Сравнительный анализ площади сканов сердца и его камер у здоровых плодов и у плодов с врождёнными пороками сердца

Актуальность: Внедрение и применение современных математических моделей для обработки и анализа данных при лучевой диагностике врожденных пороков сердца (ВПС) представляет собой актуальную задачу. Использование современных нейронных сетей для прогнозирования ВПС потенциально способствует снижению частоты недиагностированных случаев.

Цель исследования: Сравнение площадей сердца и его камер, включая соотношения между предсердиями и желудочками, при проведении второго акушерского скрининга у плодов с ВПС и без ВПС.

Дизайн: Проведено наблюдательное нерандомизированное исследование с участием 85 беременных женщин в сроки, соответствующие второму акушерскому скринингу. Пациентки были разделены на две группы: I группа (n=45) – беременные женщины со здоровыми плодами; II группа (n=40) – беременные женщины, у плодов которых диагностированы ВПС. В ходе обследования определялись площади сердца и его камер, рассчитывался кардио-кардиальный индекс у здоровых плодов и при наличии ВПС. Оценивались соотношения площадей предсердий и желудочков в норме и при ВПС. Исследование проводилось с использованием ультразвукового сканера Samsung H 60 (Samsung Medison, Южная Корея) в перинатальном центре ГБУЗ «Детская краевая больница» Минздрава Краснодарского края. Статистическая обработка 132 исследований выполнена с применением статистического пакета STATISTICA 13.3 (Tibco Software Inc., США).

Результаты: Получены референсные значения площади сердца (2,57–3,97 мм²) и площади камер сердца: правое предсердие (ПП) (0,26–0,46 мм²), левое предсердие (ЛП) (0,27–0,53 мм²), правый желудочек (ПЖ) (0,25–0,46 мм²), левый желудочек (ЛЖ) (0,34–0,64 мм²). У плодов с ВПС выявлены отклонения от референсных значений: ПП ≤0,25 мм² или ≥0,47 мм²; ЛП ≤0,26 мм² или ≥0,54 мм²; ПЖ ≤0,24 мм² или ≥0,47 мм²; ЛЖ ≤0,33 мм² или ≥0,65 мм². Значения кардио-кардиального индекса у здоровых плодов составило 0,11–0,14, у плодов с ВПС – от 0,05 до 0,25. При ВПС соотношения зависят от типа порока и обусловлены перегрузкой правых отделов сердца вследствие особенностей фетального кровотока.

Заключение: Определение площади сердца в интервале от 2,57 мм² до 3,97 мм² при проведении второго акушерского скрининга позволяет с высокой вероятностью исключить наличие ВПС у плода. Оценка кардио-кардиального индекса является ценным методом диагностики: значения 0,11–0,14 характерны для здоровых плодов, у плодов с ВПС он варьирует в широких пределах за счёт нарушения фетального кровотока, что указывает на наличие сердечно-сосудистой патологии при ВПС с обогащённым легочным кровотоком и при аномалиях легочно-венозного соединения. При ВПС с обеднённым легочным кровотоком, при аномалии конотрункуса и при ВПС с обструкцией системного кровотока, наряду с УЗИ сердца, необходимо проводить МРТ сердца для верификации диагноза. Дальнейшее совершенствование ультразвуковых методов и аппаратов УЗИ, внедрение фетальной кардио-МРТ, призвано улучшить своевременное выявление ВПС у плода и стать важным инструментом в рутинной практике врача лучевой диагностики, позволит использовать математический анализ в клинической практике.

1. Lloyd DF, van Amerom JF, Pushparajah K, et al. An exploration of the potential utility of fetal cardiovascular MRI as an adjunct to fetal echocardiography. Prenat Diagn. 2016;36(10):916-925. PMID: 27521762. PMCID: PMC5082528. https://doi.org/10.1002/pd.4912

2. Sun L, Lee FT, van Amerom JFP, Freud L, Jaeggi E, Macgowan CK, et al. Update on fetal cardiovascular magnetic resonance and utility in congenital heart disease. Journal of Congenital Cardiology. 2021;5(1). https://doi.org/10.1186/s40949-021-00059-x

3. Haris K, Hedström E, Kording F, et al. Free-breathing fetal cardiac MRI with doppler ultrasound gating, compressed sensing, and motion compensation. J Magn Reson Imaging. 2020;51(1):260-272. PMID: 31228302. PMCID: PMC6916642. https://doi.org/10.1002/jmri.26842

4. Vollbrecht TM, Hart C, Zhang S, et al. Fetal Cardiac Cine MRI with Doppler US Gating in Complex Congenital Heart Disease. Radiol Cardiothorac Imaging. 2023;5(1):e220129. PMID: 36860838. PMCID: PMC9969216. https://doi.org/10.1148/ryct.220129

5. Tavares de Sousa M, Hecher K, Yamamura J, et al. Dynamic fetal cardiac magnetic resonance imaging in four-chamber view using Doppler ultrasound gating in normal fetal heart and in congenital heart disease: comparison with fetal echocardiography. Ultrasound Obstet Gynecol. 2019;53(5):669-675. PMID: 30381848. https://doi.org/10.1002/uog.20167

6. Roy CW, van Amerom JFP, Marini D, Seed M, Macgowan CK. Fetal Cardiac MRI: A Review of Technical Advancements. Top Magn Reson Imaging. 2019;28(5):235-244. PMID: 31592990. PMCID: PMC6791520. https://doi.org/10.1097/rmr.0000000000000218

7. Lloyd DFA, Pushparajah K, Simpson JM, et al. Three-dimensional visualisation of the fetal heart using prenatal MRI with motion-corrected slice-volume registration: a prospective, singlecentre cohort study. Lancet. 2019;393(10181):1619-1627. PMID: 30910324. PMCID: PMC6484696. https://doi.org/10.1016/s0140-6736(18)32490-5

8. Qi H, Cruz G, Botnar R, Prieto C. Synergistic multi-contrast cardiac magnetic resonance image reconstruction. Philos Trans A Math Phys Eng Sci. 2021;379(2200):20200197. PMID: 33966456. https://doi.org/10.1098/rsta.2020.0197

9. Цибизова В.И., Первунина Т.М., Артеменко В.А., и др. Ключевая функция плаценты в формировании врожденного порока сердца плода. Акушерство, гинекология и репродукция. 2022;16(1):66-72. https://doi.org/10.17749/2313-7347/ob.gyn.rep.2022.262

10. Поморцев А.В., Карахалис М.Н., Матулевич С.А., Дащян Г.А., Халафян А.А., Сенча А.Н. Пороки развития сердца плода: факторы риска и возможности ультразвукового метода при первом скрининге. Инновационная медицина Кубани. 2023;(4):51-59. https://doi.org/10.35401/2541-9897-2023-8-4-51-59

11. Халафян А.А. STATISTICA 6. Математическая статистика с элементами теории вероятностей. Москва: Бином; 2010.

12. Vonck S, Staelens AS, Lanssens D, et al. Low Volume Circulation in Normotensive Women Pregnant with Neonates Small for Gestational Age. Fetal Diagn Ther. 2019;46(4):238-245. PMID: 30726847. https://doi.org/10.1159/000495507

13. Fu Q. Hemodynamic and Electrocardiographic Aspects of Uncomplicated Singleton Pregnancy. Adv Exp Med Biol. 2018;1065:413-431. PMID: 30051399. https://doi.org/10.1007/978-3-319-77932-4_26

14. Barkhordarian M, Ghorbanzadeh A, Frishman WH, Aronow WS. Endocardial Fibroelastosis: A Comprehensive Review. Cardiol Rev. 2024. PMID: 38230923. https://doi.org/10.1097/crd.0000000000000653

15. Aldawsari KA, Alhuzaimi AN, Alotaibi MT, Albert-Brotons DC. Endocardial fibroelastosis in infants and young children: a state-of-the-art review. Heart Fail Rev. 2023;28(5):1023-1031. PMID: 37222928 https://doi.org/10.1007/s10741-023-10319-0

16. Zhou Q, Liu D, Zhou J, et al. Factor Analysis of the Missed Diagnosis of Total Anomalous Pulmonary Venous Connection in Prenatal Echocardiography. Birth Defects Res. 2024;116(12):e2426. PMID: 39691945. https://doi.org/10.1002/bdr2.2426

17. Поморцев А.В., Карахалис М.Н., Кривоносова Н.В., Голосеев К.Ф. Мультимодальный подход (МРТ и УЗИ) в диагностике врожденных пороков сердца плода. Инновационная медицина Кубани. 2024;(4):21-29. https://doi.org/10.35401/2541-9897-2024-9-4-21-29