen kommer att placeras på den laterala väggen av den uppåtgående aortan, under AV (aortaklaffen) och strax ovanför MV (mitralklaffen). Dopplerkurvan kommer att visa ett tydligt eko som motsvarar öppningen och stängningen av de två klaffarna i början och i slutet av E/A (mitralklaffen) och AF (aortaflöde) vågformerna. Tidsperioderna kommer då att uppskattas enligt följande: den isovolumetriska kontraktionstiden (ICT) kommer att uppskattas från stängningen av MV, till öppningen av AV, ET (ejektionstid) från öppning till stängning av AV, och IRT (den isovolumetriska relaxationstiden) från stängningen av AV till öppningen av MV. Det slutliga värdet för Mod-MPI kommer att beräknas som: (ICT+IRT)/ET.

2. Systolisk hjärtfunktion med hjälp av den fyrdimensionella (4D) spatiotemporal imaging correlation (STIC) ultraljudstekniken:

   Fosterhjärtets ventrikulära volymer kommer att mätas med den fyrdimensionella (4D) spatiotemporal imaging correlation (STIC) ultraljudstekniken. Tekniken virtuella organ datorstödd analys (VOCAL) kommer att användas för att erhålla en sekvens av sex sektioner av varje ventrikulär volym i systole och diastole. Varje volym kommer att erhållas efter en 60 graders rotation från den föregående runt en fixerad axel som sträcker sig från hjärtats spets till den punkt som delar symmetriskt varje atrioventrikulär klaff. Konturen av varje ventrikel kommer att ritas manuellt och 4D-volymerna för vänster och höger ventrikel i systole och diastole kommer att uppskattas. Slagvolymen för varje ventrikel kommer sedan att beräknas genom att subtrahera den i systole från den i diastole och hjärtminutvolymen kommer att beräknas genom att multiplicera slagvolymen med fostrets hjärtfrekvens.

3. Diastolisk hjärtfunktion utvärderad genom förhållandet mellan de maximala hastigheterna för E- och A-vågformerna för ventrikulär fyllning (E/A-förhållande):

Bedömning av den fetala diastoliska komponenten i hjärtcykeln utförs med spektral Doppler genom de atrioventrikulära (AV) klaffarna. Dopplerprovporten är belägen strax under AV-ventilerna där en bifasisk vågform vanligtvis visas i normalt foster och hålls mellan 2 och 3 mm. Den första komponenten är känd som E (tidig eller passiv) våg och är relaterad till processen för myokardavslappning och negativt tryck som appliceras av ventriklarna. Den andra komponenten är A-vågen (förmaks-, aktiv eller sena) och den representerar förmakskontraktionen under kammarfyllning. Förhållandet erhålls genom att dela topphastigheterna för E över A-vågformerna. Inspelningar erhålls på nivån av 4-kammarvyn av fostrets hjärta i antingen en posterior eller en främre apikala projektion. Den interventrikulära skiljeväggen måste visualiseras och riktas in i 0 grader med dopplerstrålen och insonationsvinkel < 20 grader.