Abstract

INTRO Antallet af tvillingegraviditeter er steget det sidste årti grundet øget maternal alder samt øget brug af assisteret reproduktion. Tvillingegraviditeter er høj-risiko-graviditeter i forhold til negative perinatale udfald, og ved vægtdiskordans hos tvillingeparret øges denne risiko yderligere. Det er derfor væsentligt, at denne undergruppe af meget høj-risiko graviditeter opdages. Forudsigelse af forskelle i fødselsvægt mellem de to børn i et tvillingepar (inter-twin) er præsenteret i litteraturen med adskillige parametre, oftest med lav specificitet og sensitivitet. Føtale markører, som forskel i isse-hale-længde (crown-rump length, CRL), abdominal omfang (AC) og estimeret føtal vægt (EFW) er associeret med, men dårlige prædiktorer af, inter-twin forskel i fødselsvægt. Derfor er det nødvendigt med nye markører til at forudsige inter-twin forskel i fødselsvægt. Nylige studier antyder, at den placentære diffusion er nedsat i væksthæmmede singleton graviditeter. Diffusion undersøges med Diffusion-Weighted (DWI) Magnetic Resonance Imaging, der registrerer Brownske bevægelser af vandmolekyler, og diffusionskoefficienten (apparent diffusion coefficient, ADC) er et kvantitativt mål for diffusionen i det undersøgte organ. ADC beregnes ud fra signalintensiteten ved flere b-værdier (s/mm2). Ekstravaskulære bevægelser af vandmolekyler (eks. diffusion) registreres ved højere b-værdier, mens intravaskulære bevægelser af vandmolekyler (eks. perfusion) registreres ved lavere b-værdier. Lavere ADC værdier kan være associeret med nekrose og infarkter, som er tæt associeret med placentainsufficiens, hvilket er én af årsagerne til væksthæmning hos fostre. Hvis årsagen til vægtforskel hos tvillinger er væktshæmning hos det ene af fostrene, kan placental diffusion være en potentiel markør for vægtforskel i tvillingegraviditeter. Målet med dette studie er at undersøge sammenhængen mellem forskellen i ADC-værdi i tvillingeparrets placentae, estimeret med DWI MRI, og inter-twin forskellen i fødselsvægt. METODE Videnskabsetisk Komité har godkendt studiet, og dataindsamling til specialet er anmeldt til Datatilsynet.25 gravide kvinder med dikoriske tvillinger blev inkluderet i studiet. 1 kvinde blev ekskluderet pga. kontraktioner i uterus under DWI sekvensen, og 8 kvinder havde ikke født ved deadline for rapporten. 16 MR-skanninger af dikoriske tvillingepar indgår derfor i databehandlingen i dette studie. MR-skanningerne blev gennemført i GE Discovery MR450 1.5 Tesla MRI System (GE Healthcare, Milwaukee, USA). Anatomiske skanninger i frontal- og horisontalplan blev gennemført først for at planlægge DWI sekvensen således, at begge placentae gennemskæres i tværsnit for at få både maternel og føtal side med. DWI sekvensen gennemføres med 10 b-værdier (0-1000 s/mm2).Én Region of Interest (ROI) indtegnes, så den dækker hele tværsnittet af hver placenta i MAT-LAB baseret software lavet ”in-house”. Denne software beregner ADC-værdierne ved en lineær tilpasning til gennemsnittet af signalintensiteten i de fem ROIs ved de tre højeste b-værdier (200-1000 s/mm2). Patientdata trækkes både ud fra den elektroniske patientjournal og ultralyds-journalen og indtastes i EpiData Entry Client v. 2.0.5.17 – en specialiseret data-software for at minimere fejlindtastning. Inter-twin forskelle i ADC-værdier og fødselsvægt (%) beregnes med udgangspunkt i fødselsvægt. Inter-twin forskel i ADC-værdier beregnes ved (ADC-værdi stor tvilling – ADC-værdi_lille tvilling) / højeste ADC-værdi * 100 %. Inter-twin forskel i fødselsvægt beregnes ved (fødselsvægt_stor tvilling – fødselsvægt_lille tvilling) / højeste fødselsvægt * 100 %. Diskordans mellem tvillingerne defineres som inter-twin forskel i fødselsvægt >20 %. Parret t-test undersøger om inter-twin forskellen i ADC-værdi er signifikant. Lineær regressionsanalyse og Pearsons correlation tester sammenhængen mellem inter-twin forskel i ADC-værdi og inter-twin forskel i fødselsvægt. Alle dataanalyser blev gennemført i statistik-softwaren, IBM SPSS Statistics version 22.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA). Statistisk signifikans ved p < 0,05. RESULTATER Den gennemsnitlige inter-twin forskel i placental ADC-værdi var -0.03±9.45 % (mean±SD) for de 16 tvillingepar. Denne forskel var ikke statistisk signifikant (p-værdi = 0,989). Som følge heraf, kunne der ved lineær regressionsanalyse og Pearson correlation ikke demonstreres en sammenhæng mellem inter-twin forskelle i placental ADC-værdi og inter-twin forskelle i fødselsvægt (p-værdi = 0,872 og Pearson correlation 0,044, p-værdi=0,872). Studiepopulationen indeholdt ét tvillingepar med diskordant fødselsvægt (inter-twin forskel i fødselsvægt = 29,84 %). Inter-twin forskellen i ADC-værdierne for dette tvillingepar var -2,96 % (1,64 (stor tvilling) vs. 1,69 mm2/s (lille tvilling). DISKUSSION Dette er, så vidt vi ved, det første studie, der undersøger den placentære diffusion i tvillingegraviditeter. Styrkerne ved studiet er, at ADC-værdien beregnes baseret udelukkende på højere b-værdier, hvilket dermed udtrykker diffusionen alene i modsætning til tidligere studier, hvor perfusionen også indblandes, samt at inter-twin forskellen i ADC-værdi beregnes med øje for hvilken ADC-værdi, der hører til hvilken tvilling, hvilket betyder, at en evt. sammenhæng mellem diffusion og fostervægt findes. Begrænsningerne ved dette studie er den meget lille studiepopulation (16 tvillingepar) og stor variation i intervallet mellem MR-skanningen og fødsel (1,7 til 16,4 uger). Den gennemsnitlige inter-twin forskel i ADC-værdi var blot -0,03 %, og vi tror derfor ikke at en større studiepopulation ville ændre konklusionen. Der ses ingen sammenhæng mellem intervallet mellem skanning og fødsel og inter-twin forskel i ADC-værdi. Dette indikerer at konklusionen ikke ville ændres selvom dette tidsinterval blev reduceret. Det er stadig uklart, hvad ADC-værdien i placenta præcist er et udtryk for, men med udgangspunkt i brugen af ADC-værdi for andre organer, giver det anledning til nogle teorier. Placenta er et heterogent organ med både væske-holdige områder, som det intervilløse rum, hvor vandmolekylerne kan bevæge sig relativt frit (høj ADC), men placenta indeholder også mere cellerige områder, hvor vandmolekylernes bevægelser er mere begrænsede (reduceret ADC). Forkalkninger, der er associeret med infarkter i placenta, kan også reducere ADC-værdien. KONKLUSION Der er brug for en god prædiktor for vægtdiskordans hos tvillinger. Men ifølge vores data, er placental ADC-værdi baseret udelukkende på diffusion (højere b-værdier) ikke en god markør for inter-twin forskel i fødselsvægt. Fremtidige MR-studier med placenta bør undersøge placentale ADC-værdier med lavere b-værdier for at isolere perfusion, som en potentiel markør for at forudsige vægtdiskordans i tvillingegraviditeter.

Objective The prediction of inter-twin birth weight discordance by different markers is presented in the literature with very low specificity and sensitivity. Fetal markers such as discordance in crown rump length, abdominal circumference and estimated fetal weight (EFW) are associated with, but poor predictors of, birth weight discordance. Therefore, new placental markers to predict inter-twin birth weight discordance are highly needed. Recently, it has been suggested that placental diffusion is reduced in FGR singleton pregnancies, which makes it a potential marker for weight discordance in twin pregnancies. The aim of this study was to investigate the association between inter-twin placental apparent diffusion coefficient (ADC) differences, estimated by diffusion weighted imaging (DWI), and inter-twin birth weight differences. Methods We retrospectively evaluated 1.5T placental magnetic resonance imaging (MRI) using the DWI sequence (10 b-values in range from 0-1000 sec/mm2) from 17 dichorionic twin pregnancies (gestational age 20+4 to 35+4 weeks). One pregnancy was excluded from the analysis because of contractions during the DWI sequence. Regions of interest were drawn in five slices in each placenta. ADC values (mean of 5 slices) were calculated as a linear regression analysis in each placenta, based on the signal intensity in the three highest b-values (200-1000 sec/mm2) of the MRI. Inter-twin placental ADC differences were calculated as the placental ADC value of the smaller twin subtracted from the placental ADC value of the larger twin, expressed as a percentage of the larger ADC value. Inter-twin birth weight differences were calculated as the birth weight of the smaller twin subtracted from the birth weight of the larger twin, expressed as a percentage of the larger birth weight. The hypothesis that placental ADC was lower in the smaller twin when compared to the larger co-twin was tested using a paired t-test. The association between inter-twin placental ADC differences and the inter-twin birth weight differences was investigated using linear regression. Results The mean inter-twin placental ADC difference was -0.03±9.45 % (mean±SD). This difference was not significant, when tested using a paired t-test, p-value = 0.989. Consequently, no association could be demonstrated between the inter-twin placental ADC difference and the inter-twin birth weight difference. Conclusion Placental ADC is not a good marker of inter-twin birth weight difference.

A master thesis from Aalborg University

Placental diffusion estimated by MRI in relation to birth weight difference in dichorionic twin pregnancy