Медицинская литература. Новинки

 

 

 

 

 

 

Пиковая систолическая скорость кровотока в средней мозговой артерии и кардио-торакальный индекс в диагностике анемии плода

Вы можете загрузить полный текст статьи в формате pdf

Цель: оценить возможность применения кардио-торакального индекса (КТИ) как второго критерия, наряду с пиковой систолической скоростью в средней мозговой артерии (ПСС в СМА), для более точной диагностики умеренно тяжелой и тяжелой анемии плода. Материал и методы: определены значения КТИ плода в контрольной группе (группа 1, 368 плодов, 367 беременных) (беременности без риска развития анемии, врожденных аномалий развития у плода и с известным катамнезом, которые завершились рождением новорожденных с нормальным уровнем гемоглобина) и группе плодов с умеренно тяжелой и тяжелой анемией (группа 2, 20 плодов, 20 беременных) (забор крови плода при кордоцентезе: гемоглобин плодов соответствовал критериям умеренно тяжелой (6/20, 30,0%) и тяжелой (14/20, 70,0%) анемии). Эти группы составили обучающую выборку. Для тестирования диагностического алгоритма сформирована группа сравнения (группа 3, 61 плод, 60 беременных), в которую включены беременные с высоким риском анемии у плода. Гемоглобин у 15 (15/61, 24,6%) плодов (подгруппа 3а) соответствовал критериям умеренно тяжелой и тяжелой анемии, у остальных (46/61, 75,4%) (подгруппа 3b) - анемии легкой степени или норме. Статис тическая обработка количественных параметров проведена с помощью языка Python и открытой библиотеки scikit-learn. Результаты: значения КТИ увеличиваются со сроком беременности и достоверно отличаются в подгруппах (четыре подгруппы соответственно сроку беременности) здоровых плодов (группы 1) и плодов с умеренной и тяжелой анемией (группа 2) (P 0,01 для всех сравнений). Методом логистической регрессии получена дискриминантная функция и построена модель, позволяющая выделять плодов с умеренной и тяжелой анемией с величиной ошибки 0,5%. Для диагностики умеренно тяжелой и тяжелой анемии плода необходимо оценить ПСС в СМА, а в случае превышения верхней границы 95%-го доверительного интервала оценить КТИ (два параметра). Проведен сравнительный ROC-анализ предлагаемого подхода и подхода G. Mary et al. (2000) (один параметр - ПСС в СМА) в группе 3, не принимавшей участия в оценивании модели. Предлагаемый подход харак теризуется чувствительностью 93,3%, специфичностью 100,0%, предсказательной ценностью положительного теста 100,0%, предсказательной ценностью отрицательного теста 97,9%, ложно-положительной фракцией 0,0%, ложноотрицательной фракцией 6,7%, AUC (area under the curve) 0,966; методика G. Mary et al. (2000) - 100,0%, 84,8%, 68,2%, 100,0%, 15,2%, 0,0%, 0,920 соответственно. Выводы: предлагаемый метод диагностики умеренно тяжелой и тяжелой анемии имеет более высокую специфичность и предсказательную ценность положительного теста. Это позволит избежать необоснованных вмешательств, что особенно важно в ранние сроки беременности в связи с высоким риском осложнений.

Ключевые слова:
ультразвуковое исследование с допплерометрией, средняя мозговая артерия, пиковая систолическая скорость кровотока, множитель медианы, анемия плода, анемия умеренно тяжелой степени, анемия тяжелой степени, кардиоторакальный индекс, гемолитическая болезнь, Doppler ultrasound, middle cerebral artery, peak systolic velocity, multiple of median, fetal anemia, moderate anemia, severe anemia, cardiothora

Литература:
1.Mari G., Norton M.E., Stone J., Berghella V., Sciscione A.C., Tate D., Schenone M.H. Society for Maternal-Fetal Medicine (SMFM) Clinical Guideline #8: the fetus at risk for anemia - diagnosis and management. Am. J. Obstet. Gynecol. 2015; 212 (6): 697-710. https://doi.org/10.1016/j.ajog.2015.01.059
2.Клинические рекомендации “Резус-изо имму низация. Гемолитическая болезнь плода”. 2020. https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/596_2 (дата обращения 25.06.2022)
3.Макогон А.В., Андрюшина И.В. Гемолитическая болезнь плода: мониторинг, лечение и родоразрешение. Вопросы гинекологии, акушерства и перинатологии. 2018; 17 (3): 45-52. https://doi.org/10.20953/1726-1678-2018-3-45-52
4.Scheier M., Hernandez-Andrade E., Carmo A., Dezerega V., Nicolaides K.H. Prediction of fetal anemia in rhesus disease by measurement of fetal middle cerebral artery peak systolic velocity. Ultrasound Obstet. Gynecol. 2004; 23 (5): 432-436. https://doi.org/10.1002/uog.1010
5.Martinez-Portilla R.J., Lopez-Felix J., Hawkins-Villareal A., Villafan-Bernal J.R., Paz Y., Mino F., Figueras F., Borrell A. Performance of fetal middle cerebral artery peak systolic velocity for prediction of anemia in untransfused and transfused fetuses: systematic review and meta-analysis. Ultrasound Obstet. Gynecol. 2019; 54 (6): 722-731. https:// doi.org/10.1002/uog.20273
6.Lindenburg I.T., van Kamp I.L., van Zwet E.W., Middeldorp J.M., Klumper F.J., Oepkes D. Increased perinatal loss after intrauterine transfusion for alloimmune anaemia before 20 weeks of gestation. BJOG. 2013; 120 (7): 847-852. https://doi.org/10.1111/1471-0528.12063
7.Friszer S., Maisonneuve E., Mace G., Castaigne V., Cortey A., Mailloux A., Pernot F., Carbonne B. Determination of optimal timing of serial in-utero transfusions in red-cell alloimmunization. Ultrasound Obstet. Gynecol. 2015; 46 (5): 600-605. https://doi.org/10.1002/uog.14772
8.Макогон А.В., Волкова В.М., Андрюшина И.В. Нормативы пиковой систолической скорости кровотока в средней мозговой артерии плода (12-40 нед гестации). Ультразвуковая и функциональная диагностика. 2021; 3: 90-103. https://doi.org/10.24835/1607-0771-2021-3-90-103
9.Mari G. Middle cerebral artery peak systolic velocity for the diagnosis of fetal anemia: the untold story. Ultrasound Obstet. Gynecol. 2005; 25 (4): 323-330. https://doi.org/10.1002/uog.1882
10.Blackburn S.T. Maternal, fetal, and neonatal physiology. 4th ed. Elsevier Health Sciences, 2012, pp. 270-280.
11.Thammavong K., Luewan S., Jatavan P., Tongsong T. Foetal haemodynamic response to anaemia. ESC Heart Fail. 2020; 7 (6): 3473-3482. https://doi.org/10.1002/ehf2.12969
12.Villa C.R., Habli M., Votava-Smith J.K., Cnota J.F., Lim F.Y., Divanovic A.A., Wang Y., Michelfelder E.C. Assessment of fetal cardiomyopathy in early-stage twin-twin transfusion syndrome: comparison between commonly reported cardiovascular assessment scores. Ultrasound Obstet. Gynecol. 2014; 43 (6): 646-651. https://doi.org/10.1002/uog.13231
13.Жетишев Р.А., Шабалов Н.П., Иванов Д.О. Анемии новорожденных. Диагностика, профилактика, лечение. Клинические рекомендации. 2015. https://www.mrckb.ru/files/anemia.pdf (дата обращения 25.06.2022)
14.Клинические рекомендации “Неонатология. Гемолитическая болезнь новорожденных”. 2019. https://medknigaservis.ru/wp-content/uploads/2019/01/NF0012690.pdf (дата обращения 25.06.2022)
15.Li X., Zhou Q., Zhang M., Tian X., Zhao Y. Sonographic markers of fetal ?-thalassemia major. J. Ultrasound Med. 2015; 34 (2): 197-206. https://doi.org/10.7863/ultra.34.2.197
16.DeVore G.R., Tabsh K., Polanco B., Satou G., Sklansky M. Fetal heart size: a comparison between the point-to-point trace and automated ellipse methods between 20 and 40 weeks’ gestation. J. Ultrasound Med. 2016; 35 (12): 2543-2562. https://doi.org/10.7863/ultra.16.02019
17.Abuhamad A., Chaoui R. A practical guide to fetal echocardiography: normal and abnormal hearts. 3rd ed. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins, 2016, pp. 82-83.
18.Scikit-learn documentation. 2022. https://scikitlearn.org (дата обращения 25.06.2022)
19.Mari G., Deter R.L., Carpenter R.L., Rahman F., Zimmerman R., Moise K.J. Jr., Dorman K.F., Ludomirsky A., Gonzalez R., Gomez R., Oz U., Detti L., Copel J.A., Bahado-Singh R., Berry S., Martinez-Poyer J., Blackwell S.C. Noninvasive diagnosis by Doppler ultrasonography of fetal anemia due to maternal red-cell alloimmunization. Collaborative Group for Doppler Assessment of the Blood Velocity in Anemic Fetuses. N. Engl. J. Med. 2000; 342 (1): 9-14. https://doi.org/10.1056/NEJM200001063420102
20.Piomelli S., Loew T. Management of thalassemia major (Cooley’s anemia). Hematol. Oncol. Clin. North Am. 1991; 5 (3): 557-569.
21.Maisch B., Ristic A.D., Portig I., Pankuweit S. Human viral cardiomyopathy. Front. Biosci. 2003; 8: s39-s67. https://doi.org/10.2741/962
22.Dimopoulos K., Giannakoulas G., Bendayan I., Liodakis E., Petraco R., Diller G.P., Piepoli M.F., Swan L., Mullen M., Best N., Poole-Wilson P.A., Francis D.P., Rubens M.B., Gatzoulis M.A. Cardiothoracic ratio from postero-anterior chest radiographs: a simple, reproducible and independent marker of disease severity and outcome in adults with congenital heart disease. Int. J. Cardiol. 2013; 166 (2): 453-457. https://doi.org/10.1016/j.ijcard.2011.10.125
23.Chaoui R., Bollmann R., Goldner B., Heling K.S., Tennstedt C. Fetal cardiomegaly: echocardiographic findings and outcome in 19 cases. Fetal Diagn. Ther. 1994; 9 (2): 92-104. https://doi.org/10.1159/000263915
24.Wuttikonsammakit P., Uerpairojkit B., Tanawattanacharoen S. Causes and consequences of 93 fetuses with cardiomegaly in a tertiary center in Thailand. Arch. Gynecol. Obstet. 2011; 283 (4): 701-706. https://doi.org/10.1007/s00404-010-1426-0
25.Tongsong T., Tatiyapornkul T. Cardiothoracic ratio in the first half of pregnancy. J. Clin. Ultrasound. 2004; 32 (4): 186-189. https://doi.org/10.1002/jcu.20014
26.Leung K.Y., Cheong K.B., Lee C.P., Chan V., Lam Y.H., Tang M. Ultrasonographic prediction of homozygous ?-thalassemia using placental thick ness, fetal cardiothoracic ratio and middle cerebral artery Doppler: alone or in combination? Ultrasound Obstet. Gynecol. 2010; 35 (2): 149-154. https://doi.org/10.1002/uog.7443
27.Traisrisilp K., Sirilert S., Tongsong T. The performance of cardio-biparietal ratio measured by 2D ultrasound in predicting fetal hemoglobin Bart disease during midpregnancy: a pilot study. Prenat. Diagn. 2019; 39 (8): 647-651. https://doi.org/10.1002/pd.5478
28.Li X., Qiu X., Huang H., Zhao Y., Li X., Li M., Tian X. Fetal heart size measurements as new predictors of homozygous ?-thalassemia-1 in midpregnancy. Congenit. Heart Dis. 2018; 13 (2): 282-287. https://doi.org/10.1111/chd.12568
29.Detti L., Oz U., Guney I., Ferguson J.E., Bahado-Singh R.O., Mari G.; Collaborative Group for Doppler Assessment of the Blood Velocity in Anemic Fetuses. Doppler ultrasound velocimetry for timing the second intrauterine transfusion in fetuses with anemia from red cell alloimmunization. Am. J. Obstet. Gynecol. 2001; 185 (5): 1048-1051. https://doi.org/10.1067/mob.2001.118161
30.Mari G., Zimmermann R., Moise K.J. Jr., Deter R.L. Correlation between middle cerebral artery peak systolic velocity and fetal hemoglobin after 2 previous intrauterine transfusions. Am. J. Obstet. Gynecol. 2005; 193 (3): 1117-1120. https://doi.org/10.1016/j.ajog.2005.06.078
31.Radhakrishnan P., Venkataravanappa S., Acharya V., Sahana R., Shettikeri A. Prediction of fetal anemia in subsequent transfusions: is there a need to change the threshold of the peak systolic velocity of the middle cerebral artery? Fetal Diagn. Ther. 2020; 47 (6): 491-496. https://doi.org/10.1159/000505398
32.Egberts J., Hardeman M.R., Luykx L.M. Decreased deformability of donor red blood cells after intrauterine transfusion in the human fetus: possible reason for their reduced life span? Transfusion. 2004; 44 (8): 1231-1237. https://doi.org/10.1111/j.1537-2995.2004.04014.x
33.Nwogu L.C., Moise K.J. Jr., Klein K.L., Tint H., Castillo B., Bai Y. Successful management of severe red blood cell alloimmunization in pregnancy with a combination of therapeutic plasma exchange, intravenous immune globulin, and intrauterine transfusion. Transfusion. 2018; 58 (3): 677-684. https://doi.org/10.1111/trf.14453

Fetal middle cerebral artery peak systolic velocity and cardiothoracic ratio in fetal anemia diagnosis

Objective: to determine the value of using cardiothoracic ratio (CTR) as a second criterion, along with the peak systolic velocity in the middle cerebral artery (PSV-MCA) for a more accurate diagnosis of moderate-severe fetal anemia. Material and methods: fetal CTR was measured in two groups of pregnant women with normal pregnancy (group 1, n = 368) and anemic fetuses (group 2, n = 20). These groups made up a training sample. To test the diagnostic algorithm, a comparison group was formed (group 3, n = 61). The results were analyzed by the scikit-learn Machine learning in Python. Results: CTR increases with gestation and differs in groups of normal fetuses (group 1) and moderate-severe anemic fetuses (group 2) (P 0.01). A logistic regression analysis was performed, a discriminant function was obtained, and a model was constructed. That allows the selection of fetuses with mode rate-severe anemia with an error value of 0,5%. For the diagnosis of moderate-severe fetal anemia, it is necessary to evaluate the PSV-MCA, and if the upper boundary of the 95% confidence interval is exceeded, to evaluate the CTR (two criteria). A comparative ROC analysis of the author’s approach and the G. Mary’s et al. (2000) approach (one criterion - PSV-MCA) was carried out. For the analysis, a test sample (group 3) was used, which did not participate in the evaluation of the model. The author’s approach is characterized by sensitivity 93.3%, specificity 100.0%, positive predictive value 100.0%, negative predictive value 97.9%, false positive fraction 0.0%, false negative fraction 6.7%, AUC (area under the curve) 0.966; the G. Mary’s et al. (2000) approach - 100.0%, 84.8%, 68.2%, 100.0%, 15.2%, 0.0%, 0.920, accordingly. Conclusion: the proposed diagnostic method of moderate-severe fetal anemia with a low level of false positive results makes it possible to avoid unjustified interventions, which is especially important in early pregnancy due to high risk of complications.

Keywords:
ультразвуковое исследование с допплерометрией, средняя мозговая артерия, пиковая систолическая скорость кровотока, множитель медианы, анемия плода, анемия умеренно тяжелой степени, анемия тяжелой степени, кардиоторакальный индекс, гемолитическая болезнь, Doppler ultrasound, middle cerebral artery, peak systolic velocity, multiple of median, fetal anemia, moderate anemia, severe anemia, cardiothora