Kajian akan membantu membangunkan terapi untuk meningkatkan fungsi paru-paru pada janin yang mengalami keterlambatan pertumbuhan

Jika janin membesar di bawah paras normal semasa hamil, risiko meningkat dengan setiap minggu kehamilan bahawa sesetengah organnya mungkin tidak berkembang dengan baik, yang boleh menjejaskan kesihatan bayi selepas lahir secara negatif. Kesan jangka panjang sekatan pertumbuhan janin terhadap perkembangan otak dan kardiovaskular telah menjadi subjek kajian banyak, tetapi terdapat kekurangan data saintifik mengenai kesannya pada paru-paru.

Ini adalah subjek kajian yang dijalankan bersama oleh Pusat Penyelidikan Perubatan Fetal BCNatal (Klinik Barcelona dan Hospital Sant Joan de Déu) dan Universiti Pompeu Fabra (UPF), yang mengenal pasti perbezaan dalam perkembangan paru-paru antara janin dengan pertumbuhan terhad dan janin normal dari segi rintangan vaskularnya. Para penyelidik mengkaji ini dengan mengukur halaju aliran darah dalam janin dan menganalisis data ini dengan sokongan kaedah kecerdasan buatan dan model komputer.

Penemuan itu, baru-baru ini diterbitkan dalam makalah dalam jurnal Scientific Reports, membuka kemungkinan membangunkan terapi yang bertujuan untuk meningkatkan perkembangan paru-paru dalam janin yang terhad pertumbuhan dan mencegah masalah pernafasan yang boleh berterusan bukan sahaja ke zaman kanak-kanak tetapi juga ke remaja dan dewasa.

Penyiasat utama kajian ini ialah Fátima Crispiel, penyelidik BCNatal dan Klinik-IDIBAPS dalam Kumpulan Perubatan Fetal dan Perinatal, dan Bart Beijnens (ICREA, UPF), seorang penyelidik di Unit MedTech BCN di Jabatan Kejuruteraan UPF. Penyelidik lain tergolong dalam kumpulan perkhidmatan dan penyelidikan yang berbeza dari Clínic-IDIBAPS dan juga dikaitkan dengan Universiti Barcelona dan CIBER untuk Penyakit Pernafasan dan Jarang.

Kajian itu melibatkan lebih 200 wanita hamil. Kajian itu menganalisis aliran darah janin dan perubahannya dengan oksigen tambahan dalam 208 wanita hamil antara 24 dan 37 minggu kehamilan. Semua wanita telah diperiksa di Hospital Klinik di Barcelona, di mana mereka menjalani semua ujian yang diperlukan untuk kajian itu.

Dalam 97 kes ini, janin mengalami keterlambatan pertumbuhan yang terhad, mengakibatkan berat lahir yang sangat rendah. Baki 111 janin mempunyai pertumbuhan normal. Dalam setiap janin ini, halaju aliran darah dalam arteri utama dan saluran pulmonari diukur, kemudian dibandingkan menggunakan kecerdasan buatan. Di samping itu, rintangan paru-paru dikira menggunakan model komputer.

Imej Doppler ilustrasi bagi arteri pulmonari utama janin dan arteri intrapulmonari. Sumber: Vellvé, K., Garcia-Canadilla, P., Nogueira, M., et al.

Halaju aliran darah paru-paru janin dianalisis di bawah keadaan pernafasan ibu yang normal dan selepas oksigen tambahan diberikan melalui topeng (keadaan hiperoksigenasi). Analisis ini dilakukan menggunakan teknik berdasarkan pancaran gelombang ultrasound kepada janin untuk menganggar halaju aliran darah sepanjang peredarannya berdasarkan prinsip Doppler.

Sebaliknya, rintangan organ seperti paru-paru tidak boleh diukur secara langsung menggunakan ultrasound, dan model komputer yang mewakili jantung dan saluran darah digunakan untuk mengukurnya. Sebagai perbandingan, model komputer ini boleh dibandingkan dengan simulasi litar elektronik. Para penyelidik mencipta semula versi komputer sistem vaskular janin dan, menggunakan kadar aliran darah yang diukur dan memodelkan parameter lain, dapat menganggarkan rintangan dan keanjalan pelbagai organ.

Akhir sekali, kaedah pembelajaran mesin berdasarkan teknik kecerdasan buatan digunakan untuk membandingkan corak aliran darah janin, yang membantu mengumpulkannya ke dalam kategori yang berbeza mengikut parameter aliran dan penunjuk klinikal.

Selepas itu, pemeriksaan terhadap kesan hiperoksigenasi menunjukkan bahawa ia dikaitkan dengan perubahan dalam rintangan paru-paru akibat daripada oksigen tambahan yang dibekalkan kepada ibu, dan lebih banyak oksigen ditunjukkan untuk meningkatkan aliran darah paru-paru dalam janin terhad pertumbuhan tanpa menjejaskan janin normal.

"Pada asasnya, hasil kajian menunjukkan bahawa janin yang disekat pertumbuhan mempunyai purata halaju aliran darah yang berbeza serta rintangan vaskular dalam paru-paru daripada janin biasa, dan ini boleh dinormalisasi dengan menyediakan ibu dengan oksigen tambahan," jelas Beijnens (ICREA, UPF).

"Penemuan perbezaan ini dalam saluran pulmonari membuka kemungkinan untuk membangunkan strategi terapeutik masa depan untuk meningkatkan fungsi paru-paru pada janin dengan sekatan pertumbuhan. Selepas kelahiran, peningkatan dalam perkembangan janin ini mungkin mengurangkan risiko mendapat penyakit pernafasan di kemudian hari, " jelas Dr Crispius (BCNatal, Klinik).