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

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.

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 α-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 α-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 α-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