En medicina materno-fetal, l'ús de l’ecografia Doppler és una eina essencial per al diagnòstic i el seguiment de diversos problemes que poden afectar el fetus, com ara la restricció del creixement intrauterí, l'anèmia fetal o la síndrome de transfusió fetus-fetal que és una complicació severa que afecta els embarassos de bessons idèntics que comparteixen placenta.

Un estudi ha demostrat per primera vegada mitjançant l’ús d’un model computacional de la circulació fetal que,  el pic de flux revers observat en les imatges ecogràfiques al final de la sístole a l’istme aòrtic durant l’últim trimestre de la gestació, que alguns estudis clínics havien atribuït a un artefacte, correspon en realitat a una ejecció retardada del ventricle dret en comparació amb l'esquerra.

A més, aquest mateix estudi demostra igualment l’eficàcia del model computacional que permet estimar paràmetres específics del pacient que no podien ser avaluats clínicament, la qual cosa ajuda a millorar la comprensió dels canvis hemodinàmics que es donen en la circulació del fetus durant la gestació.

Un treball publicat el 24 de febrer a la revista Fetal Diagnosis and Therapy, per Patricia García-Cañadilla com a primera autora, investigadora del Grup de Recerca Physense que coordina Bart Bijnens, investigador ICREA del Departament de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions (DTIC) de la UPF, conjuntament amb investigadors de centres de recerca vinculats a l’Hospital Clínic i a l’Hospital de Sant Joan de Déu, així com també al CIBER-ER.

Calia una millor comprensió dels patrons ecogràfics Doppler

L’estudi ha partit de la base que,  per a una correcta aplicació i interpretació de les dades obtingudes per ecografia Doppler es requereix una bona comprensió dels patrons de velocitats Doppler aplicats a l’hemodinàmica fetal que, en alguns casos es mostrava insuficient.  Per exemple en els patrons de les velocitats Doppler de l’istme aòrtic fetal (IAO), una estructura anatòmica que té un paper hemodinàmic estratègic en el fetus, el patrons de la qual no estaven del tot establerts.

Aquesta estructura anatòmica és caracteritza per ser l’única connexió arterial entre el ventricle dret (sang venosa) i l’esquerra (sang arterial) i es comporta de manera que pot fer augmentar o reduir la quantitat de sang que circula cap a òrgans vitals com el cor o el cervell del fetus, en funció del grau de subministrament d’oxigen de la placenta.

Per a l'estudi del sistema cardiovascular fetal i dels canvis hemodinàmics que es donen en la circulació del fetus, els models computacionals són una eina indispensable. Tal i com explica Patricia García-Cañadilla, primera autora de l’estudi, “hem desenvolupat i validat un model de la circulació fetal agrupat amb les principals artèries i llits vasculars i l’hem emprat per comprendre millor el significat de determinades imatges ecogràfiques, com ara el pic de fluxe revers en el perfil de flux de l’istme aòrtic fetal”.

El model computacional ha pogut donar explicació d’un fenomen que es creia artefacte

L’estudi, a més de proporcionar una informació detallada sobre els canvis de flux sanguini a l’istme aòrtic del fetus al llarg de la gestació, ha aportat una dada sorprenent, segons afirmen els mateixos autors:  “d'aquest estudi in silico es desprèn que, les diferències temporals entre els fluxos sanguinis pulmonars i aòrtics són el principal determinant per a l'aparició de la inversió de flux al final de la sístole a l’istme aòrtic fetal”.

És a dir, com ha explicar García-Canadilla: “amb el nostre model computacional hem demostrat que el pic de flux revers característic de l’istme aòrtic fetal al final de la sístole, i al final de la gestació, es produeix principalment com a resultat d'una ejecció retardada del ventricle dret en comparació amb l'esquerra i que, per tant, no és tracta d’un artefacte com s'havia suggerit anteriorment en alguns estudis clínics”.

Treball de referència

Garcia-Cañadilla P.,  Crispi F., Cruz-Lemini M.,  Valenzuela-Alcaraz B., Rudenick P.A. Gratacos E., Bijnens B.H, (2016),  “Understanding the Aortic Isthmus Doppler Profile and Its Changes with Gestational Age Using a Lumped Model of the Fetal Circulation”, Fetal Diagn Ther , DOI:10.1159/000444142.