Abstrakt
Hintergrund. Mit der Einführung von dreidimensionalem (3D) Ultraschall ist es möglich geworden, Volumina zu messen. Die relative Zunahme des Embryonalvolumens (EV) ist im gleichen Zeitraum viel größer als die der Kronen-Rumpflänge (CRL). Wir haben untersucht, ob EV ein besserer Parameter ist, um die Wachstumsbeschränkung bei Föten mit strukturellen angeborenen Anomalien zu bestimmen., Studie Design, Themen und Ergebnisse der Maßnahmen. CRL und EV wurden mit einem Virtual Reality (VR) – System in prospektiv gesammelten 3D-Ultraschallvolumina von 56 Feten gemessen, bei denen im ersten Schwangerschaftsdrittel (Gestationsalter 7+5 bis 14+5 Wochen) strukturelle angeborene Anomalien diagnostiziert wurden. Gemessene CRL und EV wurden unter Verwendung zuvor veröffentlichter Referenzkurven von euploiden Föten in-Scores und in Prozentsätze des erwarteten Mittelwerts konvertiert. Die one-sample -test wurde durchgeführt, um zu testen, Bedeutung. Suchergebnisse., Die EV war kleiner als erwartet für GA bei Föten mit strukturellen angeborenen Anomalien (-35%, – Score -1.44), während CRL nicht (-6.43%,- Score -0.43) war. Rückschlüsse. CRL ist ein weniger zuverlässiger Parameter zur Bestimmung der Wachstumsbeschränkung bei Föten mit strukturellen angeborenen Anomalien im Vergleich zu EV. Durch die Messung von EV wird die Wachstumsbeschränkung bei Föten im ersten Trimester mit strukturellen angeborenen Anomalien deutlicher und ermöglicht eine frühere Erkennung dieser Fälle.
1., Einführung
Im letzten Jahrzehnt hat sich das pränatale Screening teilweise vom zweiten Trimester zum ersten Trimester der Schwangerschaft verschoben. Aufgrund der enormen Verbesserungen der bildgebenden Technologie können Embryo und Fötus in der frühen Schwangerschaft viel detaillierter ausgewertet werden, was ein Screening auf strukturelle Anomalien zwischen 11 und 14 Wochen GA ermöglicht . Ein erheblicher Teil der größeren strukturellen Anomalien kann bereits in diesem Zeitraum festgestellt werden., In einigen Fällen können unspezifische Befunde wie eine erhöhte Nackentransparenz das erste Anzeichen für bestehende strukturelle Anomalien sein, was zu zusätzlichen Ultraschalluntersuchungen führt .
Es ist bekannt, dass das Wachstum des ersten Trimesters mit dem Schwangerschaftsergebnis zusammenhängt und dass mehrere Faktoren wie mütterliche Faktoren und Ernährungsmuster das Wachstum des ersten Trimesters beeinflussen . Traditionell wurde das Wachstum des Fötus im ersten Trimester durch zweidimensionale (2D) Kronen-Rumpflängen-Messungen (CRL) dokumentiert., Mit der Einführung von dreidimensionalem (3D) Ultraschall ist es möglich geworden, embryonale Volumina (EV) zu messen . Frühere Studien zeigen, dass das relative Inkrement des EV im selben Zeitraum viel größer ist als das Inkrement des CRL . Unter Verwendung einer innovativen 3D Virtual Reality (VR) – Technik, Rousian et al. in dieser studie gezeigt, dass, wenn die CRL verdoppelt die EV erhöht 6,5-fach. Die Volumenmessung könnte daher eine frühere Erkennung einer fetalen Wachstumsbeschränkung in der Schwangerschaft ermöglichen., Es ist bekannt, dass eine zu kleine CRL ein klinischer Prädiktor für Fehlgeburten, Chromosomenanomalien (insbesondere Trisomie 18) und Wachstumsbeschränkungen des Fötus im zweiten und dritten Trimester der Schwangerschaft ist . Es wurde vorgeschlagen, dass EV bei aneuploiden Schwangerschaften kleiner ist, und durch die Verwendung von VR wurde nachgewiesen, dass EV im Vergleich zu CRL nicht nur bei Trisomie-18-Schwangerschaften, sondern auch bei Trisomie-21-und Trisomie-13-Schwangerschaften kleiner war . EV erweist sich daher als besserer Parameter zur Erkennung von Wachstumseinschränkungen durch Aneuploidie als CRL.,
Aus diesen Beobachtungen wird vermutet, dass pathophysiologische Veränderungen in diesen Fällen das embryonale und frühe fötale Wachstum beeinflussen können. Das Wachstum im ersten Trimester kann auch bei Schwangerschaften beeinträchtigt sein, bei denen eine angeborene Anomalie diagnostiziert wurde. Ein Zusammenhang zwischen strukturellen angeborenen Anomalien und Wachstumseinschränkungen im zweiten und dritten Trimester ist bereits seit langem bekannt .
Ziel dieser Studie ist es, das Wachstumsmuster des ersten Trimesters bei Embryonen und Föten mit strukturellen angeborenen Anomalien zu untersuchen., CRL – und EV-Messungen von Schwangerschaften mit strukturellen Anomalien wurden mit Referenzwerten von CRL und EV bei unkomplizierten Schwangerschaften verglichen.
2. Methoden
Zwischen Dezember 2008 und November 2013 wurden transvaginale dreidimensionale (3D) Ultraschallvolumina von Schwangerschaften im ersten Trimester gesammelt, bei denen eine strukturelle angeborene Anomalie diagnostiziert wurde (). Die Fälle wurden in der Abteilung für Geburtshilfe und Pränatalmedizin des Erasmus MC University Medical Center Rotterdam () und im Hôpital Princesse Grace Monaco () gesammelt., Weitere Fälle () wurden aus der Rotterdam Predict-Studie aufgenommen, einer Perikonzeptionskohorte, die auf eine frühe Schwangerschaft abzielt. Ultraschalluntersuchungen wurden mit dem Voluson E8 Expert System (GE Medical Systems, Zipf, Österreich) von Betreibern durchgeführt, die Erfahrung mit dem Sammeln von 3D-Ultraschalldatensätzen haben. Strukturelle angeborene Anomalien wurden alle entweder während der Ultraschalluntersuchung Mitte der Schwangerschaft, der postpartalen Diagnose oder einer pathologischen Untersuchung nach Beendigung der Schwangerschaft bestätigt.
Bei spontan konzipierten Schwangerschaften basierte die Datierung auf dem ersten Tag der letzten Regelblutung (LMP)., Wenn der Menstruationszyklus regelmäßig war, aber >3 Tage anders als 28 Tage, wurde das Gestationsalter (GA) an die Zykluslänge angepasst. Bei Schwangerschaften, die durch In-vitro-Fertilisation (IVF) mit oder ohne intrazytoplasmatische Spermieninjektion (ICSI) konzipiert wurden, wurde GA ab dem Tag der Eizellenentnahme plus 14 Tage berechnet. Bei Schwangerschaften, die aus der intrauterinen Befruchtung stammen, wurde GA basierend auf dem LMP-oder Besamungsdatum plus 14-Tagen berechnet. Wenn der erste Tag des LMP fehlte oder der Menstruationszyklus unregelmäßig war, wurden diese Schwangerschaften von dieser Analyse ausgeschlossen., Die GA reichten von 7+5 bis 14+5 Wochen.
Die 3D-Volumina wurden mithilfe von 3D-Software (4D View, GE Medical Systems, Zipf, Österreich) in kartesische Volumina konvertiert und an das I-Space VR-System von BARCO (Kortrijk, Belgien) am Institut für Bioinformatik des Erasmus MC University Medical Center Rotterdam übertragen. Dies ist ein vierwandiges CAVE™ – ähnliches VR-System, in dem Ermittler von stereoskopischen Bildern umgeben sind., Ein“ Hologramm “ der Ultraschalldaten wird von der V-Scope Volume Rendering-Anwendung (Erasmus MC, Rotterdam, Niederlande) erstellt und polarisierte Gläser ermöglichen es dem Betrachter, Tiefe wahrzunehmen und intuitiv mit 3D-Volumina zu interagieren. Im I-Space wurden alle 3D-Ultraschallvolumina ausgewertet und je nach Bildqualität und Vollständigkeit des Volumens das jeweils beste Volumen ausgewählt. Ein Fötus mit strukturellen angeborenen Anomalien, die in der virtuellen Realität visualisiert werden, ist in Abbildung 1 dargestellt.,
CRL und EV wurden im BARCO I-Space mit der V-Scope Software gemessen., Die V-Scope-Anwendung umfasst einen regional wachsenden Segmentierungsalgorithmus kombiniert mit einem Nachbarschaftsvariationsschwelle für semiautomatica Volumenberechnung in ausgewählten Strukturen . Das Verfahren zur Messung von EV wird ausführlich von Rousian et al. Die innovative VR-Technik wurde bereits in verschiedenen pränatalen Studien erfolgreich eingesetzt .
Um alle Körperteile des Embryos einzubeziehen, wird die Omphalozele, physiologisch oder pathologisch, in die EV-Berechnung einbezogen, sowie Hydrops, die häufig bei Föten mit strukturellen angeborenen Anomalien vorhanden sind., Alle Messungen wurden von demselben Prüfer (LB) durchgeführt. Die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit von CRL-und EV-Messungen wurde in früheren Studien nachgewiesen und CRL-und EV-Referenzkurven festgelegt . Die Inter-und Intraobserver-Variabilität für 3D-VR-Messungen war bei CRL sehr hoch (ICC 1.000; 95% CI: 0.999-1.000, bzw. ICC 1.000; 95% CI: 0.999–1.000) sowie für EV Messungen (ICC 0.999; 95% CI: 0.997–0.999, resp., 0.999; 95% CI: 0.998–0.999) . Die Daten der vorliegenden Studie werden mit diesen Referenzkurven verglichen.,
Diese Studie wurde vom Zentralkomitee für Forschung in Den Haag und dem lokalen Medizinischen Ethischen und institutionellen Review Board des Erasmus MC (METC2004-227) genehmigt.
2.1. Statistische Analyse
In jeder Schwangerschaft, die durch eine angeborene Anomalie kompliziert wurde, wurden die beobachteten Werte für CRL und/oder EV vom erwarteten Mittelwert von CRL und EV für GA subtrahiert. Dieser Erwartungswert wurde anhand von Referenzkurven ermittelt, die in früheren Studien veröffentlicht wurden . Diese Differenz wurde durch die Standardabweichung (SD) für GA der Referenzwerte geteilt, um den-Score zu erhalten., Dieser Unterschied wurde auch als Prozentsatz der mittleren CRL und EV von Referenzfeten ausgedrückt. Wenn verschiedene Ultraschallvolumina verschiedener GA vorhanden waren, wurde der Datensatz des ältesten GA verwendet. Die gleiche Analyse wurde durchgeführt, als der erwartete Wert für EV für die gemessene CRL korrigiert wurde.
Der doppelseitige Ein-Probe-Test wurde verwendet, um einen statistisch signifikanten Unterschied in der Punktzahl im Vergleich zum Referenzwert zu testen., Diese Analyse wurde in der Gesamtgruppe der Fälle mit strukturellen angeborenen Anomalien und in den verschiedenen Untergruppen verschiedener struktureller angeborener Anomalien durchgeführt.
3. Ergebnisse
Drei Fälle wurden wegen unsicherer GA und einer wegen einer Zwillingsschwangerschaft von der Analyse ausgeschlossen. Wir haben 11 Fälle für die Messungen von CRL und EV aufgrund einer schlechten Bildqualität ausgeschlossen, die durch eine Zwischenposition der Gebärmutter oder Bewegungsartefakte verursacht wurde (), aufgrund der Unvollständigkeit des Volumens () und wegen fehlender Herzschlag zum Zeitpunkt der Ultraschalluntersuchung ()., Insgesamt blieben 56 Fälle für die Analyse von CRL übrig. Wie in fünf dieser Fälle war die Bildqualität für die Durchführung der EV-Messung zu schlecht; nur 51 Fälle blieben für die Analyse von EV übrig. Von diesen 7 von 56 Fällen wurden durch künstliche Fortpflanzungstechniken konzipiert, 4 mit ICSI, 2 mit IVF und 1 mit IUI.
In der Gesamtgruppe der Föten mit strukturellen angeborenen Anomalien war die EV für GA kleiner als erwartet (-35%, – Score -1.44), während die CRL nicht kleiner als erwartet war (-6.43%,- Score -0.43)., In 15 der 56 Fälle (26,8%) mit strukturellen Anomalien lag die CRL mehr als zwei Standardabweichungen unter dem Mittelwert (a-score > -1,64). In 18 von 51 Fällen (35,3%) lag die EV mehr als zwei Standardabweichungen unter dem Mittelwert. Die CRL war in den Untergruppen mit Urogenitalanomalien und in der Untergruppe mit hydropischen Anomalien signifikant kleiner., Die EV war in der Untergruppe mit Herzanomalien, gastrointestinalen Anomalien, Urogenitalanomalien, neurologischen Anomalien und in der Gruppe mit hydropischen Anomalien signifikant kleiner (Tabelle 1).
In Abbildung 2 werden CRL und EV aller Fälle mit strukturellen angeborenen Anomalien in den Referenzkurven für Schwangerschaften ohne strukturelle angeborene Anomalien dargestellt., In den ergänzenden Zahlen werden die verschiedenen Gruppen struktureller angeborener Anomalien getrennt in den Referenzkurven für CRL und EV dargestellt (die zusätzliche Zahl ist online unter https://doi.org/10.1155/2017/1953076verfügbar).
In Tabelle 2 wird der prozentuale Unterschied und-score für beobachtete versus erwartete EV nach Korrektur für die beobachtete CRL dargestellt. Keine statistischen Unterschiede gefunden wurden.
4. Diskussion
Nach bestem Wissen ist dies die erste Studie, die die Beziehung zwischen EV und strukturellen angeborenen Anomalien im ersten Trimester untersucht., Obwohl die CRL bei Feten mit strukturellen angeborenen Anomalien insgesamt nicht signifikant kleiner war, wurde bei hydropischen Feten und Feten mit urogenitalen Anomalien eine kleinere CRL als erwartet beobachtet. Im Gegensatz zur CRL war EV in der Gesamtgruppe der strukturellen angeborenen Anomalien statistisch signifikant kleiner als erwartet. In allen Untergruppen, mit Ausnahme derjenigen mit kraniofazialen und Skelett – / Muskelanomalien, fanden wir einen signifikant geringeren EV als erwartet.
Der mittlere Unterschied in EV war deutlicher als der mittlere Unterschied in CRL und stieg auf -43% (- Score -1.,70) bei Föten mit neurologischen Anomalien. Dies kann dadurch erklärt werden, dass ein Volumen im Gegensatz zu CRL eine dreidimensionale Messung ist, bei der es sich um eine flache, zweidimensionale Abstandsmessung handelt. Es wurde bereits von Rousian et al. wenn sich die CRL verdoppelt, erhöht sich EV um das 6,5-fache . Nach Korrektur des EV für die gemessene CRL waren jedoch keine signifikanten Unterschiede mehr vorhanden, was auf eine proportionale Wachstumsbeschränkung hindeutet. EV erwies sich als ein besserer Parameter, um Wachstumsbeschränkungen im ersten Trimester im Vergleich zu CRL zu erkennen.,
Aus der Literatur ist in letzter Zeit ersichtlich geworden, dass ein detaillierter anatomischer Scan am Ende des ersten Trimesters erfolgreich vorgeformt werden kann. Die Mehrzahl der schwerwiegenden strukturellen angeborenen Anomalien kann daher zwischen 11 und 14 Wochen SPÄTER diagnostiziert werden. EV-Messungen können ab 6 Wochen GA durchgeführt werden und können daher möglicherweise als Marker für eine zugrunde liegende Anomalie verwendet werden, lange bevor ein früher Anomaliescan durchgeführt werden kann. EV-Messungen in der frühen Schwangerschaft könnten einen Arzt auf das erhöhte Risiko einer angeborenen Anomalie hinweisen., Die Wirksamkeit von EV als Marker für strukturelle angeborene Anomalien sollte weiter untersucht werden.
Die Kombination von frühem Wachstumseinschränkungen und dem Vorhandensein struktureller angeborener Anomalien kann auf zugrunde liegende pathologische Mechanismen zurückzuführen sein. Eine Wachstumsbeschränkung kann entweder als Folge einer strukturellen angeborenen Anomalie oder einer Wachstumsbeschränkung auftreten, und strukturelle angeborene Anomalien können einen gemeinsamen ätiologischen Faktor haben.
Einschränkungen der Studie sind die geringe Anzahl eingeschlossener Fälle mit strukturellen angeborenen Anomalien., Immer noch signifikante Unterschiede für EV zu finden, deutet auf eine starke Beziehung von strukturellen angeborenen Anomalien im ersten Trimester und einer verminderten EV hin. Daher wird eine Erhöhung der Zahlen in zukünftigen Studien höchstwahrscheinlich nur diese Beziehung stärken. Schwangerschaften mit bekannten Chromosomenanomalien wurden nicht in die Studie einbezogen. Da die fetale Karyotypisierung in 36 von 56 Fällen durchgeführt wurde; Es kann möglich sein, dass Fälle mit einer Chromosomenanomalie in unserer Studiengruppe unbemerkt blieben., In allen bis auf 5 Fällen mit erhöhter Nackentransparenz, Hygroma colli oder Hydrops fetalis wurde jedoch eine Karyotypisierung durchgeführt und zeigte sich als euploid. Die fünf Fälle mit erhöhter Nackentransparenz, Hygrom colli oder Hydrops fetalis, befanden sich alle in der Gruppe „Hydrops“ und wurden entweder spontan fehlgeboren oder vor der Durchführung der Karyotypisierung beendet.
Wir haben Schwangerschaften, die durch künstliche Fortpflanzungstechniken konzipiert wurden, in unsere Reihe von Fällen mit strukturellen angeborenen Anomalien aufgenommen., Jüngste Studien weisen darauf hin, dass sich der Wachstumskurs in der frühen Schwangerschaft nicht zwischen spontan konzipierten Schwangerschaften und Schwangerschaften unterscheidet, die mit künstlichen Fortpflanzungstechniken in unserer Bevölkerung konzipiert wurden .
Außerdem ist der BARCO I-Raum zu groß und zu teuer, um ein routinemäßiges Verfahren zur Messung von EV zu werden. Derzeit wird jedoch ein viel kleineres und kostengünstigeres 3D-VR-Desktop-System evaluiert, das eine gute Alternative darstellt und diese Technik Krankenhäusern im Großen und Ganzen zur Verfügung stellt ., Nach der Einführung des Desktop-VR-Systems sehen wir die Implementierung von VR als Option in Ultraschallmaschinen in naher Zukunft vor.
Wir sind uns bewusst, dass 3D-Ultraschall und seine Berechnungssoftware, dh 4D view, im Gegensatz zur VR-Technik für Volumenberechnungen weit verbreitet sind. Die Verwendung der verfügbaren Software auf dem Ultraschallgerät erfordert jedoch eine manuelle Abgrenzung der Konturen des Embryos in mehreren verschiedenen Ebenen, was einer individuellen Variation unterliegt., Der halbautomatische Ansatz des I-Raums und seine wahre Tiefenwahrnehmung ermöglichen objektivere Volumenmessungen und verhindern unvollständige Segmentierungen. Ein weiterer Vorteil der VR-Technik besteht darin, dass mit dieser Technik das gesamte Körpervolumen gemessen wird, während bei der manuellen Abgrenzungstechnik nur ein Kopf-und Rumpfvolumen berechnet werden kann, was zu einer Unterschätzung führt.
5., Schlussfolgerungen
Zusammenfassend scheint CRL, der aktuelle goldene Standard zum Nachweis einer Wachstumsbeschränkung im ersten Trimester, ein weniger zuverlässiger Parameter zum Nachweis einer Wachstumsbeschränkung bei Föten mit strukturellen angeborenen Anomalien im Vergleich zu EV zu sein signifikant in diesen Schwangerschaften verringert. Durch die Messung von EV wird die Wachstumsbeschränkung im ersten Trimester deutlicher und könnte eine frühere Erkennung von Fällen ermöglichen, bei denen das Risiko einer angeborenen Anomalie besteht.
Interessenkonflikte
Es werden keine Interessenkonflikte deklariert.,
Danksagungen
Diese Forschung wurde von Erasmus Trustfonds, Erasmus Vriendenfonds, Meindert de Hoop Foundation und Fonds NutsOhra finanziell unterstützt.