Uuring aitab välja töötada ravimeetodid, et parandada kasvupeetusega loote kopsufunktsiooni.

Kui loode raseduse ajal kasvab alla normi, suureneb iga rasedusnädalaga risk, et mõned tema organid ei pruugi korralikult areneda, mis võib negatiivselt mõjutada lapse tervist pärast sündi. Loote kasvupeetuse pikaajalist mõju aju ja südame-veresoonkonna arengule on palju uuritud, kuid teaduslikud andmed selle mõju kohta kopsudele puuduvad.

See oli BCNatal Fetal Medicine Research Centre'i (Clínic Barcelona ja Sant Joan de Déu haiglad) ja Pompeu Fabra ülikooli (UPF) ühiselt läbi viidud uuringu teema, mille käigus tuvastati kopsude arengu erinevused piiratud kasvuga ja normaalse kasvuga loodete vahel vaskulaarse resistentsuse osas. Teadlased uurisid seda, mõõtes loote verevoolu kiirust ja analüüsides neid andmeid tehisintellekti meetodite ja arvutimudelite abil.

Hiljuti ajakirjas Scientific Reports avaldatud tulemused avavad võimaluse arendada ravimeetodeid, mille eesmärk on parandada kasvupeetusega loodete kopsude arengut ja ennetada hingamisprobleeme, mis võivad püsida mitte ainult lapsepõlves, vaid ka noorukieas ja täiskasvanueas.

Selle uuringu juhtivteadurid on Fátima Crispiel, BCNatali ja Clínic-IDIBAPSi teadur loote- ja perinataalse meditsiini grupist, ning Bart Beijnens (ICREA, UPF), teadur UPF-i inseneriosakonna BCN MedTech üksuses. Teised teadlased kuuluvad Clínic-IDIBAPSi erinevatesse teenustesse ja uurimisrühmadesse ning on seotud ka Barcelona ülikooli ja hingamisteede ja haruldaste haiguste CIBERiga.

Uuringus osales üle 200 raseda naise. Uuringus analüüsiti loote verevoolu ja selle muutusi lisahapnikuga 208 rasedal naisel 24. ja 37. rasedusnädala vahel. Kõiki naisi uuriti Barcelona Clínic haiglas, kus neile tehti kõik uuringuks vajalikud uuringud.

Neist 97 juhul oli loodetel piiratud kasvupeetus, mille tulemuseks oli väga madal sünnikaal. Ülejäänud 111 lootel oli normaalne kasv. Igal lootel mõõdeti verevoolu kiirust peamistes arterites ja kopsuveresoontes ning seejärel võrreldi seda tehisintellekti abil. Lisaks arvutati arvutimudeli abil kopsude takistus.

Illustreerivad Doppleri kujutised loote peamisest kopsuarterist ja kopsusisesest arterist. Allikas: Vellvé, K., Garcia-Canadilla, P., Nogueira, M. jt.

Loote kopsu verevoolu kiirust analüüsiti nii ema normaalse hingamise tingimustes kui ka pärast täiendava hapniku manustamist maski kaudu (hüperoksügenatsiooni tingimused). See analüüs viidi läbi tehnika abil, mis põhineb ultrahelilainete kiirgumisel lootele, et hinnata verevoolu kiirust kogu vereringes Doppleri põhimõtete alusel.

Seevastu selliste organite nagu kopsude takistust ei saa ultraheli abil otse mõõta ning selle mõõtmiseks kasutati südant ja veresooni esindavat arvutimudelit. Võrdluseks saab seda arvutimudelit võrrelda elektroonilise vooluahela simulatsiooniga. Teadlased taastasid loote veresoonkonna arvutiversiooni ning mõõdetud verevoolu kiiruste ja muude parameetrite modelleerimise abil suutsid hinnata erinevate organite takistust ja elastsust.

Lõpuks kasutati loodete verevoolumustrite võrdlemiseks tehisintellekti tehnikatel põhinevaid masinõppe meetodeid, mis aitasid neid vooluparameetrite ja kliiniliste näitajate järgi erinevatesse kategooriatesse rühmitada.

Seejärel näitas hüperoksügenatsiooni mõjude uurimine, et see oli seotud kopsude resistentsuse muutustega emale tarnitud lisahapniku tagajärjel ning näidati, et rohkem hapnikku parandab kasvupeetusega loodete kopsuverevoolu, mõjutamata normaalseid looteid.

„Põhimõtteliselt näitavad uuringu tulemused, et kasvupeetusega loodetel on erinev keskmine verevoolu kiirus ja kopsude veresoonte takistus võrreldes normaalsete loodetega ning seda saab normaliseerida, andes emale täiendava hapniku,“ selgitab Beijnens (ICREA, UPF).

„Nende erinevuste avastamine kopsuveresoontes avab võimaluse töötada välja tulevasi ravistrateegiaid, et parandada kasvupeetusega loodete kopsufunktsiooni. Pärast sündi võivad need loote arengu paranemised vähendada hingamisteede haiguste tekkeriski hilisemas elus,“ selgitab dr Crispius (BCNatal, Clínic).