يمكن أن تساعد الدراسة في تطوير العلاج لتحسين وظائف الرئة لدى الأجنة المقيدة النمو

إذا كان نمو الجنين أقل من الطبيعي أثناء الحمل، فإن كل أسبوع من الحمل يزيد من خطر عدم نمو بعض أعضائه بشكل صحيح، مما قد يؤثر سلبًا على صحة الطفل بعد الولادة. لقد كانت التأثيرات طويلة المدى لنمو الجنين المحدود على نمو الدماغ والقلب والأوعية الدموية موضوع العديد من الدراسات، ولكن هناك نقص في البيانات العلمية حول آثارها على الرئتين.

كان هذا موضوع دراسة أجراها مركز أبحاث طب الأجنة BCNatal (مستشفيات كلينيك برشلونة وسانت جوان دي ديو) وجامعة بومبيو فابرا (UPF)، والتي كشفت عن اختلافات في نمو الرئة بين مراحل النمو. - الأجنة المقيدة والأجنة الطبيعية من حيث مقاومتها الوعائية. وقام الباحثون بدراسة ذلك من خلال قياس سرعة تدفق الدم لدى الجنين وتحليل هذه البيانات بدعم من تقنيات الذكاء الاصطناعي والنماذج الحاسوبية.

تفتح الدراسة، التي نُشرت مؤخرًا في Scientific Reports، إمكانية تطوير علاجات تهدف إلى تحسين نمو الرئة لدى الأجنة المقيدة النمو ومنع مشاكل الجهاز التنفسي. نظام يمكن أن يستمر ليس فقط في مرحلة الطفولة، ولكن أيضًا في مرحلة المراهقة والبلوغ.

الباحثون الرئيسيون في هذه الدراسة هم فاطمة كريسبي، باحثة في BCNatal وClínic-IDIBAPS في مجموعة طب الأجنة والفترة المحيطة بالولادة، وبارت بيجنين (ICREA، UPF)، باحث في وحدة BCN MedTech في قسم الهندسة في UPF. ينتمي الباحثون الباقون إلى مختلف الخدمات والمجموعات البحثية التابعة لـ Clínic-IDIBAPS ويرتبطون أيضًا بجامعة برشلونة وCIBER للأمراض التنفسية والأمراض النادرة.

شاركت في الدراسة أكثر من 200 امرأة حامل. حللت هذه الدراسة تدفق دم الجنين وتغيراته مع إمدادات الأكسجين الإضافية في 208 امرأة حامل خلال الفترة من 24 إلى 37 أسبوعًا من الحمل. تم فحص جميع النساء في مستشفى كلينيك في برشلونة، حيث خضعن لجميع الاختبارات اللازمة لهذه الدراسة.

في 97 حالة من هذه الحالات، كان نمو الأجنة محدودًا، مما أدى إلى انخفاض شديد في الوزن عند الولادة. أما الأجنة الـ 111 المتبقية فكان نموها طبيعيًا. وفي كل من هذه الأجنة، تم قياس سرعة تدفق الدم في الشرايين الرئيسية والأوعية الرئوية، ثم تمت مقارنة هذه البيانات باستخدام الذكاء الاصطناعي. بالإضافة إلى ذلك، تم حساب مقاومة الرئة باستخدام نموذج حاسوبي.

صور دوبلر توضيحية للشريان الرئوي الرئيسي والشريان داخل الرئة للجنين. المصدر: Vellvé, K., Garcia-Canadilla, P., Nogueira, M., وآخرون.

تم تحليل سرعة تدفق الدم في رئتي الجنين في ظل ظروف تنفس الأم الطبيعية وبعد إمداد الأكسجين الإضافي من خلال قناع (ظروف فرط الأوكسجين). تم إجراء هذا التحليل باستخدام تقنية تعتمد على انبعاث الموجات فوق الصوتية إلى الجنين لتقدير سرعة تدفق الدم خلال الدورة الدموية اعتماداً على مبادئ دوبلر.

في المقابل، لا يمكن قياس مقاومة الأعضاء مثل الرئتين بشكل مباشر باستخدام الموجات فوق الصوتية، وتم استخدام نموذج حاسوبي يمثل القلب والأوعية الدموية لقياسها. للمقارنة، يمكن مقارنة نموذج الكمبيوتر هذا بمحاكاة دائرة إلكترونية. أنشأ الباحثون نسخة حاسوبية من نظام الأوعية الدموية للجنين، وباستخدام معدلات تدفق الدم المقاسة ونمذجة المعلمات الأخرى، تمكنوا من تقدير مقاومة ومرونة الأعضاء المختلفة.

في الختام، تم استخدام أساليب التعلم الآلي القائمة على تقنيات الذكاء الاصطناعي لمقارنة أنماط تدفق الدم لدى الأجنة، مما ساعد على تجميعها في فئات مختلفة وفقًا لمعايير التدفق والمؤشرات السريرية.

في وقت لاحق، أظهر النظر في تأثيرات فرط الأوكسجين أنه كان مرتبطًا بالتغيرات في مقاومة الرئة نتيجة لإمداد الأكسجين الإضافي للأمهات، كما تبين أن المزيد من الأكسجين يحسن تدفق الدم الرئوي في الأجنة المقيدة النمو دون التأثير على الأجنة الطبيعية.. ص>

"تظهر نتائج الدراسة بشكل أساسي أن الأجنة ذات النمو المقيد لديها معدلات تدفق دم مختلفة بالإضافة إلى مقاومة الأوعية الدموية في الرئتين مقارنة بالأجنة الطبيعية، ويمكن تطبيع ذلك عن طريق توفير الأكسجين الإضافي للأم،" يوضح بيجينس ( ICREA، UPF).

"إن اكتشاف هذه الاختلافات في الأوعية الدموية الرئوية يفتح المجال أمام إمكانية تطوير استراتيجيات علاجية مستقبلية لتحسين وظائف الرئة لدى الأجنة ذات النمو المقيد. وبعد الولادة، قد تقلل هذه التحسينات في نمو الجنين من خطر الإصابة بأمراض الجهاز التنفسي لاحقًا "الحياة"، يشرح الدكتور كريسبي (BCNatal، Clinic).