Streszczenie
Tło. Wraz z wprowadzeniem trójwymiarowego (3D) ultradźwięków stało się możliwe do pomiaru objętości. Względny wzrost objętości zarodka (EV) jest znacznie większy niż w przypadku długości korony zad (CRL) w tym samym okresie czasu. Zbadaliśmy, czy EV jest lepszym parametrem do określenia ograniczenia wzrostu u płodu z wrodzonymi wadami strukturalnymi., Projekt badania, przedmioty i miary wyników. CRL i EV mierzono za pomocą systemu wirtualnej rzeczywistości (VR) w prospektywnie zebranych tomach USG 3D 56 płodów, u których stwierdzono wrodzone wady strukturalne w pierwszym trymestrze ciąży (wiek ciążowy 7+5 do 14+5 tygodni). Zmierzone CRL i EV zostały przeliczone na wyniki i procent oczekiwanej średniej przy użyciu wcześniej opublikowanych krzywych referencyjnych płodów euploidalnych. Test z jedną próbką został przeprowadzony w celu sprawdzenia istotności. Wyniki., Wartość EV była mniejsza niż oczekiwano u płodu z wrodzonymi wadami strukturalnymi (-35% , -score-1,44 ), natomiast CRL nie była (-6,43%, – score-0,43 ). Wnioski. CRL jest mniej wiarygodnym parametrem określającym ograniczenie wzrostu u płodu z wrodzonymi wadami strukturalnymi w porównaniu z EV. Poprzez pomiar EV, ograniczenie wzrostu u płodów w pierwszym trymestrze ciąży z wrodzonymi wadami strukturalnymi staje się bardziej widoczne i umożliwia wcześniejsze wykrycie tych przypadków.
1., Wprowadzenie
w ostatniej dekadzie badania prenatalne częściowo przesunęły się z drugiego trymestru do pierwszego trymestru ciąży. Ze względu na ogromne ulepszenia w technologii obrazowania embrion i płód we wczesnej ciąży mogą być oceniane znacznie bardziej szczegółowo, umożliwiając badania przesiewowe pod kątem nieprawidłowości strukturalnych między 11 a 14 tygodniem GA . Znaczna część poważnych nieprawidłowości strukturalnych można wykryć już w tym okresie., W niektórych przypadkach niespecyficzne wyniki, takie jak zwiększona przezierność karku, mogą być pierwszą oznaką istniejących nieprawidłowości strukturalnych, co prowadzi do dodatkowych badań ultrasonograficznych .
wiadomo, że wzrost w pierwszym trymestrze ciąży jest związany z wynikiem ciąży i że kilka czynników, takich jak czynniki matczyne i wzór diety wpływa na wzrost w pierwszym trymestrze . Tradycyjnie wzrost płodu w pierwszym trymestrze został udokumentowany dwuwymiarowymi (2D) pomiarami długości korony z zad (CRL)., Wraz z wprowadzeniem ultradźwięków trójwymiarowych (3D) stało się możliwe do pomiaru objętości zarodka (EV) . Wcześniejsze badania wykazały, że względny przyrost wartości EV jest znacznie większy niż przyrost CRL w tym samym okresie . Wykorzystując innowacyjną technikę wirtualnej rzeczywistości 3D (VR), Rousan et al. wykazano w tym badaniu, że gdy CRL podwaja EV zwiększa się 6,5-krotnie. Pomiar objętości może zatem umożliwić wcześniejsze wykrycie ograniczenia wzrostu płodu w ciąży., Powszechnie wiadomo, że zbyt mała CRL jest klinicznym predyktorem poronienia, nieprawidłowości chromosomalnych (zwłaszcza trisomii 18) i ograniczenia wzrostu płodu w drugim i trzecim trymestrze ciąży . Sugerowano, że EV jest mniejszy w ciąż aneuploidalnych i przy użyciu VR udowodniono, że w porównaniu z CRL, EV był mniejszy nie tylko w ciąż trisomii 18, ale także w ciąż trisomii 21 i trisomii 13 . Dlatego EV okazuje się lepszym parametrem do wykrywania ograniczenia wzrostu wywołanego przez aneuploidię niż CRL.,
z tych obserwacji wynika, że zmiany patofizjologiczne w tych przypadkach mogą wpływać na rozwój zarodka i wczesny płód. Wzrost w pierwszym trymestrze ciąży może być również zaburzony u kobiet z rozpoznaną wadą wrodzoną. Związek między obecnością strukturalnych wad wrodzonych a ograniczeniem wzrostu w drugim i trzecim trymestrze ciąży jest już znany od dawna .
celem pracy jest zbadanie wzorca wzrostu w pierwszym trymestrze ciąży u zarodków i płodów z wrodzonymi wadami strukturalnymi., Pomiary CRL i EV ciąż z nieprawidłowościami strukturalnymi porównano z wartościami referencyjnymi CRL i EV u niepowikłanych ciąż.
2. Metody
w okresie od grudnia 2008 r.do listopada 2013 r. pobrano przezpochwowe trójwymiarowe (3D) tomy USG ciąż w pierwszym trymestrze ciąży, w których zdiagnozowano wrodzoną nieprawidłowość strukturalną (). Przypadki były zbierane w katedrze Położnictwa i medycyny prenatalnej w Erasmus MC University Medical Center Rotterdam () oraz w Hôpital Princesse Grace Monaco ()., Dodatkowe przypadki () zostały uwzględnione w badaniu Rotterdam Predict, kohorcie perykoncepcji ukierunkowanej na wczesną ciążę. Badania USG zostały wykonane przy użyciu systemu Voluson E8 Expert (GE Medical Systems, Zipf, Austria) przez operatorów doświadczonych w zbieraniu zestawów danych USG 3D. Wrodzone wady strukturalne zostały potwierdzone zarówno podczas badania USG w połowie ciąży, diagnostyki poporodowej, jak i badania patologicznego po przerwaniu ciąży.
w przypadku ciąż spontanicznie poczętych datowanie opierało się na pierwszym dniu ostatniej miesiączki (LMP)., Gdy cykl miesiączkowy był regularny, ale >3 dni różniące się od 28 dni, wiek ciążowy (ga) był dostosowywany do długości cyklu. W ciąż poczętych w drodze zapłodnienia in vitro (IVF) z lub bez intracytoplasmic sperm injection (ICSI) ga obliczano od dnia pobrania oocytów plus 14 dni. W przypadku ciąż pochodzących z inseminacji wewnątrzmacicznej GA obliczano na podstawie LMP lub daty zapłodnienia plus 14 dni. W przypadku braku pierwszego dnia LMP lub nieregularnego cyklu miesiączkowego, te ciąże zostały wykluczone z tej analizy., GA wahała się od 7+5 do 14+5 tygodni.
tomy 3D zostały przekonwertowane na tomy kartezjańskie przy użyciu oprogramowania 3D (4D View, GE Medical Systems, Zipf, Austria) i przeniesione do systemu i-Space VR BARCO (Kortrijk, Belgia) na Wydziale bioinformatyki Erasmus MC University Medical Center Rotterdam. Jest to czterościenny system VR CAVE™ , w którym badacze są otoczeni stereoskopowymi obrazami., „Hologram” danych ultradźwiękowych jest tworzony przez aplikację do renderowania objętości V-Scope (Erasmus MC, Rotterdam, Holandia), A Okulary Polaryzacyjne umożliwiają widzowi postrzeganie głębi i interakcję z tomami 3D w intuicyjny sposób. W I-Space oceniono wszystkie tomy ultradźwięków 3D i wybrano najlepszą objętość dla każdego przypadku na podstawie jakości obrazu i kompletności objętości. Płód z wrodzonymi wadami strukturalnymi wizualizowanymi w wirtualnej rzeczywistości jest pokazany na rysunku 1.,
CRL i EV zostały zmierzone w przestrzeni I BARCO przy użyciu oprogramowania V-Scope., Aplikacja V-Scope zawiera algorytm segmentacji rosnącej w regionie w połączeniu z progiem zmienności sąsiedztwa do obliczania objętości półautomatycznej w wybranych strukturach . Procedura pomiaru EV jest szczegółowo opisana przez Rousian et al. Innowacyjna technika VR została już z powodzeniem zastosowana w różnych badaniach prenatalnych .
aby uwzględnić wszystkie części ciała zarodka, omphalocele, fizjologiczne lub patologiczne, należy uwzględnić w obliczeniach EV, a także hydrops, często występujące u płodu z wrodzonymi wadami strukturalnymi., Wszystkie pomiary były wykonywane przez tego samego badacza (LB). Dokładność i odtwarzalność pomiarów CRL i EV została udowodniona w poprzednich badaniach oraz ustalono krzywe referencyjne CRL i EV . Zmienność między-i intraobserver dla pomiarów 3D-VR była bardzo duża dla CRL (ICC 1,000; 95% CI: 0,999-1,000, resp., ICC 1,000; 95% CI: 0,999-1,000), jak również dla pomiarów EV (ICC 0,999; 95% CI: 0,997–0,999, resp., 0, 999; 95% CI: 0, 998–0, 999) . Dane z niniejszego badania są porównywane z tymi krzywymi odniesienia.,
badanie to zostało zatwierdzone przez Centralny Komitet Badań Naukowych w Hadze oraz Lokalną Komisję ds. etyki lekarskiej i instytucjonalnej Komisji Rewizyjnej Erasmus MC (METC2004-227).
2.1. Analiza statystyczna
w każdej ciąży powikłanej wrodzoną nieprawidłowością wartości obserwowane dla CRL i (lub) EV odejmowano od oczekiwanej średniej CRL i EV dla GA. Wartość oczekiwaną uzyskano na podstawie krzywych referencyjnych opublikowanych we wcześniejszych badaniach . Różnica ta została podzielona przez odchylenie standardowe (SD) dla GA wartości odniesienia w celu uzyskania wyniku-score., Różnica ta była również wyrażona jako odsetek średniej CRL i EV płodów referencyjnych. Gdy występowały różne objętości ultradźwięków różnych GA, stosowano zestaw danych najstarszego GA. Tę samą analizę przeprowadzono, gdy wartość oczekiwana dla EV została skorygowana dla zmierzonego CRL.
jedno-próbkowy test dwustronny został użyty do badania statystycznie istotnej różnicy w wyniku w porównaniu do wartości odniesienia., Analizę przeprowadzono w ogólnej grupie przypadków z wrodzonymi wadami strukturalnymi oraz w różnych podgrupach różnych wad wrodzonych strukturalnych.
3. Wyniki
trzy przypadki zostały wyłączone z analizy z powodu niepewnej GA i jeden z powodu ciąży bliźniaczej. Wykluczyliśmy 11 przypadków dla pomiarów CRL i EV ze względu na słabą jakość obrazu spowodowaną pośrednim położeniem macicy lub artefaktami ruchu (), z powodu niekompletności objętości () oraz z powodu braku bicia serca w czasie badania USG ()., Ogółem do analizy CRL pozostało 56 przypadków. Podobnie jak w pięciu z tych przypadków jakość obrazu była zbyt słaba do wykonania pomiaru EV; pozostało tylko 51 przypadków do analizy EV. Z tych 7 z 56 przypadków zostały poczęte za pomocą sztucznych technik reprodukcyjnych, 4 za pomocą ICSI, 2 za pomocą IVF, a 1 za pomocą IUI.
w ogólnej grupie płodów z wrodzonymi wadami strukturalnymi wartość EV była mniejsza niż oczekiwano dla GA (-35% , -score-1,44 ), natomiast CRL nie była mniejsza niż oczekiwano (-6,43%, – score-0,43 )., W 15 z 56 przypadków (26,8%) z nieprawidłowościami strukturalnymi CRL było ponad dwa odchylenia standardowe poniżej średniej (a-score > -1,64). W 18 z 51 przypadków (35,3%) wartość EV była o ponad dwa odchylenia standardowe poniżej średniej. CRL był znacznie mniejszy w podgrupach z zaburzeniami układu moczowo-płciowego oraz w podgrupach z zaburzeniami hydropicznymi., Wartość EV była znacząco mniejsza w podgrupie z zaburzeniami czynności serca, zaburzeniami żołądkowo-jelitowymi, zaburzeniami układu moczowo-płciowego, zaburzeniami neurologicznymi oraz w grupie z zaburzeniami wodnymi (Tabela 1).
na rysunku 2 CRL i EV wszystkich przypadków z wrodzonymi wadami strukturalnymi przedstawiono w krzywych referencyjnych dla ciąż bez wrodzonych wad strukturalnych., Na dodatkowych rysunkach różne grupy strukturalnych wad wrodzonych są wykreślone oddzielnie na krzywych referencyjnych CRL i EV (rysunek uzupełniający jest dostępny online pod adresem https://doi.org/10.1155/2017/1953076).
w tabeli 2 przedstawiono procentową różnicę i-score dla obserwowanego kontra oczekiwanego EV po korekcie obserwowanego CRL. Nie stwierdzono różnic statystycznych.
4. Dyskusja
zgodnie z naszą najlepszą wiedzą jest to pierwsze badanie, które bada związek między EV a wadami wrodzonymi strukturalnymi w pierwszym trymestrze ciąży., Chociaż ogólnie CRL nie był znacząco mniejszy u płodu z wrodzonymi wadami strukturalnymi, mniejszy niż oczekiwano CRL obserwowano u płodu wodonośnego i płodu z wadami układu moczowo-płciowego. W przeciwieństwie do CRL, wartość EV była statystycznie istotna mniejsza niż oczekiwano w ogólnej grupie strukturalnych wad wrodzonych. We wszystkich podgrupach, z wyjątkiem tych z zaburzeniami czaszkowo-twarzowymi i szkieletowymi/mięśniowymi, stwierdzono znacznie mniejsze EV niż oczekiwano.
średnia różnica w EV była bardziej widoczna niż średnia różnica w CRL i wzrosła do -43% (-score -1.,70) u płodów z zaburzeniami neurologicznymi. Można to wytłumaczyć faktem, że objętość jest pomiarem trójwymiarowym w przeciwieństwie do CRL, który jest płaskim, dwuwymiarowym pomiarem odległości. Zostało to już zademonstrowane przez Roussian et al. że gdy CRL podwaja EV wzrasta 6,5 razy . Jednak po skorygowaniu wartości EV dla mierzonego CRL znaczące różnice nie były już obecne, co sugeruje proporcjonalne ograniczenie wzrostu. EV okazał się lepszym parametrem do wykrywania ograniczenia wzrostu w pierwszym trymestrze w porównaniu z CRL.,
z literatury wynika ostatnio, że szczegółowy skan anatomiczny można z powodzeniem wykonać pod koniec pierwszego trymestru ciąży. Większość poważnych strukturalnych wad wrodzonych może być zatem rozpoznana między 11 a 14 tygodniem. Pomiary EV mogą być wykonywane od 6 tygodni GA począwszy, a zatem mogą być ewentualnie wykorzystane jako marker podstawowej nieprawidłowości na długo przed wczesnym skanowaniem anomalii może być wykonana. Pomiary EV we wczesnym okresie ciąży mogą wskazywać lekarzowi na zwiększone ryzyko wrodzonej nieprawidłowości., Skuteczność EV jako markera wrodzonych wad strukturalnych powinna być przedmiotem dalszych badań.
połączenie wczesnego ograniczenia wzrostu i obecności strukturalnych wad wrodzonych może być spowodowane podstawowymi mechanizmami patologicznymi. Ograniczenie wzrostu może wystąpić albo w wyniku wrodzonej wady strukturalnej, albo w wyniku ograniczenia wzrostu, a wrodzone wady strukturalne mogą mieć wspólny czynnik etiologiczny.
ograniczeniami badania jest mała liczba włączonych przypadków z wrodzonymi wadami strukturalnymi., Nadal znajdowanie znaczących różnic w przypadku EV sugeruje silny związek wad wrodzonych strukturalnych w pierwszym trymestrze ciąży i zmniejszonej EV. Dlatego zwiększenie liczby w przyszłych badaniach najprawdopodobniej tylko wzmocni ten związek. W badaniu nie uwzględniono ciąż ze znanymi nieprawidłowościami chromosomalnymi. Ponieważ kariotypowanie płodu przeprowadzono w 36 Z 56 przypadków; możliwe, że przypadki z nieprawidłowościami chromosomalnymi w naszej grupie badawczej pozostały niezauważone., Jednak we wszystkich przypadkach, z wyjątkiem 5, ze zwiększoną przezroczystością kariotypu, hygroma colli lub hydrops fetalis, wykonano kariotyp, który okazał się być euploidalny. Pięć przypadków ze zwiększoną przezroczystością kariotypu, hygroma colli lub hydrops fetalis, należało do grupy „hydrops” i albo samoistnie poroniło, albo zostało zakończone przed wykonaniem kariotypu.
do serii przypadków z wrodzonymi wadami strukturalnymi zaliczamy ciąże poczęte sztucznymi technikami reprodukcyjnymi., Ostatnie badania wskazują, że trajektorie wzrostu we wczesnej ciąży nie różnią się między ciąż spontanicznie poczętych i ciąż poczętych przy użyciu sztucznych technik reprodukcyjnych w naszej populacji .
ponadto BARCO i-Space jest zbyt duży i zbyt drogi, aby stać się rutynową metodą pomiaru EV. Jednak znacznie mniejszy i bardziej przystępny cenowo system desktopowy 3D VR jest obecnie oceniany i zapewni dobrą alternatywę, dzięki czemu technika ta jest szeroko dostępna dla szpitali ., Po wprowadzeniu desktopowego systemu VR przewidujemy wdrożenie VR jako opcji w maszynach ultradźwiękowych w najbliższej przyszłości.
zdajemy sobie sprawę, że USG 3D i jego oprogramowanie obliczeniowe, czyli widok 4D, są powszechnie dostępne do obliczeń objętości, w przeciwieństwie do techniki VR. Jednak korzystanie z dostępnego oprogramowania na urządzeniu ultradźwiękowym wymaga ręcznego wytyczania konturów zarodka w kilku różnych płaszczyznach, co podlega indywidualnej zmienności., Półautomatyczne podejście i-Space i jej prawdziwa percepcja głębi pozwalają na bardziej obiektywne pomiary objętości i zapobiegają niekompletnym segmentacjom. Kolejną zaletą techniki VR jest to, że cała objętość ciała jest mierzona tą techniką, podczas gdy przy użyciu ręcznej techniki wyznaczania można obliczyć tylko objętość głowy i tułowia, co powoduje niedoszacowanie.
5., Wnioski
podsumowując, CRL, obecny złoty standard w wykrywaniu ograniczenia wzrostu w pierwszym trymestrze ciąży, wydaje się mniej wiarygodnym parametrem do wykrywania ograniczenia wzrostu u płodów z wrodzonymi wadami strukturalnymi w porównaniu z EV, będąc znacznie zmniejszonym w tych ciążach. Poprzez pomiar EV, ograniczenie wzrostu w pierwszym trymestrze ciąży staje się bardziej widoczne i może umożliwić wcześniejsze wykrycie przypadków zagrożonych wrodzoną nieprawidłowością.
konflikty interesów
nie zgłasza się konfliktów interesów.,
podziękowania
badania te były wspierane finansowo przez Erasmus Trustfonds, Erasmus Vriendenfonds, Meindert De Hoop Foundation i Fonds NutsOhra.