Resumen de Aplicación de la ecografía 4d-stic (spatio-temporal image correlation) en el diagnóstico prenatal de las cardiopatías
Las CC representan una patología prevalente, con una elevada morbi-mortalidad y un índice elevado de anomalías asociadas. A pesar de ser la patología severa más frecuente, no existen programas de cribado específicos. La detección se basa en la identificación de los factores de riesgo, como, por ejemplo, la TN aumentada, para remitir a las gestantes a una ecocardiografía dirigida, o bien en la sospecha de una anomalía durante la ecografía del 2º trimestre. Es necesario mejorar la formación de los especialistas que realizan ecografías de screening e investigar la aplicación de nuevas tecnologías que nos permitan explorar el corazón fetal reduciendo la dependencia del observador, entre las que destacamos el STIC, objetivo de la tesis doctoral.
Desde la descripción de la tecnología STIC hasta el momento de plantearnos este estudio, únicamente tres grupos de investigadores, todos destacados en ecocardiografía fetal, habían analizado las posibles aplicaciones de la tecnología STIC mediante escala de grises o combinada con Doppler-color. Estos estudios preliminares sugerían que la adquisición de un volumen por personal no experimentado en ecocardiografía fetal permitía realizar una exploración cardiaca completa off-line por un especialista, en la mayoría de las ocasiones. Sin embargo, se trataba de trabajos preliminares, realizados en series reducidas que incluían un escaso número de fetos afectos de CC. Asimismo, el espectro del tipo de anomalías cardíacas descrito era muy limitado, cuestionando, por tanto, el verdadero potencial del STIC.
Si se demostrara que los volúmenes obtenidos pueden ser estudiados offline sin la necesidad de que la gestante esté presente en el momento de la exploración y sin los constantes movimientos fetales, permitiendo la evaluación conjunta por diferentes especialistas, representaría una innovación sin precedentes en el campo del diagnóstico prenatal en general, y en el de las cardiopatías congénitas en particular, ya que, como hemos comentado anteriormente, constituyen el grupo de malformaciones con mayor dificultad diagnóstica prenatal. Asimismo, plantearía el inicio de la Telemedicina en ecocardiografía fetal, sin que la paciente tenga que desplazarse de su centro de referencia. Dicha aplicación sería de especial importancia en la gestación precoz, ya que la sistematización de la medida de la TN en la ecografía de las 11-14 semanas genera una subpoblación de alto riesgo (10 veces al de la población general) de presentar una CC ya desde etapas tempranas de la gestación, lo que contrasta con la escasez de centros en los que se ofrece la realización de una ecocardiografía fetal precoz.
Pero faltan estudios que valoren la reproducibilidad y la precisión diagnóstica de la ecocardiografía 4D-STIC. En especial, no hay ningún estudio publicado sobre su aplicabilidad por vía transvaginal durante la gestación precoz. Pensamos que la incorporación de esta nueva tecnología a la práctica clínica rutinaria, tanto en población de screening como de alto riesgo, supondrá un avance significativo en el diagnóstico prenatal de las CC, lo que justifica el interés de este proyecto de investigación, en el que se evalúa la reproducibilidad de la técnica y su precisión diagnóstica, cuya hipótesis y objetivos se exponen a continuación.
HIPÓTESIS DE TRABAJO: 1. Exploradores no expertos en ecocardiografía fetal pueden captar volúmenes 4D-STIC, útiles para ser interpretados por expertos, incluso durante la gestación precoz.
2. La ecocardiografía 4D-STIC es una técnica repetible y reproducible en cualquier trimestre de la gestación, tanto para identificar las diferentes estructuras cardíacas como para realizar mediciones de algunas de ellas.
3. La fiabilidad diagnóstica del análisis off-line de volúmenes adquiridos por ecocardiografía 4D-STIC es similar a la ecocardiografía fetal convencional, permitiendo un diagnóstico fiable de la mayoría de las CC, incluso durante la gestación precoz.
Para intentar demostrar estas hipótesis se exponen los objetivos descritos a continuación.
OBJETIVOS: 1. Evaluar la capacidad de adquisición de volúmenes 4D-STIC por vía abdominal en segundo y tercer trimestre de la gestación por parte de personal no experto en ecocardiografía fetal 2. Evaluar la capacidad de adquisición de volúmenes 4D-STIC por vía transvaginal antes de las 16 semanas de gestación por parte de personal no experto en ecocardiografía fetal 3. Estudiar la capacidad de realizar una exploración cardíaca completa a partir de los volúmenes 4D-STIC adquiridos en primer, segundo y tercer trimestre de la gestación 4. Estudiar la reproducibilidad intra e interobservador del análisis off-line, tanto en la identificación de las estructuras cardíacas como en la medición de los diferentes parámetros biométricos evaluados al realizar una ecocardiografía fetal durante el primer, segundo y tercer trimestre de la gestación 5. Evaluar la capacidad diagnóstica de la ecocardiografía 4D-STIC abdominal para confirmar normalidad y detectar cardiopatías en el segundo y tercer trimestre de la gestación 6. Evaluar la precisión diagnóstica de la ecocardiografía 4D-STIC abdominal en el tipo de cardiopatía detectada respecto al diagnóstico definitivo postnatal 7. Evaluar la capacidad diagnóstica de la ecocardiografía 4D-STIC transvaginal para confirmar normalidad y detectar cardiopatías antes de las 16 semanas de gestación.
METODOLOGÍA: El diseño del estudio, la población de estudio así como la metodología utilizada se detallan en los apartados de material y Métodos de cada uno de los artículos que constituyen la presente Tesis Doctoral.
Artículo 1 Intra- and interobserver repeatability of fetal cardiac examination using 4D-STIC in each trimester of pregnancy. M. Bennasar, J.M. Martínez, O. Gómez, F. Figueras, A. Olivella, B. Puerto, E. Gratacós. Ultrasound Obstet Gynecol. 2010 Mar;35 (3):318-23 Artículo 2 Accuracy of 4D-STIC echocardiography in the prenatal diagnosis of congenital heart defects. M. Bennasar, J.M. Martínez, O. Gómez, J. Bartrons, A. Olivella, B. Puerto, E. Gratacós. Ultrasound Obstet Gynecol (en revisión) Artículo 3 Feasibility and accuracy of fetal echocardiography using four-dimensional spatiotemporal image correlation technology before 16 weeks' gestation M. Bennasar, J.M. Martínez, A. Olivella, M del Río, O. Gómez, F Figueras, B. Puerto, E. Gratacós. Ultrasound Obstet Gynecol. 2009 Jun;33(6):645-51 RESULTADOS: En el primer estudio demostramos que la adquisición de los volúmenes 4D es posible en la mayoría de casos evaluados en el primer, segundo y tercer trimestre de la gestación durante el tiempo disponible para la exploración rutinaria de screening.
En una población de fetos estructuralmente normales, conseguimos realizar una exploración cardíaca que incluyera el situs abdominal, el plano de 4 cámaras, el tracto de salida del ventrículo izquierdo y el plano de los 3 vasos y tráquea en un 95% del total de casos evaluados por uno de los observadores. La tasa de éxito fue del 91, 98 y 95% para la evaluación de los volúmenes adquiridos durante el primer, segundo y tercer trimestre de la gestación, respectivamente. El análisis de los volúmenes por un segundo observador mostró tasas de éxito similares, de un 91% global y del 87, 92 y 93% cuando se analizaron por trimestre de gestación.
La reproducibilidad intraobservador para la identificación de diferentes estructuras cardíacas evaluadas fue buena en la mayoría de ítems evaluados, tanto para la valoración mediante el índice Kappa (Kappa > 0.6 en 10/12 estructuras evaluadas) como mediante el cálculo del acuerdo absoluto (AA) (AA > 95% en 13/14 estructuras evaluadas). La reproducibilidad intraobservador de las variables cuantitativas analizadas (eje cardíaco, diámetro de la aorta, diámetro de la pulmonar, diámetro del ventrículo derecho e izquierdo) fue excelente en todos los casos (Coeficiente de correlación intraclase (ICC) > 0.8).
La reproducibilidad interobservador fue buena o excelente (Índice Kappa > 0.6) en 9 de 14 items evaluados, moderada (Kappa 0.4 0.6) para la identificación del drenaje venoso pulmonar, el corte de 3VT y la visualización de la integridad del tabique mediante Doppler color y baja para la evaluación del flujo transaórtico y pulmonar (Kappa <0.4). No obstante, el AA fue superior al 95% en todos los casos excepto en la identificación de las venas pulmonares. En relación a las variables cuantitativas, el ICC fue superior a 0.8 en todos los parámetros analizados, excepto en la medición del eje cardíaco, en el que se obtuvo valores de ICC correspondientes a una buena reproducibilidad.
Al analizar la reproducibilidad en función de la edad gestacional, observamos una tendencia, no significativa, hacia una mejor concordancia en los volúmenes adquiridos en segundo trimestre de la gestación. Obtuvimos un AA superior al 95% en todos las estructuras evaluadas en 2º trimestre, mientras que un porcentaje similar se consiguió en 12/14 y en 10/14 ítems analizados en fetos de tercer y primer trimestre respectivamente.
En el segundo artículo evaluamos 363 gestaciones, durante el segundo y tercer trimestre de la gestación, con alto riesgo de presentar una CC. La adquisición de los volúmenes, por vía transabdominal, fue posible en todos los casos. Mediante tecnología STIC pudimos realizar una exploración cardíaca satisfactoria en el 98% de los casos. Tras la evaluación postnatal incluimos 167 casos sin anomalías y 175 cardiopatías.
La fiabilidad del STIC para confirmar normalidad y detectar patología fue del 91.6%, similar a la de la ecocardiografía convencional (94.1%). La sensibilidad (S), especificidad (E), valor predictivo positivo (VPP) y negativo (VPN) de ambas técnicas fue de 94.8, 88.1, 89.7 y 94.0% para el STIC y 98.2, 89.8, 91.0 y 98% para la ecocardiografía convencional.
En un 80.1% de la población general y en el 74.3% de los casos diagnosticados de CC, el diagnóstico mediante STIC fue exacto al de la evaluación postnatal. La mayoría de falsos positivos y negativos de los diagnósticos mediante STIC fueron atribuibles a defectos septales, en los que no hubo ninguna anomalía cromosómica ni morfológica añadida.
En el tercer trabajo, realizado sobre una población mixta que incluía gestantes de bajo y alto riesgo de presentar una CC, entre 11 y 15+6 semanas de gestación, evaluamos la posibilidad de realizar una exploración cardíaca precoz y la capacidad diagnóstica de la ecocardiografía precoz mediante STIC, a partir de volúmenes adquiridos por vía transvaginal.
Tras la evaluación postnatal se incluyeron 53 fetos estructuralmente normales y 11 en los que se detectó una CC. En más del 90% de los fetos evaluados a partir de las 12 semanas de gestación pudimos evaluar las cuatro cámaras, los tractos de salida y los arcos a nivel del corte de 3 vasos. Aunque el número de casos incluidos es muy reducido, la evaluación fue subóptima por debajo de las 12 semanas.
La precisión diagnóstica de la ecocardiografía-STIC fue del 95.3%, comparado con un 98% de la ecocardiografía convencional. La sensibilidad (S), especificidad (E), valor predictivo positivo (VPP) y negativo (VPN) obtenidas fue de 90.9, 96.2, 83.3, 98.1 para la ecocardiografía con STIC y de 90.9, 100, 100 y 98.1% para la ecocardiografía convencional.
CONCLUSIONES: Los resultados de los estudios presentados conducen a las siguientes conclusiones: 1. La adquisición de volúmenes 4D-STIC por vía abdominal en segundo y tercer trimestre de la gestación por parte de personal no experto en ecocardiografía fetal es adecuada en la mayoría de las ocasiones 2. La adquisición de volúmenes 4D-STIC por vía transvaginal antes de las 16 semanas de gestación por parte de personal no experto en ecocardiografía fetal es adecuada en la mayoría de las ocasiones 3. Es posible realizar una exploración cardíaca ampliada a partir de los volúmenes 4D-STIC adquiridos por personal entrenado, no experto en ecocardiografía, durante el primer, segundo y tercer trimestre de la gestación 4. La reproducibilidad intra- e interobservador de la técnica 4D-STIC para la identificación y medición de las diferentes estructuras cardíacas, permite su aplicabilidad en la práctica clínica, tanto durante el primer, como el segundo y tercer trimestre de la gestación 5. La ecocardiografía 4D-STIC abdominal es una técnica altamente fiable para confirmar normalidad y detectar cardiopatías en el segundo y tercer trimestre de la gestación 6. La precisión en el diagnóstico del tipo de cardiopatía de la ecocardiografía 4D-STIC abdominal durante el segundo y tercer trimestre de la gestación es elevada, y comparable a la ecocardiografía convencional 7. La ecocardiografía 4D-STIC transvaginal es una técnica altamente fiable para confirmar normalidad y detectar cardiopatías antes de las 16 semanas de gestación.
APLICACIONES FUTURAS DE LA TECNOLOGÍA STIC: La información disponible en la literatura confirma que la mayoría de especialistas que realizan ecografía morfológica son capaces de identificar el corte de 4 cámaras, que es el plano estandarizado de adquisición de los volúmenes de STIC. Está demostrado que obstetras no especializados en ecocardiografía pueden adquirir volúmenes de STIC en más del 90% de fetos y que estos volúmenes permiten realizar una exploración cardíaca ampliada en un 90-95% de los casos cuando son evaluados por un especialista en ecocardiografía. Los resultados de nuestro estudio demuestran que la visualización de las estructuras necesarias para realizar una correcta evaluación cardíaca por personal especializado es reproducible y que, además de permitir la identificación de los 5 planos de Yagel en más del 90% de fetos con un corazón estructuralmente normal, permite detectar la mayoría de CC con una buena concordancia diagnóstica cuando se compara con la evaluación postnatal, obteniendo unos resultados similares a la ecocardiografía convencional, en primer, segundo y tercer trimestre de la gestación.
La información presentada abre las puertas a la aplicación del STIC en ecografía de screening. La adquisición de los volúmenes para su posterior análisis por personal experimentado permitiría aumentar la detección de las CC ya que eliminaría el efecto significativo que tiene la experiencia del observador en la tasa de detección de las mismas. La información para confirmar la normalidad o diagnosticar una patología concreta está en el volumen adquirido y puede evaluarse de forma diferida por una persona con experiencia. La aplicación de esta tecnología sería de especial interés en aquellas áreas o en aquellos centros con una menor tasa de detección de las CC. El objetivo final sería el aumento de la sospecha de patología y, consecuentemente, una mejor detección de las CC en población de bajo riesgo.
Su sistematización en el primer trimestre o segundo trimestre precoz de la gestación revolucionaría la ecocardiografía precoz. Actualmente son pocos los centros que ofrecen este servicio, para una población en creciente demanda, sobre todo a expensas de gestantes con translucencia nucal (TN) aumentada y cariotipo normal, población con un riesgo no despreciable, cerca del 10%, de presentar una CC. La realización de una ecocardiografía precoz permitiría reducir el tiempo de espera para confirmar la normalidad o realizar un diagnóstico concreto de patología, lo que reduciría la ansiedad que supone la incertidumbre de saber que tienen riesgo de CC sin poder confirmarlo durante semanas, hasta realizar la ecocardiografía de segundo trimestre. Además, el diagnóstico precoz permitiría un mejor asesoramiento de las pacientes, realizar estudios complementarios cuando fuera necesario, así como poder asimilar la información sin premura. Sería de especial interés en aquellas gestantes con antecedentes de una CC severa, o en gestantes con una TN aumentada y cariotipo normal, sobre todo si se asocia a una onda anómala del ductus venoso, en el que el riesgo está claramente incrementado.
No sólo permite la evaluación offline, sino que abre el camino a la Telemedicina, la posibilidad de que se remita un volumen a distancia, a una persona experimentada para que no tenga que desplazarse la paciente, tanto para una valoración inicial como para una segunda opinión.
Otra utilidad sería el poder realizar la ecocardiografía fetal con más tranquilidad, en colaboración con otros especialistas, sin movimientos fetales que dificulten la interpretación, sin la presión de tener que realizar un diagnóstico en tiempo real, con demanda inmediata de información por parte de la gestante.
Y por último, permitiría utilizar los volúmenes normales y patológicos para formar a aquellos especialistas, tanto en realizar la exploración básica ampliada con una adecuada identificación e interpretación de los planos necesarios para confirmar normalidad o sospechar patología, como para aumentar el personal especializado en ecocardiografía fetal.
El objetivo final sería conseguir un modelo que aumentara el diagnóstico de las CC en vida prenatal, con el objetivo de un mejor asesoramiento prenatal, planificación del centro y la vía del parto y mejorar la evolución postnatal de los recién nacidos afectos.
