Improving fECG signal acquisition in the evaluation of fetal well-being

The ability to monitor fetal heart rate is vital during late pregnancy and labor in order to evaluate fetal well-being. Current monitoring practice is essentially based on external cardiotocography and, less frequently, during labor, invasive fetal scalp electrocardiography. Many current and envisaged applications could benefi t from simpler devices using a 3-lead ECG confi guration. We are designing a maternity support belt with an embedded wireless 3-lead ECG sensor, and have investigated the infl uence of the ground electrode position on signal quality. Data from over 100 pregnant women was collected with the ground electrode placed in 3 locations in order to determine optimum electrode placement and belt form factor.

Application to quantify fetal lung branching on rat explants

Recently, regulating mechanisms of branching morphogenesis of fetal lung rat explants have been an essential tool for molecular research. The development of accurate and reliable segmentation techniques may be essential to improve research outcomes. This work presents an image processing method to measure the perimeter and area of lung branches on fetal rat explants. The algorithm starts by reducing the noise corrupting the image with a pre-processing stage. The outcome is input to a watershed operation that automatically segments the image into primitive regions. Then, an image pixel is selected within the lung explant epithelial, allowing a region growing between neighbouring watershed regions. This growing process is controlled by a statistical distribution of each region. When compared with manual segmentation, the results show the same tendency for lung development. High similarities were harder to obtain in the last two days of culture, due to the increased number of peripheral airway buds and complexity of lung architecture. However, using semiautomatic measurements, the standard deviation was lower and the results between independent researchers were more coherent

Automated image analysis of lung branching morphogenesis from microscopic images of fetal rat explants

Background: Regulating mechanisms of branching morphogenesis of fetal lung rat explants have been an essential tool for molecular research. This work presents a new methodology to accurately quantify the epithelial, outer contour and peripheral airway buds of lung explants during cellular development from microscopic images. Methods: The outer contour was defined using an adaptive and multi-scale threshold algorithm whose level was automatically calculated based on an entropy maximization criterion. The inner lung epithelial was defined by a clustering procedure that groups small image regions according to the minimum description length principle and local statistical properties. Finally, the number of peripheral buds were counted as the skeleton branched ends from a skeletonized image of the lung inner epithelial. Results: The time for lung branching morphometric analysis was reduced in 98% in contrast to the manual method. Best results were obtained in the first two days of cellular development, with lesser standard deviations. Non-significant differences were found between the automatic and manual results in all culture days. Conclusions: The proposed method introduces a series of advantages related to its intuitive use and accuracy, making the technique suitable to images with different lightning characteristics and allowing a reliable comparison between different researchers.

Application to quantify fetal lung branching on rat explant

Recently, regulating mechanisms of branching morphogenesis of fetal lung rat explants have been an essential tool for molecular research. The development of accurate and reliable segmentation techniques may be essential to improve research outcomes. This work presents an image processing method to measure the perimeter and area of lung branches on fetal rat explants. The algorithm starts by reducing the noise corrupting the image with a pre-processing stage. The outcome is input to a watershed operation that automatically segments the image into primitive regions. Then, an image pixel is selected within the lung explant epithelial, allowing a region growing between neighbouring watershed regions. This growing process is controlled by a statistical distribution of each region. When compared with manual segmentation, the results show the same tendency for lung development. High similarities were harder to obtain in the last two days of culture, due to the increased number of peripheral airway buds and complexity of lung architecture. However, using semiautomatic measurements, the standard deviation was lower and the results between independent researchers were more coherent.

Histological alterations in liver and testis of Astyanax aff. bimaculatus caused by acute exposition to zinc

This study investigated the effect of acute exposition to zinc (Zn) on histology of the liver and testes of yellow tail lambari (Astyanax aff. bimaculatus). The exposure consisted of six concentrations of Zn (0, 3, 5, 10, 15, and 20 mg/L) for 96 hours of exposure. Fragments of liver and testis were routinely processed and embedded in plastic resin based on glycol methacrylate. Fragments of bones, muscles, liver and testis were dehydrated and digested to quantify the absorption levels of Zn in the tissue. Acute exposure to concentrations above 10mg/L has produced structural changes in the liver and gonads. The changes found in the liver were vascular congestion; decrease of cellular volume; displacement of the hepatocyte nucleus; necrosis; disarrangement of cordon structure; leukocyte infiltrate and vacuolization. The changes found in the gonads were ruptured cyst, delayed development of germ cells, pyknotic nucleus, cell cluster, displacement of cyst wall and vacuolization. The histological changes observed were compatible with the increasing concentration of zinc in environment, compromising liver and reproductive functions, because there was an increase in relative frequency of hepatocytes and reduced sperm production

Estudo crítico da avaliação da maturidade fetal pela citologia do líquido âmnico: comparação com outros métodos

Através da amniocentese em 90 gestações de alto risco, foi feito estudo crítico da citologia do líquido amniótico pelo Sulfato de Azul do Nilo em comparação com a creatinina e o Rx simples de abdomen e sua relação com a idade do RN (calculados pelas tabelas de Lubchenco e Capurro). Concluiu-se que a técnica do Sulfato de Azul do Nilo apresenta real valor, nas nossas condições econômicas, com menor percentagem de falhas com os demais métodos, sendo melhor para a avaliação de maturidade fetal o emprego simultâneo de todos os métodos, aliados à clínica.

Relação entre estado nutricional da gestante, fumo durante a gravidez, crescimento fetal e no primeiro ano de vida

Estudou-se a relação entre estado nutricional e hábito de fumar maternos, peso do recém-nascido ao nascer e crescimento no primeiro ano de vida num grupo de 1.066 gestantes de baixo nível sócio-econômico. Os filhos de mulheres fumantes apresentaram pesos significativamente menores que os filhos de não-fumantes, quer fossem suas mães, normais ou obesas. Também foi possível verificar que filhos de mulheres desnutridas pesaram significativamente menos que filhos de mulheres normais e estes que os de obesas. O prejuízo no peso dos filhos de mulheres fumantes manteve-se apenas até os 3 meses de idade, ao passo que até os 9 meses os filhos de mulheres desnutridas pesaram significativamente menos que as demais crianças, mostrando que, mesmo em gestantes de baixa renda, o efeito do fumo sobre o crescimento se restringe ao ambiente intra-uterino. Já o efeito da desnutrição materna é mais duradouro nessa população. Verificou-se que houve uma associação negativa entre estado nutricional e hábito de fumar maternos, sugerindo que, ao menos em parte, o efeito do tabagismo materno sobre o concepto pode ser intermediado pelo estado nutricional.

Risk-factors for antepartum fetal deaths in the city of São Paulo, Brazil

OBJECTIVE: To assess risk factors for antepartum fetal deaths. METHODS: A population-based case-control study was carried out in the city of São Paulo from August 2000 to January 2001. Subjects were selected from a birth cohort from a linked birth and death certificate database. Cases were 164 antepartum fetal deaths and controls were drawn from a random sample of 313 births surviving at least 28 days. Information was collected from birth and death certificates, hospital records and home interviews. A hierarchical conceptual framework guided the logistic regression analysis. RESULTS: Statistically significant factors associated with antepartum fetal death were: mother without or recent marital union; mother's education under four years; mothers with previous low birth weight infant; mothers with hypertension, diabetes, bleeding during pregnancy; no or inadequate prenatal care; congenital malformation and intrauterine growth restriction. The highest population attributable fractions were for inadequacy of prenatal care (40%), hypertension (27%), intrauterine growth restriction (30%) and absence of a long-standing union (26%). CONCLUSIONS: Proximal biological risk factors are most important in antepartum fetal deaths. However, distal factors - mother's low education and marital status - are also significant. Improving access to and quality of prenatal care could have a large impact on fetal mortality.

Perfil de citocinas no colostro em função da idade gestacional e do crescimento fetal

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Identification of neuronal alterations induced by Shank3 mutations using iPS cells from Phelan-McDermid Patients' Fibroblasts

A família de proteínas Shank é o principal conjunto de proteinas de suporte e está localizada na densidade pós-sináptica das sinapses excitatórias. Existem 3 genes na família Shank, Shank1, Shank2 e Shank3 e são caracterizados por múltiplos domínios repetidos de anquirina próximo ao N-terminal seguido pelos domínios Src homologo 3 e PDZ, uma região longa rica em prolina e um domínio de motivo α estéril próximo ao C-terminal. Shank proteínas conectam duas subunidades de receptors glutamatérgicos, recetores NMDA e recetores metabotrópicos de glutamato do tipo-I (mGluRs). O domínio PDZ da Shank conecta-se ao C-terminal do GKAP e este, liga-se, ao complexo recetor PSD-95-NMDA. Por outro lado, a proteína Homer interage com o domínio rico em prolina para confirmar a associação entre a proteína Shank com o mGluR tipo-I. A proteína específica em estudo, Shank3, é haploinsuficiente em pacientes com sindrome Phelan-McDermid devido à deleções no braço comprido do cromossoma 22 levando à danos intelectuais, ausência ou atraso no discurso, comportamentos semelhantes ao autismo, hipotonia e características dismórficas. Neste trabalho, investigamos o papel da Shank3 na função sináptica para compreender a relação entre alterações nesta proteína e as características neurológicas presente em Pacientes com síndrome Phelan-McDermid. Foram utilizados dois modelos diferentes, ratinhos knockout Shank3 e hiPSC de pacientes com PMS. Ratinhos geneticamente modificados são ferramentas uteis no estudo de genes e na compreensão dos mecanismos que experiências in vitro não são capazes de reproduzir, mas de maneira a compreender melhor as patologias humanas, decidimos trabalhar também com células humanas. Os fibroblastos dos pacientes com síndrome Phelan-McDermid fora reprogramados em hiPS cells, diferenciados em neurónios e comparados com os neurónios obtidos a partir de doadores saudavéis e da mesma idade. A reprogramação em iPSC foi realizada por infecção de lentivirus com quatro genes de reprogramação OCT4, c-MYC, SOX2 e KFL4 para posteriormente serem diferenciados em neurónios, com cada passo sendo positivamente confirmado através de marcadores neuronais. Através dos neurónios diferenciados, analisamos a expressão de proteínas sinápticas. Pacientes com haploinsuficiencia na proteína Shank3 apresentam níveis elevados de proteína mGluR5 e decrescidos de proteína Homer sugerindo que a haploinsuficiencia leva a desregulação do complexo mGluR5-Homer-Shank3 conduzindo também, a defeitos na maturação sináptica. Assim, a expressão da proteína mGluR5 está alterada nos pacientes com PMS podendo estar relacionada com defeitos encontrados na diferenciação neuronal e maturação sináptica observados nos neurónios de pacientes. Conclusivamente, iPS cells representam um modelo fundamental no estudo da proteína Shank3 e a sua influência no sindrome de Phelan-McDermid.

Physical activity during pregnancy and fetal outcomes: a case-control study

OBJECTIVE: To investigate the relationship between physical activity during the second trimester pregnancy and low birth weight, preterm birth, and intrauterine growth restriction. METHODS: Case-control study including 273 low birth weight newborns and 546 controls carried out in the city of São Paulo, Southeastern Brazil, in 2005. Low birth weight cases were grouped into two subsamples: preterm birth (n=117) and intrauterine growth restriction (n=134), with their related controls. Information was collected by means of interviews with mothers shortly after birth and transcription of medical records. Data were analyzed using conditional multiple and hierarchical logistic regression. RESULTS: Light physical activity for over 7 hours per day was shown to be protective against low birth weight (adjusted OR=0.61; 95% CI 0.39-0.94) with a dose-response relationship (p-value for trend=0.026). A similar trend was found for intrauterine growth restriction (adjusted OR=0.51; 95% CI 0.26-0.97). Homemaking activities were associated as a protective factor for both low birth weight and preterm birth (p-value for trend=0.013 and 0.035, respectively). Leisure-time walking was found to be protective against preterm birth. CONCLUSIONS: Mild physical activity during the second trimester of pregnancy such as walking has an independent protective effect on low birth weight, preterm birth, and intrauterine growth restriction.

Desenvolvimento e mensuração do diâmetro transversal do cerebelo fetal por ressonância magnética

A ressonância magnética fetal é um método eficaz na avaliação pré-natal da morfologia normal do cérebro e no diagnóstico de patologias do sistema nervoso central, sendo um importante complemento clínico à ecografia. O cerebelo é uma das estruturas menos afetadas em casos de restrição de crescimento fetal, tornando-se um bom indicador na avaliação do desenvolvimento fetal e da idade gestacional. Deste modo, a avaliação biométrica fetal é fundamental no diagnóstico pré-natal do desenvolvimento cerebral. Objetivo – Avaliação do diâmetro transversal do cerebelo (estrutura anatómica de referência do sistema nervoso central) do feto e posterior comparação com um estudo internacional reconhecido nesta matéria. Material e métodos – A amostra foi constituída por 84 gestantes que realizaram ressonância magnética fetal numa clínica de imagiologia médica da região Centro. A medição considerada para a avaliação do desenvolvimento fetal foi o diâmetro transversal do cerebelo. Resultados – Os resultados obtidos para o diâmetro transversal do cerebelo por ressonância magnética fetal vieram a demonstrar a ausência de diferenças médias estatisticamente significativas (p>0,05) em função do número de semanas de gestação, face aos valores teóricos aferidos no estudo de Garel. Conclusão – Com base nos resultados obtidos, para o diâmetro transversal do cerebelo podemos concluir que o parâmetro analisado é coerente com a publicação de Catherine Garel – Le développement du cerveau foetal atlas IRM et biometrie.

Contributo para a estimativa da idade fetal à data da morte na população portuguesa

A estimativa da idade gestacional (IG) em restos cadavéricos fetais é importante em contextos forenses. Para esse efeito, os especialistas forenses recorrem à avaliação do padrão de calcificação dentária e/ou ao estudo do esqueleto. Neste último, o comprimento das diáfises de ossos longos é um dos métodos mais utilizados, sendo utilizadas equações de regressão de obras pouco atuais ou baseadas em dados ecográficos, cujas medições diferem das efetuadas diretamente no osso. Este trabalho tem como objetivo principal a obtenção de equações de regressão para a população Portuguesa, com base na medição das diáfises de fémur, tíbia e úmero, utilizando radiografias postmortem. A amostra é constituída por 80 fetos de IG conhecida. Tratando-se de um estudo retrospectivo, os casos foram selecionados com base nas informações clínicas e anatomopatológicas, excluindo-se aqueles cujo normal crescimento se encontrava efetiva ou potencialmente comprometido. Os resultados confirmaram uma forte correlação entre o comprimento das diáfises estudadas e a IG, apresentando o fémur a correlação mais forte (r=0.967; p <0,01). Assim, foi possível obter uma equação de regressão para cada um dos ossos estudados. Concluindo, os objetivos do estudo foram atingidos com a obtenção das equações de regressão para os ossos estudados. Pretende-se, futuramente, alargar a amostra para validar e consolidar os resultados obtidos neste estudo.

Symphysis-fundal height curve in the diagnosis of fetal growth deviations

OBJECTIVE: To validate a new symphysis-fundal curve for screening fetal growth deviations and to compare its performance with the standard curve adopted by the Brazilian Ministry of Health. METHODS: Observational study including a total of 753 low-risk pregnant women with gestational age above 27 weeks between March to October 2006 in the city of João Pessoa, Northeastern Brazil. Symphisys-fundal was measured using a standard technique recommended by the Brazilian Ministry of Health. Estimated fetal weight assessed through ultrasound using the Brazilian fetal weight chart for gestational age was the gold standard. A subsample of 122 women with neonatal weight measurements was taken up to seven days after estimated fetal weight measurements and symphisys-fundal classification was compared with Lubchenco growth reference curve as gold standard. Sensitivity, specificity, positive and negative predictive values were calculated. The McNemar χ2 test was used for comparing sensitivity of both symphisys-fundal curves studied. RESULTS: The sensitivity of the new curve for detecting small for gestational age fetuses was 51.6% while that of the Brazilian Ministry of Health reference curve was significantly lower (12.5%). In the subsample using neonatal weight as gold standard, the sensitivity of the new reference curve was 85.7% while that of the Brazilian Ministry of Health was 42.9% for detecting small for gestational age. CONCLUSIONS: The diagnostic performance of the new curve for detecting small for gestational age fetuses was significantly higher than that of the Brazilian Ministry of Health reference curve.

Qualidade das informações registradas nas declarações de óbito fetal em São Paulo, SP

OBJETIVO: Avaliar a qualidade da informação registrada nas declarações de óbito fetal. MÉTODOS: Estudo documental com 710 óbitos fetais em hospitais de São Paulo, SP, no primeiro semestre de 2008, registrados na base unificada de óbitos da Fundação Sistema Estadual de Análise de Dados e da Secretaria de Estado da Saúde de São Paulo. Foi analisada a completitude das variáveis das declarações de óbito fetal emitidas por hospitais e Serviço de Verificação de Óbitos. Os registros das declarações de óbito de uma amostra de 212 óbitos fetais de hospitais do Sistema Único de Saúde foram comparados com os dados dos prontuários e do registro do Serviço de Verificação de Óbitos. RESULTADOS: Dentre as declarações de óbito, 75% foram emitidas pelo Serviço de Verificação de Óbitos, mais freqüente nos hospitais do Sistema Único de Saúde (78%). A completitude das variáveis das declarações de óbito emitidas pelos hospitais foi mais elevada e foi maior nos hospitais não pertencentes ao Sistema Único de Saúde. Houve maior completitude, concordância e sensibilidade nas declarações de óbito emitidas pelos hospitais. Houve baixa concordância e elevada especificidade para as variáveis relativas às características maternas. Maior registro das variáveis sexo, peso ao nascer e duração da gestação foi observada nas declarações emitidas no Serviço de Verificação de Óbitos. A autópsia não resultou em aprimoramento da indicação das causas de morte: a morte fetal não especificada representou 65,7% e a hipóxia intrauterina, 24,3%, enquanto nas declarações emitidas pelos hospitais foi de 18,1% e 41,7%, respectivamente. CONCLUSÕES: É necessário aprimorar a completitude e a indicação das causas de morte dos óbitos fetais. A elevada proporção de autópsias não melhorou a qualidade da informação e a indicação das causas de morte. A qualidade das informações geradas de autópsias depende do acesso às informações hospitalares.