Tablas de crecimiento fetal ultrasonográfico: Un enfoque informático mediante el análisis cuantitativo del impacto de la etnia en los diagnósticos basado en un informe preliminar en la población salentina
Abstract
Una orientación clara sobre la evaluación del crecimiento fetal es importante debido a los fuertes vínculos entre la restricción del crecimiento o la macrosomía y los resultados perinatales adversos con el fin de reducir la morbilidad y la mortalidad asociadas. Las curvas de crecimiento fetal se adoptan ampliamente para hacer un seguimiento del tamaño del feto desde las primeras fases del embarazo hasta el parto. En la bibliografía, se informa de una gran variedad de gráficos de referencia, pero en su mayoría tienen hasta cinco décadas de antigüedad. Además, no tienen en cuenta diversas variables y factores (por ejemplo, el origen étnico, los alimentos, el estilo de vida, el tabaco y las variables fisiológicas y patológicas), que son muy importantes para una correcta evaluación del bienestar fetal. Por lo tanto, las tablas de crecimiento fetal adoptadas actualmente son inadecuadas para soportar el crisol de grupos étnicos y estilos de vida de nuestra sociedad. Se necesitan tablas de crecimiento fetal personalizadas para proporcionar una evaluación fetal precisa y evitar intervenciones obstétricas innecesarias en el momento del parto. Partiendo del desarrollo de una tabla de crecimiento construida a propósito para una población específica, en el artículo los autores cuantifican y analizan el impacto de la adopción de tablas de crecimiento erróneas en los diagnósticos fetales. Estos resultados provienen de una evaluación preliminar de un nuevo servicio abierto desarrollado para producir tablas de crecimiento personalizadas para una etnia específica, un estilo de vida y otros parámetros.
1. Introducción
En la medicina clínica actual, los datos procedentes de las historias clínicas y los análisis se utilizan a menudo para documentar la cuestión del diagnóstico, dando la oportunidad de un meta-análisis sistemático de datos para mejorar la atención al paciente y desarrollar nuevas técnicas de evaluación de la salud.
La evaluación correcta de la edad gestacional y el crecimiento fetal es esencial para un manejo obstétrico óptimo. Para ello, las ecografías obstétricas en el embarazo se utilizan de forma rutinaria para realizar un seguimiento del crecimiento fetal y evaluar la salud del feto.
Las tablas de tamaño fetal se utilizan para comparar el tamaño de un feto (de edad gestacional conocida) con datos de referencia y para compararlo en dos o más circunstancias diferentes.
Esto puede realizarse utilizando tablas de búsqueda o gráficos, pero, dado que es más fácil identificar cualquier desviación de la normalidad trazando las medidas en los gráficos, se recomienda el uso de gráficos y la evidencia clínica apoya su eficacia.
La detección de un posible crecimiento anormal mediante parámetros fetales intrauterinos durante el embarazo fue propuesta por las exploraciones US seriadas de Lubchenco , Usher y McLean , y Babson y Benda , hace más de cinco décadas, y la evaluación del crecimiento fetal es un campo de investigación bien establecido y maduro en obstetricia y ginecología .
Las gráficas de crecimiento fetal se comparan con datos estadísticos (es decir, tablas de referencia con curvas de crecimiento fetal, que muestran los valores medios de los parámetros biométricos en función de la edad gestacional) para que los clínicos puedan detectar el crecimiento fetal asociado a las anomalías intrauterinas fetales.
Se han realizado numerosos estudios para obtener tablas de referencia del tamaño fetal. Sin embargo, muchos de ellos tienen un diseño subóptimo, ya que utilizan una población hospitalaria o tienen un tamaño de muestra inadecuado.
La proliferación de nuevos estudios sobre subgrupos específicos de pacientes y la correspondiente propuesta de un número cada vez mayor de tablas de referencia se han caracterizado por una considerable heterogeneidad metodológica, lo que dificulta su uso con fines diagnósticos.
Como consecuencia, en la práctica clínica se prefieren las tablas genéricas a las específicas o a enfoques más complejos basados en modelos matemáticos adecuados, debido a su viabilidad.
Además, los estándares de la Organización Mundial de la Salud (OMS) siguen basándose comúnmente en tablas de referencia genéricas; no diferencian por origen étnico y no están sujetas a una actualización frecuente, por lo que son inadecuadas para evaluar los parámetros biométricos en varios casos de interés práctico.
Para preservar la viabilidad del enfoque sin perder poder diagnóstico, algunos autores propusieron la adopción de herramientas de software desarrolladas a propósito (aplicaciones web, aplicación móvil, etc.) que permiten crear gráficos de crecimiento personalizados, basados en un modelo de regresión ajustado a un grupo muy amplio de recién nacidos.
La literatura médica mostró claramente sus principales inconvenientes (A) el número de pacientes considerados en los estudios (algunas milésimas) es bajo con respecto al número total de recién nacidos por año (unos 160 Millones en 2013) en el mundo; (B) los pacientes considerados en los estudios no son representativos de la variedad de factores antropométricos debido a la etnia, aspectos familiares y otros factores internos y externos relevantes; (C) las curvas de crecimiento comúnmente utilizadas tienen hasta cinco décadas de antigüedad; no están actualizadas para la población actual y no son adecuadas para investigar tendencias temporales y aspectos dinámicos en las curvas de crecimiento fetal.
No obstante, el crecimiento fetal está influenciado por una variedad de factores, raciales, sociales y económicos entre otros, así como por condiciones médicas específicas que pueden preexistir o que pueden desarrollarse durante el embarazo.
Por lo tanto, no es sorprendente que los parámetros biométricos fetales muestren un alto grado de variación en la población evaluada de un país a otro y de una zona a otra, dentro del mismo país. Más allá de la etnia, hay muchos otros factores que afectan al crecimiento fetal, como el sexo del feto, las variables fisiológicas y patológicas, la altura y el peso de la madre, la exposición a fármacos o al tabaco, los síndromes genéticos, las anomalías congénitas y la insuficiencia placentaria.
En este contexto, es necesario disponer de gráficos personalizados para el crecimiento fetal con el fin de proporcionar una evaluación fetal precisa y hacer que la presencia de falsos positivos y falsos negativos sea potencialmente evitable.
La adopción de curvas de referencia erróneas en fetos específicos podría causar una evaluación incorrecta de los parámetros biométricos fetales, identificando, por ejemplo, los casos conocidos en la literatura como pequeños para la edad gestacional (PEG) o grandes para la edad gestacional (PEG). Así, el uso de curvas de crecimiento personalizadas supondría una disminución considerable de la tasa de diagnósticos falsos positivos de PEG/EGL.
En este escenario, los autores cuantifican y analizan el impacto de la adopción de estas tablas de crecimiento erróneas en los diagnósticos fetales. Como resultados iniciales, los autores muestran cuán diferentes son los valores y los límites de ciertos parámetros biométricos según la etnia. Se ha analizado la población salentina (sureste de Italia) y sus muestras se han comparado con las curvas de referencia adoptadas para los fetos italianos y europeos.
Estos resultados preliminares se han obtenido mediante la adopción de un nuevo «servicio online» encargado de elaborar tablas de crecimiento personalizadas, que tienen en cuenta las diferencias debidas a la etnia, el estilo de vida, los aspectos familiares y otros parámetros.
2. Material y métodos
El estudio incluye una población de unas 500 mujeres italianas sometidas a una ecografía entre las semanas 11 y 41 de gestación, entre noviembre de 2012 y septiembre de 2013.
Todas las mujeres embarazadas se inscribieron en un área previamente definida, al sureste de Italia, en el Hospital Vito Fazzi, Italia, y los Departamentos de Obstetricia y Ginecología evaluaron la investigación.
La edad gestacional se estableció mediante el uso de imágenes de EE.UU. durante la primera visita, en la inscripción del estudio. Todas las pacientes recibieron información escrita y oral sobre el estudio, y firmaron el consentimiento informado.
3. Metodología de recogida de datos
Antes de la inscripción, los autores definieron, en el estudio de preparación, los criterios de inclusión y exclusión Los criterios de inclusión fueron: embarazos únicos, primer día conocido de la última menstruación (FUM), ciclo regular (con una duración de 28 días) La fecha de la FUM se confirmó con la embarazada en la primera visita obstétrica, y se recogió información adicional sobre la regularidad y la duración del ciclo durante la visita. Los casos con bajo peso al nacer, parto prematuro u otras complicaciones prenatales no se excluyeron del análisis. La edad gestacional se basó en el último período menstrual y en todos los casos se ajustó según el LCR medido en la ecografía del primer trimestre.
Se excluyeron del análisis las mujeres embarazadas que se incorporaron al estudio después de la semana 24 de gestación, porque la datación fiable del embarazo es más difícil a medida que éste avanza. Las exploraciones bidimensionales (2D) se realizaron con un sistema Logic 7 Pro US (GE-Kretz, Zipf, Austria), un sistema IU 22 xMATRIX US (Philips Healthcare, Eindhoven, Países Bajos) o un sistema Voluson 730 US (GE-Kretz, Zipf, Austria) equipado con un transductor transabdominal de 3,8-5,2 MHz por parte de clínicos residentes bien formados en ecografía obstétrica. Todos los equipos contaban con una configuración estándar de US de Doppler y escala de grises, proporcionada por las empresas. Las mediciones del diámetro biparietal (BPD) y del perímetro cefálico (HC) se obtuvieron a partir de un plano axial transversal de la cabeza del feto que mostraba un eco de la línea media central roto en el tercio anterior por el cavum del septum pellucidi y que mostraba los cuernos anterior y posterior del ventrículo lateral. La BPD se midió desde el margen exterior del cráneo proximal hasta el margen interior del cráneo distal. La HC se midió ajustando una elipse generada por ordenador para incluir los bordes exteriores de los márgenes calvariales del cráneo fetal. La circunferencia abdominal (CA) se midió ajustando una elipse generada por ordenador a través de una sección transversal del abdomen fetal a la altura del estómago y de la bifurcación de la vena porta principal en sus ramas derecha e izquierda. La longitud del fémur (FL) se midió en una exploración longitudinal en la que se veía toda la diáfisis femoral casi paralela al transductor y se medía desde el trocánter mayor hasta el cóndilo lateral. En el tercer trimestre se tuvo especial cuidado en no incluir la epífisis.
4. Métodos estadísticos
Cada intervalo de edad gestacional se centró en una semana, de modo que desde las 13 semanas y 4 días hasta las 14 semanas y 3 días se ha considerado como semana 14.
El análisis estadístico se ha realizado utilizando los paquetes apropiados del software R (http://www.r-project.org).
La normalidad de las mediciones en cada semana de gestación se evaluó utilizando la prueba de Shapiro-Wilk , que es una de las pruebas más potentes para utilizar en la evaluación de la normalidad, especialmente para muestras pequeñas. Pone a prueba la hipótesis nula de que una muestra determinada procede de una población con distribución normal.
Para obtener los rangos normales de las mediciones fetales, se ha utilizado un procedimiento de varios pasos basado en el modelo de regresión, según la metodología recomendada para este tipo de datos .
Suponiendo que, en cada edad gestacional, la medida de interés tiene una distribución gaussiana con una media y una desviación estándar (DE) y que, en general, ambas varían suavemente con la edad gestacional, se ha calculado una curva centil utilizando la conocida fórmula: donde es el correspondiente centil de la distribución gaussiana estándar (Ej, la determinación de las curvas de los centiles 10 y 90 requiere que ), la media es la media, y la DE es la desviación estándar de la media de las mediciones fetales para cada edad gestacional.
La media se ha estimado mediante los valores ajustados de una curva de regresión polinómica apropiada de la medición de interés en la edad gestacional.
Se han probado varias técnicas de ajuste de curvas y de suavización para la estimación de la media de los diferentes parámetros biométricos y se ha evaluado cuidadosamente la bondad de ajuste de cada modelo de regresión. El modelo polinómico que mejor satisface los datos experimentales es el cúbico, ya que cumple mejor el polinomio fraccionario y las transformaciones logarítmicas.
La ecuación adoptada esCuando la medición tiene aproximadamente una distribución gaussiana, los valores ajustados tras la regresión de los «residuos absolutos escalados» sobre la edad son la estimación de la curva SD. Estos residuos son las diferencias entre las mediciones y la curva estimada para la media con el signo eliminado y multiplicado por una constante correctora igual a .
En general, si los residuos absolutos escalados parecen no mostrar ninguna tendencia con la edad gestacional, la DS se estima como la desviación estándar de los residuos no escalados (mediciones menos la curva media estimada). Si hay una tendencia, se necesita un análisis de regresión polinómica para estimar una curva adecuada de la misma manera que la media.
Para los parámetros biométricos BPD, HC y AC, se realizó una regresión de los residuos con respecto a las edades gestacionales utilizando un modelo lineal en la forma deMientras que, considerando el parámetro FL, la regresión cuadrática parece cumplir mejor con la lineal. La ecuación adoptada esFinalmente, estas ecuaciones predictivas de la media y la DE permiten calcular cualquier centil requerido, sustituyendo el valor en la fórmula del centil.
5. Resultados
Se obtuvieron mediciones biométricas completas (AC, BPD, FL y HC) para unos 500 fetos.
El análisis de los datos mostró que ni el uso de polinomios fraccionados (siendo la mayor potencia de los polinomios 3) ni la transformación logarítmica mejoraban el ajuste de las curvas. Por lo tanto, los datos se mantuvieron en su escala original. El modelo de regresión mejor ajustado para describir las relaciones entre HC, AC, BPD y FL y la edad gestacional fue uno cúbico, mientras que otros estudios demostraron que un modelo cuadrático simple se ajustaba a BPD y FL.
Los modelos que se ajustaban a la DS eran líneas rectas para BPD, HC y AC y línea cuadrática para FL.
Para elegir el modelo que mejor se ajusta, hemos tenido en cuenta principalmente el índice (que es el índice de determinación lineal: en el caso ideal su valor debería ser igual a 1; en los casos reales se acerca a 1 si la curva interpolante es una buena aproximación al conjunto de datos reales) pero el valor de solo no es el único factor que hemos considerado para elegir el mejor modelo. Otros factores que hemos considerado son la validez y la eficacia del modelo.
Habrá una mejora en el ajuste a medida que se añadan términos de orden superior, pero como estos términos no están justificados teóricamente, la mejora será específica de la muestra.
A menos que la muestra sea muy pequeña, es poco probable que los ajustes de los polinomios de orden superior sean muy diferentes de los de un cuadrático en la parte principal del rango de datos.
Considere que, por ejemplo, el para la especificación cuadrática del parámetro BPD es 0,98081 y para las curvas cúbicas y cuátricas es 0,98229 y 0,98242, mejoras relativamente pequeñas.
Además, las curvas cúbicas y cuátricas exhiben ambas giros extraños inverosímiles en los extremos (Figuras 1 y 2).
Regresión polinómica de tercer orden para el diámetro biparietal.
Regresión polinómica de cuarto orden para el diámetro biparietal.
La dispersión de los residuos absolutos de la regresión para la estimación de la desviación estándar de la longitud del fémur en función de la edad gestacional se muestra en la Figura 3.
Residuos absolutos a escala para la medición de la FL.
Las ecuaciones de regresión correspondientes, con el índice respectivo para la media y la desviación estándar, se ilustran en la Tabla 1.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
La tabla 1 muestra las ecuaciones de regresión para la media y la desviación estándar de AC, BPD, FL y HC.
Los centiles correspondientes (5º, 10º, 50º, 90º y 95º), que representan, respectivamente, el HC, el BPD, el A,C y el FL, se indican en las tablas 2, 3, 4 y 5. En cada tabla se indica también el número de la muestra, la media y la desviación estándar en relación con cada semana de gestación.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6. Discusión
Para validar el sistema, los autores han realizado una primera prueba técnica con un simulador de curvas de crecimiento capaz de respetar la media y la desviación estándar que caracterizan la distribución gaussiana para una determinada edad del paciente. Los datos generados permitieron a los autores demostrar la corrección de la elaboración del modelo de curvas de crecimiento fetal.
Después de este análisis preliminar, los autores han realizado una prueba sobre el terreno considerando unas 500 imágenes de EE.UU. relacionadas con mujeres italianas sometidas a un examen ecográfico entre las semanas 11 y 41 de gestación en el Hospital Vito Fazzi de Lecce, entre noviembre de 2012 y septiembre de 2013. Las mediciones del diámetro biparietal (BPD), la circunferencia de la cabeza (HC), la circunferencia abdominal (AC) y la longitud del fémur (FL) se obtuvieron durante la práctica clínica.
Las curvas obtenidas se compararon con las desarrolladas por Giorlandino et al. como curvas de crecimiento de referencia para la población italiana y las desarrolladas por Johnsen et al. como curvas de crecimiento de referencia para la población europea, con el fin de verificar las posibles diferencias debidas a la metodología estadística, a los criterios de selección o, posiblemente, a la verdadera variabilidad genética de la población estudiada.
Los parámetros biométricos AC y HC parecen seguir más o menos la misma tendencia italiana y europea según la edad gestacional. De hecho, no se observaron diferencias significativas en los valores medidos durante las diferentes etapas de crecimiento. En cambio, los parámetros BPD y FL presentan una pequeña variabilidad.
Como se muestra en las figuras 4 y 5, los valores de BPD salentinos son siempre superiores a unos 6 mm y los de FL son siempre superiores a 7 mm.
Diámetro biparietal percentil 50 Salento versus Italia versus Europa.
Longitud del fémur percentil 50 Salento versus Italia versus Europa.
Esta variabilidad puede presentarse mejor mediante el diagrama de dispersión de las muestras salentinas superpuestas con las curvas de los centiles para comprobar la cantidad y la densidad de las muestras que están fuera del rango considerado.
Considerando las curvas centiles italianas de referencia representadas en la figura 6, que representan, respectivamente, el 5º, el 10º, el 25º, el 50º, el 75º, el 90º y el 95º, las muestras salentinas están siempre por encima del límite superior, especialmente en las últimas semanas de gestación.
Longitud del fémur: Centiles italianos y muestras salentinas.
Las muestras por encima del centil 95 se utilizan tradicionalmente para definir el tamaño grande para la edad gestacional (PEG), y el uso de esas curvas de referencia italianas en un feto salentino podría llevar a un diagnóstico erróneo.
Para examinar de forma rápida uno o más conjuntos de datos gráficamente, se pueden utilizar gráficos de caja. Pueden ser útiles para indicar el grado de dispersión (spread) y asimetría en los datos y para identificar los valores atípicos. Cada gráfico representa los resúmenes de cinco números para cada parámetro biométrico, a saber, los valores mínimo y máximo, los cuartiles superior (Q3) e inferior (Q1) y la mediana.
La variabilidad presente en el parámetro FL también puede observarse en este tipo de gráfico, que considera más grupos de población.
Como puede verse en la figura 7, una longitud media similar a la de Alemania caracteriza al fémur salentino. Su valor máximo es bastante cercano al del Reino Unido.
Parcela de cajas de la longitud del fémur.
Esta variabilidad debe ser investigada médicamente ya que puede deberse a varias razones: errores de equipo o de medición, variabilidad genética de la población analizada, factores raciales, etc.
En cualquier caso, la variabilidad medida es útil para demostrar la eficacia del enfoque propuesto.
El conjunto completo de curvas obtenidas a partir del mencionado conjunto de datos y la descripción completa del procedimiento matemático adoptado para el análisis están publicados y descritos en http://www.fpgt.unisalento.it/FPGT/Projects/scientificFoundations.php.
Para cuantificar el impacto de la adopción de tablas de crecimiento erróneas en los diagnósticos fetales, los autores han analizado la tendencia de las muestras para cada parámetro biométrico y luego la han comparado con el estándar italiano y europeo.
Los autores encontraron diferencias significativas entre los gráficos de crecimiento de la FL salentina y los reportados por Giorlandino et al. para Italia y Johnsen et al. para Europa.
Desde las Tablas 6, 7, 8 y 9, se describe esta diferencia, representando el número de muestras y el valor porcentual para cada uno de los parámetros biométricos (BPD, HC, AC y FL) que superan el límite superior (centil 95) y el inferior (centil 5) considerando las curvas de referencia italiana y europea.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7. Conclusiones
La evaluación del crecimiento fetal es un problema relevante, ya que afecta a unos 160 ML de recién nacidos al año. La remodelación de la población y la mayor movilidad de las familias impulsan un nuevo enfoque de evaluación basado en curvas de crecimiento fetal dinámicas e individualizadas.
La importancia de las curvas de crecimiento queda demostrada por el hecho de que hoy en día se utilizan habitualmente en las unidades neonatales. Sirven de referencia estándar para clasificar a los neonatos como PEG, PEGL y AGA. Para evaluar la aplicabilidad de estos estándares a los pacientes actuales, comparamos los datos acumulados en nuestro sistema de datos de investigación para determinar si nuestros pacientes fueron categorizados adecuadamente.
Nuestros hallazgos requieren que volvamos a examinar cuidadosamente la idoneidad del uso continuado de las curvas de crecimiento de referencia adoptadas actualmente para clasificar a los neonatos PEG, PEGL y AGA.
De hecho, considerando, por ejemplo, el parámetro de la longitud del fémur, los fetos salentinos presentan valores mayores respecto a los de Italia (el 26% de las muestras salentinas están por encima del centil 95) y Europa (el 46% de las muestras salentinas están por encima del centil 95).
Este es un enfoque preliminar, que no representa el desarrollo y la publicación de nuevas curvas de referencia para la población salentina, sino que representa la introducción de un nuevo método para construir las curvas de crecimiento fetal que tiene que tener en cuenta varias informaciones sobre la etnia, los alimentos, el estilo de vida, la asunción de medicamentos y otros factores internos o externos que influyen en el crecimiento.
Conflicto de intereses
Los autores certifican que no existe ningún conflicto de intereses real o potencial en relación con este trabajo y que no revelan intereses o conexiones financieras, directas o indirectas, ni otras situaciones que puedan plantear la cuestión de la parcialidad en el trabajo comunicado o en las conclusiones, implicaciones u opiniones expuestas -incluyendo las fuentes de financiación comerciales o de otro tipo pertinentes para los autores individuales o para los departamentos u organizaciones asociados, relaciones personales o competencia académica directa.
Leave a Reply