Speckle-tracking como herramienta en la evaluación funcional del corazón fetal, cambios fisiológicos durante la gestación y respuesta de la deformación miocárdica fetal ante la presencia de insuficiencia placentaria

Abstract

Aquest treball treball és un projecte de recerca de validació d'una nova eina diagnòstica. Es tracta d'un estudi que valida l'aplicabilitat d'una nova eina de funció cardíaca fetal, que s'utilitza àmpliament en ecocardiografia postnatal (tant a nivell pediàtric com en adults) El projecte sorgeix en el context clínic on la valoració de la funció cardíaca fetal continua essent un repte, ja que les eines ecogràfiques de les que es disposa actualment presenten unes limitacions que dificulten dita avaluació. És per això que en els darrers anys existeix un interès creixent en les tècniques de speckle tracking. Aquesta, és una tècnica àmpliament utilitzada en cardiologia postnatal, que avalua la deformació (strain) del miocardi durant un cicle cardíac, reflexant funcionalitat cardíaca global, tant sistòlica com diastòlica. En els darrers anys, han aparegut diversos softwares (Tomtec, Fetal HQ) que permeten avaluar l'strain també de forma prenatal, i estudis previs han demostrat bons resultats, però persisteix la limitació que aquests softwares no són els més utilitzats a nivell pediàtric en el nostre medi, pel que l'us de softwares diferents entre l'avaluació pre i postnatal de fetus amb risc de disfunció cardíaca, podria generar variabilitat en els resultats obtinguts.

És en aquest marc on sorgeix el nostre projecte, que té com a objectiu validar un nou software de strain fetal (aCMQ-QLab, Philips), que és el més utilitzat a nivell postnatal en el nostre medi, i que, per tant, podria disminuir la variabilitat resultant de la utilització de softwares diferents de forma pre i postnatal. Fins el moment, aquest software permet avaluar l'strain longitudinal del ventrícule esquerre fetal, tot i que s'està treballant en l'adaptació per l'avaluació del ventricle dret. Aquesta tesi s'ha realitzat per compendi de publicacions, que reflexen els següents objectius:

Objectiu principal: 1. Demostrar que el software aCMQ-QLab és un mètode reproduïble en l'avaluació cardíaca prenatal de la deformació longitudinal del ventricle esquerre fetal, que presenta canvis fisiològics a lo llarg de la gestació i que aquests canvis són diferents en fetus amb restricció de creixement fetal, amb un gradient de disfunció que es correlaciona amb la severitat de la insuficiència placentària.

Objectius secundaris:

1. Avaluar la utilitat, fiabilitat i reproductibilitat d'un nou software per analitzar la deformació longitudinal del ventrícle esquerre del cor fetal, aCMQ-QLab (artícle 1). 2. Avaluar l'adaptació fisiològica de la deformació longitudinal del ventricle esquerre del cor fetal al llarg de la gestació en fetus sans de creixement normal (artícle 1). 3. Comparar la deformació longitudinal del ventrícle esquerre fetal entre fetus amb restricció del creixement i fetus de creixement adequat al llarg de la gestació (artícle 2). 4. Avaluar si existeixen diferències a la deformació longitudinal del ventrícle esquerre fetal entre els diferentes graus de severitat de fetus amb restricció, classificats segons avaluació hemodinàmica Doppler (artícle 3).

Els nostres resultats demostren que l'aplicatiu aCMQ-QLab és repoduïble en l'avaluació cardíaca prenatal i que existeixen canvis fisiològics durant la gestació, demostrant un menor valor de strain del ventricle esquerre a major edat gestacional secundari als canvis hemodinàmics que es produeixen al final de la gestació. Així mateix, els nostres resultats han observat diferències a la deformació miocàrdica en fetus amb restricció del creixement intrauterí i que s'observa un menor strain en fetus amb major grau d'insuficiència placentària.

Este trabajo trabajo es un proyecto de búsqueda de validación de una nueva herramienta diagnóstica. Se trata de un estudio que valida la aplicabilidad de una nueva herramienta de función cardíaca fetal, que se utiliza ampliamente en ecocardiografía postnatal (tanto a nivel pediátrico como adultos) El proyecto surge en el contexto clínico donde la valoración de la función cardíaca fetal sigue siendo un reto, ya que las herramientas ecográficas de las que se dispone actualmente presentan unas limitaciones que dificultan dicha evaluación. Por ello, en los últimos años existe un interés creciente en las técnicas de speckle tracking. Ésta es una técnica ampliamente utilizada en cardiología postnatal, que evalúa la deformación (strain) del miocardio durante un ciclo cardíaco, reflejando funcionalidad cardíaca global, tanto sistólica como diastólica. En los últimos años, han aparecido varios softwares (Tomtec, Fetal HQ) que permiten evaluar el strain también de forma prenatal, y estudios previos han demostrado buenos resultados, pero persiste la limitación de que estos softwares no son los más utilizados a nivel pediátrico en nuestro medio, por lo que el uso de distintos softwares entre la evaluación pre y postnatal de fetos con riesgo de disfunción cardíaca, podría generar variabilidad en los resultados obtenidos.

Es en este marco donde surge nuestro proyecto, que tiene como objetivo validar un nuevo software de strain fetal (aCMQ-QLab, Philips), que es el más utilizado a nivel postnatal en nuestro medio, y que, por tanto, podría disminuir la variabilidad resultante de la utilización de softwares distintos de forma pre y postnatal. Hasta el momento, este software permite evaluar el strain longitudinal del ventrículo izquierdo fetal, aunque se está trabajando en la adaptación por la evaluación del ventrículo derecho. Esta tesis se ha realizado por compendio de publicaciones, que reflejan los siguientes objetivos:

Objetivo principal: 1. Demostrar que el software aCMQ-QLab es un método reproducible en la evaluación cardíaca prenatal de la deformación longitudinal del ventrículo izquierdo fetal, que presenta cambios fisiológicos a lo largo de la gestación y que estos cambios son diferentes en fetos con restricción de crecimiento fetal, cuyo gradiente de disfunción se correlaciona con la severidad de la insuficiencia placentaria.

Objetivos secundarios:

1. Evaluar la utilidad, fiabilidad y reproducibilidad de un nuevo software para analizar la deformación longitudinal del ventriclo izquierdo del corazón fetal, aCMQ-QLab (artículo 1). 2. Evaluar la adaptación fisiológica de la deformación longitudinal del ventrículo izquierdo del corazón fetal a lo largo de la gestación en fetos sanos de crecimiento normal (artículo 1). 3. Comparar la deformación longitudinal del ventriclo izquierdo fetal entre feto con restricción del crecimiento y feto de crecimiento adecuado a lo largo de la gestación (artículo 2). 4. Evaluar si existen diferencias en la deformación longitudinal del ventriclo izquierdo fetal entre los distintos grados de severidad de fetos con restricción, clasificados según evaluación hemodinámica Doppler (artículo 3).

Nuestros resultados demuestran que el aplicativo aCMQ-QLab es repoduible en la evaluación cardíaca prenatal y que existen cambios fisiológicos durante la gestación, demostrando un menor valor de strain del ventrículo izquierdo a mayor edad gestacional secundario a los cambios hemodinámicos que se producen al final de la gestación. Asimismo, nuestros resultados han observado diferencias en la deformación miocárdica en feto con restricción del crecimiento intrauterino y que se observa un menor strain en feto con mayor grado de insuficiencia placentaria.

This work is a research project for the validation of a new diagnostic tool. This is a study that validates the applicability of a new tool of fetal cardiac function, which is widely used in postnatal echocardiography (both at the pediatric level and in adults) The project arises in the clinical context where the assessment of fetal heart function continues to be a challenge, since the ultrasound tools currently available present limitations that make this assessment difficult. This is why in recent years there has been a growing interest in speckle tracking techniques. This is a technique widely used in postnatal cardiology, which evaluates the deformation (strain) of the myocardium during a cardiac cycle, reflecting overall cardiac functionality, both systolic and diastolic. In recent years, several software have appeared (Tomtec, Fetal HQ) that allow strain to be evaluated prenatally, and previous studies have shown good results, but the limitation remains that these software are not the most used at the pediatric level in our environment, so the use of different software between the pre- and postnatal evaluation of fetuses at risk of cardiac dysfunction, could generate variability in the results obtained.

It is in this framework that our project arises, which aims to validate a new fetal strain software (aCMQ-QLab, Philips), which is the most used at the postnatal level in our environment, and which, therefore, could reduce the variability resulting from the use of different software prenatally and postnatally. So far, this software allows the longitudinal strain of the fetal left ventricle to be evaluated, although work is underway to adapt it for the evaluation of the right ventricle.

This thesis has been carried out by a compendium of publications, which reflect the following objectives:

Main objective: 1. Demonstrate that the aCMQ-QLab software is a reproducible method in the prenatal cardiac evaluation of the longitudinal deformation of the fetal left ventricle, which presents physiological changes throughout pregnancy and that these changes are different in fetuses with growth restriction, with a gradient of dysfunction that correlates with the severity of placental insufficiency.

Secondary objectives:

1. To evaluate the utility, reliability and reproducibility of a new software to analyze the longitudinal deformation of the left ventricle of the fetal heart, aCMQ-QLab (article 1) 2. To evaluate the physiological adaptation of fetal left ventricle's longitudinal deformation throughout gestation in healthy fetuses with normal growth (article 1). 3. To compare the longitudinal deformation of fetal left ventricle between fetuses with growth restriction and fetuses with adequate growth throughout gestation (article 2). 4. Assess whether there are differences in the longitudinal deformation of the fetal left ventricle between the different degrees of severity of fetuses with restriction, classified according to Doppler hemodynamic assessment (article 3).

Our results demonstrate that the aCMQ-QLab application is reproducible in prenatal cardiac assessment and that there are physiological changes during pregnancy, demonstrating a lower left ventricle strain value at greater gestational age secondary to the hemodynamic changes that occur at the end of pregnancy Likewise, our results have observed differences in myocardial deformation in fetuses with intrauterine growth restriction and that a lower strain is observed in fetuses with a greater degree of placental insufficiency.