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Title: Ophthalmic artery Doppler in combination with other biomarkers in prediction of pre-eclampsia at 19-23 weeks' gestation.
Author: Sapantzoglou I, Wright A, Arozena MG, Campos RV, Charakida M, Nicolaides KH.
Journal: Ultrasound Obstet Gynecol; 2021 Jan; 57(1):75-83. PubMed ID: 33142353.
Abstract:
OBJECTIVE: To examine the potential value of maternal ophthalmic artery Doppler at 19-23 weeks' gestation on its own and in combination with the established biomarkers of pre-eclampsia (PE), including uterine artery (UtA) pulsatility index (PI), mean arterial pressure (MAP), serum placental growth factor (PlGF) and serum soluble fms-like tyrosine kinase-1 (sFlt-1), in the prediction of subsequent development of PE. METHODS: This was a prospective observational study of women attending for a routine hospital visit at 19 + 1 to 23 + 3 weeks' gestation. This visit included recording of maternal demographic characteristics and medical history, ultrasound examination for fetal anatomy and growth, assessment of flow velocity waveforms from the maternal ophthalmic arteries, and measurement of MAP, UtA-PI, serum PlGF and serum sFlt-1. Waveforms were obtained from the ophthalmic arteries in sequence from the right eye, left eye and again from the right and then left eye. We recorded the average of the four measurements, two from each eye, for the following four indices: first peak of systolic velocity; second peak of systolic velocity; PI; and the ratio of the second to first peak of systolic velocity (PSV ratio). The measurements of the four indices were standardized to remove the effects of maternal characteristics and elements from the medical history. The competing-risks model was used to estimate the individual patient-specific risks of delivery with PE at < 37 and ≥ 37 weeks' gestation and to determine the area under the receiver-operating-characteristics curve (AUC) and detection rate (DR), at a 10% false-positive rate (FPR), in screening by a combination of maternal demographic characteristics and medical history with biomarkers. The modeled performance of screening for PE was also estimated. RESULTS: The study population of 2853 pregnancies contained 76 (2.7%) that developed PE, including 18 (0.6%) that delivered with PE at < 37 weeks' gestation. The ophthalmic artery PSV ratio was significantly increased in PE pregnancies, and the PE effect depended on gestational age at delivery; the deviation from normal was greater for early than late PE. The second peak of systolic velocity was also increased in PE pregnancies, but the effect did not depend on gestational age at delivery. The other two ophthalmic artery indices of first peak of systolic velocity and PI were not significantly affected by PE. The PSV ratio improved the prediction of preterm PE provided by maternal factors alone (from 56.1% to 80.2%), maternal factors, MAP and UtA-PI (80.7% to 87.9%), maternal factors, MAP, UtA-PI and PlGF (85.5% to 90.3%) and maternal factors, MAP, UtA-PI, PlGF and sFlt-1 (84.9% to 89.8%), at a FPR of 10%. The PSV ratio also improved the prediction of term PE provided by maternal factors alone (from 33.8% to 46.0%), maternal factors, MAP and UtA-PI (46.6% to 54.2%), maternal factors, MAP, UtA-PI and PlGF (45.2% to 53.4%) and maternal factors, MAP, UtA-PI, PlGF and sFlt-1 (43.0% to 51.2%), at a FPR of 10%. The empirical results for DR at a 10% FPR were consistent with the modeled results. The second peak of systolic velocity did not improve the prediction of either preterm or term PE provided by maternal factors alone. CONCLUSION: Ophthalmic artery PSV ratio at 19-23 weeks' gestation, both on its own and in combination with other biomarkers, is potentially useful for prediction of subsequent development of PE, especially preterm PE, but larger studies are needed to validate this finding. © 2020 International Society of Ultrasound in Obstetrics and Gynecology. Doppler de la arteria oftálmica en combinación con otros biomarcadores para la predicción de la preeclampsia a las 19-23 semanas de gestación OBJETIVOS: Estudiar el valor potencial del Doppler de la arteria oftálmica materna a las 19-23 semanas de gestación, tanto por sí solo como en combinación con los biomarcadores establecidos de la preeclampsia (PE), a saber, el índice de pulsatilidad (IP) de la arteria uterina (AUt), la presión arterial media (PAM), el factor de crecimiento placentario (FCPl) sérico y la tirosina quinasa-1 (sFlt-1) tipo fms soluble en suero, en la predicción del desarrollo posterior de la PE. MÉTODOS: Este fue un estudio prospectivo de observación a mujeres que acudieron al hospital a una consulta de rutina entre las 19+1 y las 23+3 semanas de gestación. Esta consulta incluyó el registro de las características demográficas y el historial médico de la madre, el examen ecográfico de la anatomía y el crecimiento del feto, la evaluación de la forma de onda de velocidad de flujo de las arterias oftálmicas maternas, y la medición de la PAM, el IP-AUt, el FCPl sérico y la sFlt-1 sérica. La forma de onda se obtuvo de las arterias oftálmicas consecutivamente del ojo derecho, el ojo izquierdo y de nuevo del ojo derecho y luego del izquierdo. Se registró el promedio de las cuatro mediciones, dos de cada ojo, para los siguientes cuatro índices: primer pico de velocidad sistólica; segundo pico de velocidad sistólica; IP; y el cociente entre el segundo y el primer pico de velocidad sistólica (cociente PVS). Las mediciones de los cuatro índices se estandarizaron, a fin de eliminar los efectos de las características y los elementos maternos del historial clínico. Se utilizó el modelo de riesgos en competencia para estimar los riesgos específicos de cada paciente en el parto en cuanto a la PE a <37 y ≥37 semanas de gestación y para determinar el área bajo la curva de la característica operativa del receptor (ABC) y la tasa de detección (TD), con una tasa de falsos positivos (TFP) del 10%, en la detección mediante una combinación de características demográficas maternas e historial médico con biomarcadores. También se estimó el rendimiento del modelo de la detección de la PE. RESULTADOS: La población de estudio de 2853 embarazos contenía 76 (2.7%) mujeres que desarrollaron PE, entre ellas 18 (0.6%) que dieron a luz con PE a <37 semanas de gestación. El cociente de PVS de la arteria oftálmica aumentó significativamente en los embarazos con PE, y el efecto de la PE dependió de la edad gestacional en el momento del parto; la desviación de la curva normal fue mayor en el caso de la PE temprana que en el de la tardía. El segundo pico de velocidad sistólica también aumentó en los embarazos con PE, pero el efecto no dependió de la edad gestacional en el momento del parto. Los otros dos índices de la arteria oftálmica del primer pico de velocidad sistólica e IP no se vieron afectados significativamente por la PE. El cociente de PVS mejoró la predicción de la PE pretérmino proporcionada exclusivamente por los factores maternos (del 56,1% al 80,2%), los factores maternos, la PAM y el IP-AUt (del 80,7% al 87,9%), los factores maternos, la PAM, el IP-AUt y el FCPl (del 85,5% al 90,3%) y los factores maternos, la PAM, el IP-AUt, el FCPl y la sFlt-1 (del 84,9% al 89,8%), con una TFP del 10%. La tasa de PVS también mejoró la predicción de la PE a término proporcionada exclusivamente por los factores maternos (del 33,8% al 46,0%), los factores maternos, la PAM y el IP-AUt (del 46,6% al 54,2%), los factores maternos, la PAM, el IP-AUt y el FCPl (del 45,2% al 53,4%) y los factores maternos, la PAM, el IP-AUt, el FCPl y la sFlt-1 (del 43,0% al 51,2%), con una TFP del 10%. Los resultados empíricos de la TD con una TFP del 10% concordaron con los resultados del modelo. El segundo pico de velocidad sistólica no mejoró la predicción de la PE pretérmino o a término proporcionada exclusivamente por los factores maternos. CONCLUSIÓN: La proporción de PVS de la arteria oftálmica a las 19-23 semanas de gestación, tanto por sí sola como en combinación con otros biomarcadores, es potencialmente útil para la predicción del desarrollo posterior de la PE, especialmente la PE pretérmino, pero se necesitan estudios más amplios para validar este hallazgo. 将眼动脉多普勒检查与其他生物指标结合来预测妊娠后19-23周期间的先兆子痫目的: 旨在检验在妊娠后19-23周期间母体眼动脉多普勒检查本身以及与先兆子痫(PE)已确立的生物指标相结合后预测随后出现先兆子痫的潜在价值，这些生物指标有子宫动脉(UtA)搏动指数(PI)、平均动脉血压(MAP)、血清胎盘生长因子(PIGF)和血清可溶性fms样酪氨酸激酶-1 (sFlt-1)。方法: 这是一项前瞻性观察研究，由妊娠后19⁺¹ -23⁺³ 周参加常规医院检查的妇女组成。该产检包括产妇个人背景特征记录和病史、对胎儿身体结构及生长的超声检查、对产妇眼动脉流速波形的评估，以及对MAP、UtA-PI、血清PIGF和血清sFlt-1的测量。波形是从眼动脉获取，从右眼至左眼，再从右眼至左眼的顺序进行。我们记录了四项测量的平均值，每只眼两项，按照以下四项指标:收缩期峰值流速(第一峰)、收缩期峰值流速(第二峰)、PI，以及收缩期第二峰与第一峰的最大流速的比值(PSV比值)。对四项指标的测量进行标准化，以移除产妇特征和病史要素的影响。通过结合产妇特征和含生物指标的病史，在筛检中采用互竞风险模型来估计在妊娠<37周和≥37周时患PE分娩的个体患者特异风险，并在接受者操作特性曲线(AUC)和检出率(DR)下确定该区域，假阳性率(FPR)为10%。筛检PE的模型性能也得到了预估。结果: 研究人群为2853名孕妇，其中76例患有PE(占2.7%)，包括18例在妊娠<37周时患PE分娩的(占0.6%)。在患有PE的孕妇中眼动脉PSV比值显著增高，而且PE的影响取决于分娩时的胎龄；对于PE患者，胎龄早与胎龄晚相比，偏离正常值更大。在患有PE的孕妇中，收缩期峰值流速(第二峰)也有所增加，但其影响并不取决于分娩时的胎龄。其他两个眼动脉指标--收缩期峰值流速(第一峰)和PI--受PE的影响不大。PSV比值改善了仅由产妇因素推知的早产PE预测(从56.1%到80.2%)，产妇因素、MAP和UtA-PI(80.7%-87.9%)，产妇因素、MAP、UtA-PI和PIGF(85.5%-90.3%)，以及产妇因素、MAP、UtA-PI、PIGF和sFlt-1(84.9%-89.8%)，假阳性率(FPR)为10%。PSV比值还改善了仅由产妇因素推知的妊娠期瞒PE的预测(从33.8% 到46.0%)，产妇因素、MAP和UtA-PI(46.6%-54.2%)，产妇因素、MAP、UtA-PI和PIGF (45.2%-53.4%)，以及产妇因素、MAP、UtA-PI、PIGF和sFlt-1(43.0%-51.2%)，假阳性率(FPR)为10%。FPR为10%时的DR检验结果与模型结果一致。收缩期峰值流速(第二峰)未改善仅由产妇因素推知的早产或足月PE的预测。结论: 妊娠后19-23周期间的眼动脉PSV比值，不论是单独还是与其他生物指标相结合，都对预测随后出现PE具有潜在用处，尤其是早产PE，但是需要更大型的研究来验证这一发现。© 2020 国际妇产科超声学会。.

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