Ako tokom trudnoće fetus raste ispod normalnog praga, svake nedelje gestacije postoji povećan rizik da se neki od njegovih organa ne razvijaju pravilno, što može negativno uticati na zdravlje bebe nakon rođenja. Doživotni efekti ograničenog rasta fetusa na razvoj mozga i kardiovaskularnog sistema bili su predmet mnogih istraživanja, ali nedostaju naučni dokazi o njegovom uticaju na pluća.
Ovo je fokus istraživanja koje su zajednički vodili BCNatal Fetal Medicine Research Center (Bolnica klinika Barselona i bolnica Sant Joan de Deu) i UPF, što je dovelo do otkrivanja razlika u razvoju pluća kod fetusa sa ograničenim rastom i normalnog fetusa, u uslovi njihovog vaskularnog otpora. Istraživači su ovo proučavali merenjem brzine krvi u fetusu i analizom uz podršku tehnika veštačke inteligencije i kompjuterskih modela.
Rezultati studije, nedavno objavljeni u članku u časopisu Naučni izveštaji, otvaraju vrata dizajniranju terapija za poboljšanje razvoja pluća kod fetusa sa ispod normalnog nivoa rasta i sprečavanje respiratornih zdravstvenih problema, koji bi mogli da se protežu dalje od detinjstva iu adolescenciji. i odraslog doba.
Glavni istraživači studije su Fatima Crispi, istraživač u BCNatal i Clinic-IDIBAPS u grupi za fetalnu i perinatalnu medicinu, i Bart Bijnens (ICREA, UPF), istraživač u jedinici za istraživanje BCN MedTech UPF odeljenja za inženjering. Preostali istraživači pripadaju različitim službama i istraživačkim grupama Clinic-IDIBATS i takođe su povezani sa Univerzitetom u Barseloni i CIBER-om za respiratorne i retke bolesti.
Ovo istraživanje je uključivalo analizu cirkulacije fetalnog krvotoka i načina na koji se menja kada majka dobije dodatni kiseonik, kod fetusa 208 trudnica u periodu između 24. i 37. nedelje gestacije. Sve žene su pohađale bolničku kliniku u Barseloni, gde su podvrgnute svim neophodnim testovima za ovu studiju.
U 97 od ovih slučajeva, fetusi su imali ograničen rast, što je rezultiralo veoma niskom porođajnom težinom. Preostalih 111 fetusa imalo je normalan rast. Kod svakog od ovih fetusa merena je brzina krvi glavnih arterija i plućnih sudova, a zatim upoređena korišćenjem AI. Dodatno, otpor pluća je izračunat korišćenjem kompjuterskog modela.
Brzina krvi u plućima fetusa je analizirana i kada je majka disala u normalnim uslovima i nakon što je dodatni kiseonik isporučen preko maske za lice (uslovi hiperoksigenacije). Ova analiza je sprovedena korišćenjem tehnike zasnovane na emisiji ultrazvučnih talasa do fetusa da bi se procenile brzine krvi kroz njegovu cirkulaciju, na osnovu Doplerovih principa.
Nasuprot tome, otpor organa, kao što su pluća, ne može se direktno meriti ultrazvukom, a za merenje je korišćen kompjuterski model koji predstavlja srce i krvne sudove. Da bismo povukli paralelu, mogli bismo da uporedimo ovaj kompjuterski model sa simulacijom elektronskog kola. Istraživači su ponovo kreirali kompjutersku verziju fetalne vaskulature i, koristeći izmerene brzine krvi i simulirajući ostatak, mogli su da procene otpornost i elastičnost različitih organa.
Konačno, metode mašinskog učenja, zasnovane na tehnikama veštačke inteligencije, korišćene su za upoređivanje obrazaca krvotoka fetusa, čime su pomogli da se grupišu u različite kategorije prema protoku i kliničkim parametrima.
Kada se naknadno posmatra uticaj hiperoksigenacije, uočeno je da je povezan sa promenama otpora pluća, kao rezultat dodatnog kiseonika koji se isporučuje majkama, i pokazalo se da više kiseonika poboljšava protok krvi u plućima fetusa sa ograničenim rast, dok u normalnim nema uticaja.
„U suštini, rezultati istraživanja pokazuju da se kod fetusa sa ograničenim rastom prosečna brzina krvi, kao i vaskularni otpor u plućima razlikuje od normalnih fetusa, i da se može normalizovati snabdevanjem majke dodatnim kiseonikom“, objašnjava Bijnens ( ICREA, UPF).
„Otkrivanje ovih razlika u plućnim sudovima otvara vrata budućem dizajnu terapijskih strategija za poboljšanje funkcije pluća kod fetusa sa ograničenim rastom. Nakon rođenja, ova poboljšanja u razvoju fetusa mogu smanjiti rizik od respiratornih bolesti kasnije u životu“, objašnjava doktor Crispi (BCNatal, Klinika).
