Modelo predictivo de restricción del crecimiento intrauterino usando doppler de arterias uterinas y edad materna / Predictive model of intrauterine growth restriction using uterine artery doppler and maternal age

INTRODUCCIÓN: La restricción del crecimiento intrauterino representa una importante morbimortalidad perinatal y cuya detección es variable según modelos clínicos y características propias en cada población. OBJETIVO: Evaluar si el Doppler de arterias uterinas y la edad materna conforman un modelo clínico con capacidad predictiva de restricción del crecimiento intrauterino en una amplia muestra de población peruana. MATERIALES Y MÉTODOS: Estudio observacional, analítico, de prueba diagnóstica. Participaron 1344 gestantes atendidas en un centro de referencia nacional materno perinatal Nivel III en Perú entre 2010-2018. La muestra fue seleccionada aleatoriamente y dividida en: muestra de entrenamiento y muestra para validación del mejor modelo clínico obtenido. Se usó análisis multivariado, medición de la capacidad diagnóstica y predictiva. RESULTADOS: El modelo clínico formado por el índice de pulsatilidad promedio mayor al percentil 95 de la arteria uterina y la edad materna mayor a 35 años conformo el modelo con el menor indicador de penalidad de Akaike en comparación con los otros modelos clínicos elaborados en el presente estudio, el índice de Youden fue 0.53. El área bajo la curva ROC fue de 0.75. Se obtuvo una sensibilidad de 71.5%, especificidad 72.1%, valor predictivo positivo 65.8%, valor predictivo negativo 91.2%. CONCLUSIONES: El uso del índice de pulsatilidad promedio de la arteria uterina asociado a la edad materna contribuyen a la formación de un modelo para discriminar RCIU; sin embargo, requiere de otros factores que permitan ajustar el modelo para una mayor tasa de detección.

INTRODUCTION: Intrauterine growth restriction represents an important perinatal morbimortality and its detection varies according to clinical models and characteristics of each population. OBJECTIVES: To evaluate if uterine artery Doppler and maternal age conform a clinical model with predictive capacity of intrauterine growth restriction in a wide sample of Peruvian population. MATERIALS AND METHOD: Observational, analytical, diagnostic test study. A total of 1344 pregnant women attended a national maternal perinatal reference center Level III in Peru between 2010-2018. The sample was randomly selected and divided: training sample and validation sample. In the analysis, multivariate analysis and measurement of diagnostic and predictive capabilities were applied. RESULTS: The clinical model formed by the average pulsatility index greater than the 95th percentile of the uterine artery and maternal age greater than 35 years made up the model with the lowest Akaike's penalty indicator compared to the other clinical models developed in the present study, Youden's index was 0.53. The area under the ROC curve 0.75. Sensitivity 71.5%, specificity 72.1%, positive predictive value 65.8%, negative predictive value 91.2%. CONCLUSIONS: The use of the average pulsatility index of the uterine artery associated with maternal age contributes to the formation of a model to discriminate IUGR; however, it requires other factors to adjust the model for a higher detection rate.

Utilidad de la flujometría doppler en pacientes preeclámpticas con restricción de crecimiento intrauterino / Usefulness of doppler flowmetry in preeclamptic patients with intrauterine grow restriction

Introducción: La flujometría doppler constituye un método de control y evaluación para determinar la culminación de la gestación, permite entender de una mejor manera la dinámica fetoplacetaria lo que posibilita evitar todo riesgo que pueda dañar la maduración fetal, y a su vez la prematuridad, bajo peso al nacer y patologías de la preeclampsia. Objetivo: Determinar la utilidad de la flujometría doppler color, en el diagnóstico y manejo de la restricción de crecimiento intrauterino en embarazadas preeclámpticas. Métodos: Se realizó un estudio no experimental, transversal, de tipo descriptivo comparativo en el departamento de ecografía de la clínica Bolívar, Babahoyo - Ecuador durante el año 2013. Participaron 96 mujeres gestantes en edades entre 15 a 40 años, a las que se le realizó las intervenciones: Flujometría doppler, prueba de índice cerebro placentario, arteria cerebral media/arteria umbilical; para el análisis se emplearon los indicadores descriptivos entre las variables. Resultados: La prueba de índice cerebro placentario fue descompensada en el 53,1 por ciento de las mujeres, el volumen de líquido amniótico estuvo disminuido en el 46,9 por ciento, y la edad gestacional más vulnerable fue de las 32 a las 37 semanas de gestación. Conclusiones: La flujometría doppler con la prueba índice cerebro placentario es un indicador efectivo y seguro de bienestar fetal cuando esta prueba es normal, y un predictor de resultado adverso, así como un marcador de hipoxia fetal cuando está alterado, convirtiéndose en una herramienta útil para la decisión de interrumpir la gestación cuando la salud del feto está en peligro, o de mantener el embarazo cuando su comportamiento es normal(AU)

Implementación de un Demodulador Heterodino para la Discriminación del Sentido del Flujo Sanguíneo en un Detector Doppler Ultrasónico Bi-direccional / Implementation of a heterodyne demodulator for blood flow sense discrimination in a bi-directional ultrasonic Doppler detector

Los sistemas Doppler ultrasónicos han sido utilizados ampliamente en el diagnóstico médico, en general en el estudio de flujo sanguíneo y en particular en el diagnóstico de padecimientos vasculares. Esto se debe principalmente a su carácter no invasivo y su relativo bajo costo. Una característica importante de los sistemas Doppler ultrasónicos es la de poder detectar la señal asociada con el flujo sanguíneo y discriminar la dirección del mismo. La señal Doppler ultrasónica contiene información asociada con la velocidad de los componentes de la sangre, y su espectro en frecuencia representa el perfil de velocidad del flujo sanguíneo, que puede ser de sentido directo o inverso. Típicamente los sistemas Doppler ultrasónicos que detectan el sentido de la dirección de flujo sanguíneo de la señal, se basan en métodos de demodulación homodina en cuadratura. Sin embargo las señales producidas por este tipo de detectores requieren de un proceso adicional de separación. Este trabajo aborda la implementación de un demodulador heterodino que forma parte de un detector Doppler ultrasónico para la medición de flujo sanguíneo bi-direccional. Se describe el principio de la detección de la señal Doppler ultrasónica de flujo sanguíneo y su representación en la forma de un espectrograma de dos dimensiones, así como también los dispositivos detectores Doppler de flujo sanguíneo, su clasificación de acuerdo a su modo de operación y tipo de demodulación. Finalmente se presentan pruebas de funcionalidad y se analizan los resultados obtenidos contrastándolos con los resultados teóricos.

Doppler ultrasound systems have been widely used in medical diagnosis, in the study of blood flow, in particular, in the diagnosis of vascular disorders. This is mainly due to its non-invasive method and its relatively low cost. An important feature of the ultrasonic Doppler system is the capability to detect the signal associated with the blood flow and discriminate its direction. The Doppler ultrasound signal contains information associated with the velocity of the blood components, and its frequency spectrum represents the velocity profile of blood flow, which may be direct or reverse. Typically Doppler ultrasound systems which detect the sense of the direction of blood flow signal, are based on methods of homodyne demodulation in quadrature. However the signals produced by these detectors require an additional separation process. This paper addresses the implementation of a heterodyne demodulator as a part of a Doppler ultrasound detector for measuring bi-directional blood flow. We describe the detection process of the Doppler ultrasound blood flow signal and its representation in the form of a two-dimensional spectrogram. Doppler blood flow sensing devices and their classification according to their operation mode and type of demodulation are also described. Finally, functionality tests are presented and results are analyzed.

Detección del Sentido del Flujo Sanguíneo Utilizando Demodulación Heterodina para un Sistema Doppler Ultrasónico y su Validación Mediante Simulación / Detection of the Blood Flow Direction Using Heterodyne Demodulation for a Doppler Ultrasound System and its Validation by Simulation

La flujometría Doppler ultrasónica ha sido ampliamente utilizada en el diagnóstico de enfermedades vasculares. Aquellos sistemas que detectan el sentido de la dirección de la señal de flujo, pueden utilizar durante su operación señales producto de la demodulación homodina en cuadratura con el inconveniente de tener que procesar los dos canales (fase y cuadratura) para igualar sus amplitudes y mantener estas características en todo el ancho de banda de las señales. En este artículo se propone un método alternativo para separar el sentido de la dirección de la señal de flujo usando demodulación heterodina, el cual consiste en trasladar la banda de frecuencias de la señal de información Doppler a un origen desplazado al menos el ancho de banda de la señal. Este método tiene la ventaja de simplificar la etapa analógica de la adquisición de la señal Doppler, al utilizar una demodulación en un solo canal. Los resultados de las simulaciones llevadas a cabo en este trabajo muestran la efectividad del método al separar el sentido de la dirección del flujo de forma eficiente en el dominio de la frecuencia, evitando la generación de artefactos en la banda de interés.

Doppler ultrasound blood flow measurement techniques have been widely used for the diagnosis of vascular diseases. In particular, some Doppler systems which may be able to determine the blood flow direction use signals produced by the homodyne quadrature demodulation technique. This approach has a major disadvantage, since it has to process two channels (phase and quadrature), to equalize them (in amplitude) and to maintain these characteristics throughout the complete signal bandwidth. The work presented here, proposes an alternative method to determine the blood flow direction using heterodyne demodulation. The technique involves shifting the complete band of frequencies (where information of interest lies), at least a frequency equal to the bandwidth of the Doppler signal. This method simplifies the analog stage for the acquisition of the Doppler signal since it only needs to process one channel. Results of simulations show the effectiveness of the approach by determining the blood flow direction efficiently, in the frequency domain. It also reduces the generation of artifacts, in the band of interest, caused by differences in the phase and quadrature channels.

Valor del índice de pulsatilidad promedio de las arterias uterinas en gestantes hipertensas crónicas / Value of average pulsatility index of the uterine arteries in chronic hypertensive patients

Introducción: las pacientes con hipertensión arterial crónica presentan una frecuencia de un 5 % a 25 % de agravamiento de la hipertensión de de base durante la gestación, con desarrollo de preeclampsia sobreañadida como evento más frecuente. Objetivos: evaluar la aplicación de la flujometría Doppler de las arterias uterinas analizando sus valores promedios como predictores de resultados perinatales desfavorables. Métodos: se realizó un estudio empírico observacional, prospectivo, descriptivo, no intervencionista durante un momento de la gestación. Se estudiaron 214 embarazadas atendidas en el hospital "Ramón González Coro" con el diagnóstico de hipertensión arterial crónica en el período comprendido entre septiembre de 2007 hasta noviembre de 2010. Resultados: tenían menos de 35 años 142 pacientes (66,4 %), 148 de las gestantes tuvieron índice de pulsatilidad de las arterias uterinas normal, de estas el 76,7 % tuvo un recién nacido con peso adecuado para el tiempo de gestación y 28 mostraron relación con preeclampsia sobreañadida. Conclusiones: la edad menor de 35 años fue la que caracterizó al grupo estudiado. La sensibilidad del índice de pulsatilidad promedio fue bueno para el crecimiento intrauterino retardado (CIUR). Este índice demostró el mejor valor para la predicción de resultados perinatales desfavorables.

Introduction: patients with chronic hypertension have a frequency of 5 % to 25 % worsening of base hypertension during pregnancy, developing pre-eclampsia as more frequent event. Objectives: to evaluate the application of Doppler flowmetry of the uterine arteries analyzing their average values as predictors of adverse perinatal outcomes. Methods: an empirical, prospective, descriptive, non-interventionist study was conducted during a gestation moment. We studied 214 pregnant women attending Ramón González Coro OB/GYN hospital. These subjects had diagnosis of chronic hypertension from September 2007 to November 2010. Results: 142 patients were younger than 35 years (66.4 %); 148 pregnant women had normal pulsatility index of the uterine arteries; 76.7 % had a newborn with appropriate weight for gestational age, and 28 showed relation to pre-eclampsia. Conclusions: the characteristic age was under 35 was in this group studied. The sensitivity of the mean pulsatility index was good for intrauterine growth retardation (IUGR). This index showed the best value for the prediction of adverse perinatal outcomes.

Flujometría Doppler patológica y su correlación con el pronóstico perinatal a corto plazo

Objetivos: Determinar la morbilidad y mortalidad de fetos con flujometría Doppler patológico y evaluar discapacidades en el corto plazo. Diseño: Estudio tipo retrospectivo, observacional, analítico, correlacional. Lugar: Unidad de vigilancia fetal, Hospital Nacional Edgardo Rebagliati Martins, Red Asistencial Rebagliati, EsSalud, Lima, Perú. Participantes: Gestantes con flujometría Doppler patológicos y sus perinatos. Intervenciones: Se estudió todos los casos de gestantes con flujometría Doppler alterado, entre febrero de 2008 y febrero de 2010. Se agrupó por tipos de flujometría Doppler y se describió la frecuencia de patología y morbimortalidad perinatal, correlacionándolas con la edad gestacional. El análisis se realizó con el paquete estadístico SPSS 11,0, la prueba chi cuadrado para las variables discretas y la de Kruskal-Wallis, para las variables continuas. Se asumió un valor de significancia de p < ,005. Principales medidas de resultados: Morbilidad y mortalidad perinatal, discapacidades motoras, auditivas y psicomotoras a las 6 meses de edad. Resultados: Sesentaitrés gestantes cumplieron con el criterio de inclusión. El peso medio al nacer de sus fetos fue 1 593 g; 24 casos (40%) presentaron peso al nacer menor al percentil 10 para la edad gestacional. La mayor parte mostró flujometría Doppler tipo III, 46 casos con signos de redistribución hemodinámica. La mortalidad global fue 8%. Cuatro fetos murieron intraútero; 59 fetos (94%) llegaron a nacer vivos; de ellos solo un caso falleció durante el periodo de estudio. La tasa global de mortalidad fue significativamente mayor y el peso al nacer más bajo en el grupo de fetos con flujometría Doppler tipo IV, con una media de 937 g. La mortalidad fue significativamente más alta en el grupo de 24 a 27,6 semanas. La estancia en UCI, la necesidad de ventilación asistida (VM) y presión positiva continua, el riesgo de desarrollar retinopatía y hemorragia interventricular y las discapacidades auditivas y trastorno del desarrollo psicomotor estuvieron correlacionados con la prematuridad. Conclusiones: Los casos de flujometría Doppler con compromiso hemodinámico severo presentaron acidemia y tasa alta de mortalidad, independiente del percentil de crecimiento al nacer. La mortalidad intraútero se asoció significativamente a la severidad mostrada por el estudio Doppler, por lo que no se recomienda continuar el embarazo en los tipos III y IV, si hay madurez pulmonar fetal.

Objectives: To determine both morbidity and mortality in fetuses with pathological Doppler velocimetry and short term handicap. Design: Retrospective, observational, analytical, correlation study. Setting: Fetal surveillance unit, Hospital Nacional Edgardo Rebagliati Martins, Red Asistencial Rebagliati, EsSalud, Lima, Peru. Participants: Pregnant women with pathological Doppler velocimetry and their perinates. Interventions: All pregnant women with altered Doppler velocimetry between February 2008 and February 2010 were studied. They were grouped by Doppler velocimetry types, and frequency of pathology; perinatal morbidity and mortality were determined and correlated with gestational age. SPSS 11,0 was used for statistical analysis, chi square test for discrete variables and Kruskal-Wallis test for continued variables. Significant value was p < ,005. Main outcome measures: Perinatal morbidity and mortality, motor, hearing and psychomotor discapacities at 6 months after birth. Results: Sixty-three pregnant women fulfilled inclusion criteria. Their mean newborns weight was 1 593 g; 24 cases (40%) presented weight at birth less than 10th percentile for gestational age. Most of them showed type III Doppler velocimetry, 46 with signs of hemodynamic redistribution. Global mortality was 8%. Four fetuses died in utero; 59 fetuses (94%) were born alive and only one case died during the study period. Mortality rate was significantly higher and birth weight less in type IV Doppler velocimetry fetuses, mean weight 937 g. Mortality was significatively higher at 24-27,6 weeks. ICU stay, need of assisted ventilation and continuous positive pressure, risk to develop retinopathy and interventricular hemorrhage, and hearing and psychomotor discapacities correlated with prematurity. Conclusions: Doppler velocimetry fetuses with severe hemodynamic compromise presented acidemia and high mortality rate, independent of growth percentile. Intrauterine mortality was significantly associated with Doppler velocimetry severity changes. To continue pregnancy with type III or IV Doppler velocimetry is not recommended in fetuses with lung maturity.

Flujo venoso fetal e índice cerebro placentario como indicadores de hipoxia fetal en gestantes preeclámpticas severas

Antecedentes: La velocimetría Doppler de la circulación uterina y fetoplacentaria es una herramienta importante para evaluar complicaciones asociadas a la restricción del crecimiento intrauterino y otras formas de distrés fetal debidas a hipoxemia o asfixia, como el producido por los trastornos hipertensivos del embarazo. También puede diagnosticarse anomalías cardíacas fetales, otras malformaciones y alteraciones placentarias o del cordón umbilical. Objetivos: Determinar el valor predictivo del índice cerebro placentario y del flujo anormal del ductus venoso de Aranzio, medido por velocimetría Doppler, en pacientes con preeclampsia severa, en relación a un resultado perinatal adverso. Diseño: Estudio prospectivo, no experimental, longitudinal, de tipo correlacional. Lugar: Unidad de Medicina Fetal y Diagnóstico Prenatal, Servicio de Obstetricia de Alto Riesgo, Hospital Nacional Guillermo Almenara Irigoyen, EsSalud, Lima, Perú. Participantes: Gestantes con diagnóstico de preeclampsia severa y sus fetos. Intervenciones: Se realizó los estudios ultrasonográficos Doppler en los 7 días previos al parto, en 160 pacientes con diagnóstico de preeclampsia severa. El análisis estadístico se realizó mediante la prueba de chi cuadrado (x²) y prueba exacta de Fisher, con un nivel de significancia de 0,05; confiabilidad del 95%. Principales medidas de resultados: Resultado perinatal adverso. Resultados: El 39,4% (63/160) de las pacientes tuvo un resultado de índice cerebro placentario y de flujo del ductus venoso de Aranzio anormal, lo que se asoció significativamente a restricción del crecimiento intrauterino (RCIU), oligohidramnios y cesárea por distrés fetal agudo (p<0,05), y con alta sensibilidad para la ocurrencia de Ápgar < 7 a los 5 minutos, pH en arteria umbilical < 7,2 cesárea por distrés fetal y admisión a UCI. Conclusiones: La alteración del índice cerebro placentario y del flujo del ductus venoso de Aranzio medido por velocimetría Doppler fetal pudo detectar a más de 65% de los recién nacidos con resultado perinatal adverso por hipoxia fetal y fue prueba predictiva estadísticamente significativa de RCIU y oligohidramnios, en pacientes con preeclampsia severa.

Background: Doppler ultrasound of the uterine and fetoplacental circulation is an important tool to determine complications associated with fetal growth restriction and fetal distress due to hypoxemia or asphyxia as occurring with hypertensive disorders of pregnancy. Also fetal cardiac anomalies, placental malformations and umbilical cord alterations can be diagnosed. Objectives: To determine the predictive value of cerebroplacental index and Aranzios venous duct abnormal flow measured by Doppler ultrasound in patients with preeclampsia, in relation to adverse perinatal outcomes. Design: Prospective, non experimental, longitudinal, correlation study. Setting: Fetal Medicine and Prenatal Diagnosis Unit, High Risk Obstetrical Service, Hospital Nacional Guillermo Almenara Irigoyen, EsSalud, Lima, Peru. Participants: Pregnant women with diagnosis of severe preeclampsia and their fetuses. Interventions: Doppler ultrasound examinations were done to determine cerebroplacental ratio and Aranzios venous duct abnormal flow within seven days before childbirth in 160 patients with severe preeclampsia. Chi (x ²) square test and Fisher exact test were used for statistical analysis, with 0,05 level of significance, 95% confidence interval. Main outcome measures: Adverse perinatal outcomes. Results: Abnormal both cerebroplacental ratio and Aranzios venous duct flow were found in 39,4% (63/160) of patients. These patients had a high probability of intrauterine growth retardation (IUGR), oligohydramnios and cesarean section (p< 0,05) with high sensitivity for Apgar < 7 at 5 minutes, pH <7,2 in umbilical artery, cesarean section for fetal distress and admission to NICU. Conclusions: Alteration of both ultrasound Doppler cerebroplacental index and Aranzios venous duct flow detected up to 65% of newborns with adverse perinatal results due to fetal hypoxia and was a statistically significant predictive test of severe IUGR and oligohydramnios in patients with severe preeclampsia.