Badanie może pomóc w opracowaniu terapii poprawiającej czynność płuc u płodów z ograniczeniami wzrostu
Ostatnia recenzja: 14.06.2024
Cała zawartość iLive jest sprawdzana medycznie lub sprawdzana pod względem faktycznym, aby zapewnić jak największą dokładność faktyczną.
Mamy ścisłe wytyczne dotyczące pozyskiwania i tylko linki do renomowanych serwisów medialnych, akademickich instytucji badawczych i, o ile to możliwe, recenzowanych badań medycznych. Zauważ, że liczby w nawiasach ([1], [2] itd.) Są linkami do tych badań, które można kliknąć.
Jeśli uważasz, że któraś z naszych treści jest niedokładna, nieaktualna lub w inny sposób wątpliwa, wybierz ją i naciśnij Ctrl + Enter.
Jeśli w czasie ciąży płód rośnie poniżej normy, każdy tydzień ciąży zwiększa ryzyko nieprawidłowego rozwoju niektórych jego narządów, co może mieć negatywny wpływ na zdrowie dziecka po urodzeniu. Długoterminowy wpływ ograniczonego wzrostu płodu na rozwój mózgu i układu sercowo-naczyniowego był przedmiotem licznych badań, brakuje jednak danych naukowych na temat jego wpływu na płuca.
Było to przedmiotem badania przeprowadzonego wspólnie przez Centrum Badań nad Medycyną Płodu BCNatal (szpitale Clínic Barcelona i Sant Joan de Déu) oraz Uniwersytet Pompeu Fabra (UPF), które ujawniło różnice w rozwoju płuc pomiędzy okresami wzrostu -płody z ograniczeniami i płody prawidłowe pod względem oporu naczyniowego. Naukowcy zbadali to, mierząc prędkość przepływu krwi u płodu i analizując te dane przy wsparciu technik sztucznej inteligencji i modeli komputerowych.
Badanie, opublikowane niedawno w Scientific Reports, otwiera możliwość opracowania terapii mających na celu poprawę rozwoju płuc u płodów z ograniczeniami wzrostu i zapobieganie problemom z oddychaniem. System, który może trwać nie tylko w dzieciństwie, ale także w okresie dojrzewania i dorosłości.
Głównymi badaczami tego badania są Fatima Crispiy, badaczka z BCNatal i Clínic-IDIBAPS w grupie medycyny płodowej i okołoporodowej oraz Bart Bijnens (ICREA, UPF), badacz w jednostce BCN MedTech na Wydziale Inżynierii UPF. Pozostali badacze należą do różnych usług i grup badawczych Clínic-IDIBAPS, a także są powiązani z Uniwersytetem w Barcelonie i CIBER w zakresie chorób układu oddechowego i chorób rzadkich.
W badaniu wzięło udział ponad 200 kobiet w ciąży. W badaniu tym analizowano przepływ krwi płodu i jego zmiany przy dodatkowym zaopatrzeniu w tlen u 208 kobiet w ciąży od 24 do 37 tygodnia ciąży. Wszystkie kobiety zostały zbadane w szpitalu klinicznym w Barcelonie, gdzie przeszły wszystkie badania niezbędne do tego badania.
W 97 z tych przypadków płody miały ograniczone ograniczenie wzrostu, co skutkowało bardzo niską masą urodzeniową. Pozostałe 111 płodów rozwijało się prawidłowo. U każdego z tych płodów zmierzono prędkość przepływu krwi w głównych tętnicach i naczyniach płucnych, a następnie dane te porównano za pomocą sztucznej inteligencji. Dodatkowo obliczono opór płuc za pomocą modelu komputerowego.
Ilustracyjne obrazy dopplerowskie głównej tętnicy płucnej i tętnicy śródpłucnej płodu. Źródło: Vellvé, K., Garcia-Canadilla, P., Nogueira, M. I in.
Przeanalizowano prędkość przepływu krwi w płucach płodu zarówno w normalnych warunkach oddychania matki, jak i po dodatkowym dostarczeniu tlenu przez maskę (warunki hiperoksygenacji). Analizę tę przeprowadzono przy użyciu techniki opartej na emisji fal ultradźwiękowych do płodu w celu oszacowania prędkości przepływu krwi w całym jego krążeniu w oparciu o zasady Dopplera.
Z kolei oporu takich narządów jak płuca nie można zmierzyć bezpośrednio za pomocą ultradźwięków, dlatego do jego pomiaru wykorzystano model komputerowy przedstawiający serce i naczynia krwionośne. Dla porównania ten model komputera można porównać do symulacji obwodu elektronicznego. Naukowcy stworzyli komputerową wersję układu naczyniowego płodu i wykorzystując zmierzone natężenie przepływu krwi oraz modelując inne parametry, byli w stanie oszacować opór i elastyczność różnych narządów.
Podsumowując, do porównania wzorców przepływu krwi u płodów wykorzystano metody uczenia maszynowego oparte na technikach sztucznej inteligencji, co pomogło pogrupować je w różne kategorie według parametrów przepływu i wskaźników klinicznych.
Następnie rozważenie skutków hiperoksygenacji wykazało, że wiąże się ona ze zmianami oporu płuc w wyniku dodatkowego dostarczania matce tlenu oraz wykazano, że większa ilość tlenu poprawia przepływ krwi w płucach u płodów z ograniczonym wzrostem, bez wpływu na płody prawidłowe.
„Zasadniczo wyniki badania pokazują, że płody z ograniczonym wzrostem mają inne średnie natężenie przepływu krwi i opór naczyniowy w płucach niż normalne płody, co można znormalizować, dostarczając matce dodatkowego tlenu” – wyjaśnia Bijnens ( ICREA, UPF).
„Odkrycie tych różnic w układzie naczyniowym płuc otwiera możliwość opracowania przyszłych strategii terapeutycznych poprawiających czynność płuc u płodów z ograniczeniem wzrostu. Po urodzeniu ta poprawa rozwoju płodu może zmniejszyć ryzyko rozwoju chorób układu oddechowego w późniejszym okresie życie” – wyjaśnia dr Crispy (BCNatal, klinika).