The role of umbilical-portal venous hemodynamics in fetal macrosomia pathogenesis in pregnancy complicated by diabetes mellitus

封面


如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

BACKGROUND: During pregnancy complicated by diabetes mellitus, the risks of developing fetal macrosomia and other perinatal complications increase. Redistribution of blood flow in the fetal umbilical-portal venous system may be an important but poorly understood compensatory mechanism that affects macrosomic fetal growth.

AIM: The aim of this study was to determine the features of the fetal umbilical-portal venous hemodynamics in pregnant women with various types of diabetes mellitus and the absence of carbohydrate metabolism disorders, taking into account the gestational age and the macrosomic fetal growth.

MATERIALS AND METHODS: In this prospective cohort study, 86 pregnant women with pregestational diabetes mellitus, 44 pregnant women with gestational diabetes mellitus and 58 patients without carbohydrate metabolism disorders underwent ultrasound examinations from 30+0 to 41+3 weeks of gestation. During ultrasound, we performed Doppler assessment of venous hemodynamic parameters in the vessels of the umbilical-portal venous system, with volumetric blood flow calculated for each vessel. Additionally, the total liver volumetric blood flow and ductus venosus shunt fraction were calculated.

RESULTS: The presence of fetal macrosomia in patients from the pregestational diabetes mellitus group is associated with an increase in the volumetric blood flow of the umbilical vein by 89.5 ml/min (p = 0.003) and the left portal vein by 33.3 ml/min (p = 0.008), as well as the total volumetric blood flow of the fetal liver by 95.7 ml/min (p = 0.001) compared with normal-weight fetuses. At the same time, the ductus venosus shunt fraction decreased in macrosomic fetuses by 3.83% (p = 0.001). In the gestational diabetes mellitus and control groups, despite the tendency for these parameters to increase in fetuses with macrosomia, the differences did not reach statistical significance. With a left portal vein volume flow threshold of 94.51 ml/min, the sensitivity and specificity for predicting large births were 84.46 and 72.09%, respectively.

CONCLUSIONS: Pregestational diabetes mellitus in the mother is associated with a priority redistribution of blood flow to the fetal liver and is accompanied by a decrease in the ductus venosus shunt fraction. The severity of these hemodynamic changes increases in the presence of fetal macrosomia, which confirms the role of liver perfusion in the regulation of fetal growth in uncomplicated pregnancy and maternal diabetes mellitus.

作者简介

Elizaveta Shelaeva

The Research Institute of Obstetrics, Gynecology and Reproductology named after D.O. Ott

Email: eshelaeva@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-9608-467X
SPIN 代码: 7440-0555

MD, Cand. Sci. (Med.)

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Ekaterina Kopteeva

The Research Institute of Obstetrics, Gynecology and Reproductology named after D.O. Ott

编辑信件的主要联系方式.
Email: ekaterina_kopteeva@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-9328-8909
SPIN 代码: 9421-6407

MD

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Elena Alekseenkova

The Research Institute of Obstetrics, Gynecology and Reproductology named after D.O. Ott

Email: ealekseva@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-0642-7924
SPIN 代码: 3976-2540

MD

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Roman Kapustin

The Research Institute of Obstetrics, Gynecology and Reproductology named after D.O. Ott

Email: kapustin.roman@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-2783-3032
SPIN 代码: 7300-6260

MD, Dr. Sci. (Med.)

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Igor Kogan

The Research Institute of Obstetrics, Gynecology and Reproductology named after D.O. Ott

Email: ikogan@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7351-6900
SPIN 代码: 6572-6450

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor, Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

参考

  1. Nguyen MT, Ouzounian JG. Evaluation and management of fetal macrosomia. Obstet Gynecol Clin North Am. 2021;48(2):387–399. doi: 10.1016/j.ogc.2021.02.008
  2. Macrosomia: ACOG Practice Bulletin, No. 216. Obstet Gynecol. 2020;135(1):e18–e35. doi: 10.1097/AOG.0000000000003606
  3. Persson M, Norman M, Hanson U. Obstetric and perinatal outcomes in type 1 diabetic pregnancies: a large, population-based study. Diabetes Care. 2009;32(11):2005–2009. doi: 10.2337/dc09-0656
  4. Mackin ST, Nelson SM, Wild SH, et al. Factors associated with stillbirth in women with diabetes. Diabetologia. 2019;62(10):1938–1947. doi: 10.1007/s00125-019-4943-9
  5. Cesnaite G, Domza G, Ramasauskaite D, et al. The accuracy of 22 fetal weight estimation formulas in diabetic pregnancies. Fetal Diagn Ther. 2020;47(1):54–59. doi: 10.1159/000500452
  6. Sun H, Saeedi P, Karuranga S, et al. IDF Diabetes atlas: global, regional and country-level diabetes prevalence estimates for 2021 and projections for 2045. Diabetes Res Clin Pract. 2022;183. doi: 10.1016/j.diabres.2021.109119
  7. Chaoui R, Heling KS, Karl K. Ultrasound of the fetal veins part 1: the intrahepatic venous system. Ultraschall Med. 2014;35(3):208–228. doi: 10.1055/s-0034-1366316
  8. Kiserud T, Kessler J, Ebbing C, et al. Ductus venosus shunting in growth-restricted fetuses and the effect of umbilical circulatory compromise. Ultrasound Obstet Gynecol. 2006;28(2):143–149. doi: 10.1002/uog.2784
  9. Kessler J, Rasmussen S, Kiserud T. The left portal vein as an indicator of watershed in the fetal circulation: development during the second half of pregnancy and a suggested method of evaluation. Ultrasound Obstet Gynecol. 2007;30(5):757–764. doi: 10.1002/uog.5146
  10. Kessler J, Rasmussen S, Godfrey K, et al. Longitudinal study of umbilical and portal venous blood flow to the fetal liver: low pregnancy weight gain is associated with preferential supply to the fetal left liver lobe. Pediatr Res. 2008;63(3):315–320. doi: 10.1203/pdr.0b013e318163a1de
  11. Kessler J, Rasmussen S, Godfrey K, et al. Venous liver blood flow and regulation of human fetal growth: evidence from macrosomic fetuses. Am J Obstet Gynecol. 2011;204(5):429.e1–429.e4297. doi: 10.1016/j.ajog.2010.12.038
  12. Lund A, Ebbing C, Rasmussen S, et al. Maternal diabetes alters the development of ductus venosus shunting in the fetus. Acta Obstet Gynecol Scand. 2018;97(8):1032–1040. doi: 10.1111/aogs.13363
  13. Lund A, Ebbing C, Rasmussen S, et al. Altered development of fetal liver perfusion in pregnancies with pregestational diabetes. PLoS One. 2019;14(3). doi: 10.1371/journal.pone.0211788
  14. Ebbing C, Rasmussen S, Kiserud T. Fetal hemodynamic development in macrosomic growth. Ultrasound Obstet Gynecol. 2011;38(3):303–308. doi: 10.1002/uog.9046
  15. Kiserud T, Hellevik LR, Hanson MA. Blood velocity profile in the ductus venosus inlet expressed by the mean/maximum velocity ratio. Ultrasound Med Biol. 1998;24(9):1301–1306. doi: 10.1016/s0301-5629(98)00131-8
  16. Nedergaard J, Cannon B. Brown adipose tissue: development and function. In: Polin R.A., Abman S.H., Rowitch D.H., et al, editors. Fetal and Neonatal Physiology. 2017:354–363. doi: 10.1016/B978-0-323-35214-7.00035-4
  17. Ikenoue S, Waffarn F, Ohashi M, et al. Prospective association of fetal liver blood flow at 30 weeks gestation with newborn adiposity. Am J Obstet Gynecol. 2017;217(2):204.e1–204.e8. doi: 10.1016/j.ajog.2017.04.022
  18. Godfrey KM, Haugen G, Kiserud T, et al. Fetal liver blood flow distribution: role in human developmental strategy to prioritize fat deposition versus brain development. PLoS One. 2012;7(8). doi: 10.1371/journal.pone.0041759
  19. Alekseenkova EN, Babakov VN, Selkov SA, et al. Maternal insulin-like growth factors and insulin-like growth factor-binding proteins for macrosomia prediction in diabetic and nondiabetic pregnancy: a prospective study. Int J Gynaecol Obstet. 2023;162(2):605–613. doi: 10.1002/ijgo.14696
  20. Tchirikov M, Kertschanska S, Stürenberg HJ, et al. Liver blood perfusion as a possible instrument for fetal growth regulation. Placenta. 2002;23(Suppl.A):S153–S158. doi: 10.1053/plac.2002.0810
  21. Tchirikov M, Schröder HJ, Hecher K. Ductus venosus shunting in the fetal venous circulation: regulatory mechanisms, diagnostic methods and medical importance. Ultrasound Obstet Gynecol. 2006;27(4). doi: 10.1002/uog.2747
  22. Tchirikov M, Kertschanska S, Schröder HJ. Obstruction of ductus venosus stimulates cell proliferation in organs of fetal sheep. Placenta. 2001;22(1):24–31. doi: 10.1053/plac.2000.0585
  23. Cox LA, Schlabritz-Loutsevitch N, Hubbard GB, et al. Gene expression profile differences in left and right liver lobes from mid-gestation fetal baboons: a cautionary tale. J Physiol. 2006;572(1):59–66. doi: 10.1113/jphysiol.2006.105726
  24. Haugen G, Bollerslev J, Henriksen T. Human fetoplacental and fetal liver blood flow after maternal glucose loading: a cross-sectional observational study. Acta Obstet Gynecol Scand. 2014;93(8):778–785. doi: 10.1111/aogs.12419
  25. Kiserud T, Eik-Nes SH, Blaas HG, et al. Ultrasonographic velocimetry of the fetal ductus venosus. Lancet. 1991;338(8780):1412–1414. doi: 10.1016/0140-6736(91)92720-m
  26. Kiserud T, Rasmussen S, Skulstad S. Blood flow and the degree of shunting through the ductus venosus in the human fetus. Am J Obstet Gynecol. 2000;182(1):147–153. doi: 10.1016/s0002-9378(00)70504-7
  27. Kessler J, Rasmussen S, Godfrey K, et al. Fetal growth restriction is associated with prioritization of umbilical blood flow to the left hepatic lobe at the expense of the right lobe. Pediatr Res. 2009;66(1):113–117. doi: 10.1203/PDR.0b013e3181a29077

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Number of patients in the study groups at each stage of the study. USE, ultrasound examination; PGDM, pregestational diabetes mellitus; GDM, gestational diabetes mellitus

下载 (234KB)
索引源数据
3. Fig. 2. The schematic view of the fetal umbilical-portal venous system: a, cross section of the abdominal cavity of the fetus, black arrows indicate physiological directions of blood flow in the fetal liver (adapted from [13]); b, visualization of the fetal umbilical-portal venous system in 3D HD-Flow mode. UV, umbilical vein; LPV, left portal vein; RPV, right portal vein; MPV, main portal vein; IVC, inferior vena cava; DV, ductus venosus

下载 (190KB)
索引源数据
4. Fig. 3. Linear mixed models of the volumetric blood flow of the main vessels of the umbilical-portal venous system depending on the presence and type of diabetes mellitus and gestational age. PGDM, pregestational diabetes mellitus; GDM, gestational diabetes mellitus; Q, volumetric blood flow; UV, umbilical vein; LPV, left portal vein; MPV, main portal vein; DV, ductus venosus; DVSF, ductus venosus shunt fraction. Data are presented as marginal medians with 95 % confidence intervals

下载 (458KB)
索引源数据
5. Fig. 4. Volumetric blood flow of the vessels of the fetal umbilical-portal venous system depending on the presence of fetal macrosomia. Q, volumetric blood flow; UV, umbilical vein; LPV, left portal vein; MPV, main portal vein; DV, ductus venosus; LGA, large for gestational age; AGA, appropriate for gestational age; PGDM, pregestational diabetes mellitus; GDM, gestational diabetes mellitus

下载 (439KB)
索引源数据
6. Fig. 5. Ductus venosus shunt fraction and total liver volumetric blood flow depending on the presence of fetal macrosomia. Q, volumetric blood flow; LGA, large for gestational age; AGA, appropriate for gestational age; PGDM, pregestational diabetes mellitus; GDM, gestational diabetes mellitus

下载 (243KB)
索引源数据
7. Fig. 6. ROC analysis of hemodynamic parameters of the umbilical-portal venous system in the third trimester of pregnancy in relation to the prediction of large birth weights (more than 4000 g). Q, volumetric blood flow; UV, umbilical vein; LPV, left portal vein

下载 (108KB)
索引源数据

版权所有 © Eсо-Vector, 2024

许可 URL: https://eco-vector.com/for_authors.php#07

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».