Prediction of induced preterm labor in early severe preeclampsia

• Maria A. Spitsyna
• Alina V. Solovieva
• Sonya Zh. Danelyan
• Ekaterina Yu. Aleynikova

Abstract

According to the World Health Organization (WHO) report, there is an alarming trend towards an increase in the incidence of maternal mortality (MM) worldwide. Due to the unpredictability of MM, situations that pose a potential danger to pregnant women, women in labor and women in childbirth, such as critical obstetric conditions, deserve increasing attention. In 2022–2023, almost 1/2 of “near miss” cases in the Russian Federation were preeclampsia, eclampsia.

The aim of the study was to identify risk predictors and develop a mathematical model for predicting the development of early severe preeclampsia.

Material and methods. A retrospective study was conducted, the groups were formed according to the outcomes of pregnancy and childbirth, where the main group consisted of 53 women with induced premature birth due to early PE with a severe course up to 33⁶ weeks of gestation and a control group – 30 healthy women with a physiological course of pregnancy, who gave birth to live full-term children at term.

Results. Statistically significant differences between the groups were found in relation to the following indicators: age, parity, platelet distribution width of the first trimester, thrombocrit of the first trimester, the average value of PI (pulsatility index) of the uterine arteries according to the results of the first screening, prothrombin time in the first trimester (p<0.05). Using the binary logistic regression method, a mathematical model for predicting early severe preeclampsia was developed, an ROC analysis was performed and an ROC curve was constructed [AUC (area under the curve) = 0.949, sensitivity was 83.3%, specificity – 92.2%].

Keywords: predictors; early severe preeclampsia; prediction; induced preterm labor

References

1.  Cresswell J. Trends in Maternal Mortality 2000 to 2020: Estimates by WHO, UNICEF, UNFPA, World Bank Group and UNDESA/Population Division. 1st ed. Geneva: World Health Organization, 2023: 1 p.

2.  Sukhikh G.T. On the indicators of maternal mortality and critical obstetric conditions in the Russian Federation in 2024. In: XXV Anniversary Scientific and Educational Forum “Mother and Child”. Moscow, 2024. (in Russian)

3.  Letter of the Ministry of Health of the Russian Federation from 18.01.2021 No. 15-4/66 «Regulations for monitoring of critical conditions in the Russian Federation». (in Russian)

4.  Tiruneh S.A., Vu T.T.T., Rolnik D.L., Teede H.J., Enticott J. Machine learning algorithms versus classical regression models in pre-eclampsia prediction: a systematic review. Curr Hypertens Rep. 2024; 26 (7): 309–23.

5.  Wen Y., Yang X. [Retracted] Clinical comparison of preterm birth and spontaneous preterm birth in severe preeclampsia. Mishra S.K. editor. Contrast Media Mol Imaging. 2022; 2022 (1): 1995803.

6.  Wang C., Wang X.Y., Yang H.X. [Effect of maternal age on pregnancy outcomes in Beijing]. Zhonghua Fu Chan Ke Za Zhi. 2017; 52 (8): 514–20.

7.  Sheen J.J., Huang Y., Andrikopoulou M., Wright J.D., Goffman D., D’Alton M.E., et al. Maternal age and preeclampsia outcomes during delivery hospitalizations. Am J Perinatol. 2020; 37 (1): 44–52.

8.  Poon L.C.Y., Kametas N.A., Chelemen T., Leal A., Nicolaides K.H. Maternal risk factors for hypertensive disorders in pregnancy: a multivariate approach. J Hum Hypertens. 2010; 24 (2): 104–10.

9.  Duckitt K., Harrington D. Risk factors for pre-eclampsia at antenatal booking: systematic review of controlled studies. BMJ. 2005; 330 (7491): 565.

10.  Chang K.J., Seow K.M., Chen K.H. Preeclampsia: recent advances in predicting, preventing, and managing the maternal and fetal life-threatening condition. Int J Environ Res Public Health. 2023; 20 (4): 2994.

11.  Yang Y., Le Ray I., Zhu J., Zhang J., Hua J., Reilly M. Preeclampsia prevalence, risk factors, and pregnancy outcomes in Sweden and China. JAMA Netw Open. 2021; 4 (5): e218401.

12.  Li P., Chen H., Zhang X., Wang J., Li Y., Wang Y., et al. Potential predictive value of platelet parameters in preeclampsia. Womens Health Rep. 2024; 5 (1): 453–60.

13.  Reddy S.G., Rajendra Prasad C.S.B. Significance of platelet indices as severity marker in nonthrombocytopenic preeclampsia cases. J Lab Physicians. 2019; 11 (3): 186–91.

14.  Udeh P.I., Olumodeji A.M., Kuye-Kuku T.O., Orekoya O.O., Ayanbode O., Fabamwo A.O. Evaluating mean platelet volume and platelet distribution width as predictors of early-onset pre-eclampsia: a prospective cohort study. Matern Health Neonatol Perinatol. 2024; 10 (1): 5.

15.  Lin S.S., Wang C.R., Wei D.M., Lu J.H., Chen X.J., Chen Q.Z., et al. Incremental predictive value of platelet parameters for preeclampsia: results from a large prospective cohort study. BMC Pregnancy Childbirth. 2023; 23 (1): 387.

16.  Jin P.P., Ding N., Dai J., Liu X.Y., Mao P.M. Investigation of the relationship between changes in maternal coagulation profile in the first trimester and the risk of developing preeclampsia. Heliyon. 2023; 9 (7): e17983.

17.  Liu Y., Xie Z., Huang Y., Lu X., Yin F. Uterine arteries pulsatility index by Doppler ultrasound in the prediction of preeclampsia: an updated systematic review and meta-analysis. Arch Gynecol Obstet. 2023; 309 (2): 427–37.

18.  Cao L., He B., Zhou Y., Chen T., Gao Y., Yao B. Utility of uterine artery Doppler ultrasound imaging in predicting preeclampsia during pregnancy: a meta-analysis. Med Ultrason. 2024; 26 (2): 197.

19.  Rk K., Ramakrishnan K.K., Gunasekaran D., Aram A., Natarajan P. Role of uterine artery doppler study between 11 and 14 weeks as a predictor of preeclampsia. Cureus. 2024; 16 (7): e63591.

Данные систематического обзора К. Duckitt и соавт. свидетельствовали о том, что отсутствие беременности в анамнезе увеличивает риск развития ПЭ в 3 раза [9]. Ряд гипотез объясняет это иммунологическими причинами: неэффективная адаптация матери к аллоантигенам плода и отца может повлиять на нарушение маточно-плацентарной перфузии. Также существует предположение о развитии ангиогенного дисбаланса у первородящих, повышении уровня антиангио­генного белка растворимой fms-подобной тирозинкиназы 1 (sFlt-1) [10]. Однако контраверсионны результаты других исследований, где не выявлен риск развития ПЭ как у перво-, так и у повторнородящих [11].

Тромбокрит и средний показатель ширины распределения тромбоцитов в I триместре значительно отличались в группе с развившейся ранней тяжелой ПЭ. Ряд работ показал, что обширная эндотелиальная дисфункция из-за нарушенной трофобластической инвазии неадекватно активирует процессы адгезии и агрегации тромбоцитов [12-14]. Гиперактивация тромбоцитов может вызывать изменения (размер, количество и распределение). Ширина распределения тромбоцитов отражает вариативность размеров, сдвиг параметра указывает на повышенную неоднородность размера, что также свидетельствует об их активации. Однако имеется и контраверсионное исследование, отрицающее прогностическую значимость ширины распределения тромбоцитов [15].

Системная воспалительная реакция существенно влияет на систему свертывания крови и фибринолиз. Эндотелиальная дисфункция запускает каскад коагуляции, приводя к активации непрерывно протекающего внутрисосудистого свертывания крови и образованию тромбов как по внутренним, так и по внешним путям, удлиняя ПВ. В нашем исследовании ПВ статистически длиннее в группе беременных с развившейся ранней тяжелой ПЭ, чем в группе сравнения. Однако в доступной литературе имеются исследовательские работы, которые не выявили значимость отклонения от референсных значений ПВ при расчете риска развития тяжелой ранней ПЭ [16].

Измерение пульсационного индекса маточных артерий было признано во всем мире точным и надежным инструментом для раннего выявления повышенного сопротивления кровотоку, которое связано с плацентарной дисфункцией [17]. В нашем исследовании среднее значение пульсационного индекса маточных артерий по результатам первого скрининга в сроках 11-13⁶ нед значительно выше среднего пульсационного индекса маточных артерий из группы контроля и позволяет прогнозировать ПЭ на ранних сроках, что, несомненно, подтверждает результаты многочисленных исследований [17-19].

Заключение

Результаты проведенного исследования позволили разработать метод прогнозирования развития ранней тяжелой ПЭ с использованием таких параметров, как возраст женщины на момент постановки на "Д" учет по беременности, паритет, тромбокрит в I триместре, ширина распределения тромбоцитов в I триместре, среднее значение ПИ маточных артерий по результатам первого скрининга, ПВ по данным коагулограммы в I триместре - с чувствительностью 83,3% и специфичностью 92,2%.

Литература

1.  Cresswell J. Trends in Maternal Mortality 2000 to 2020: Estimates by WHO, UNICEF, UNFPA, World Bank Group and UNDESA/Population Division. 1st ed. Geneva : World Health Organization, 2023. 1 p.

2.  Сухих Г.Т. О показателях материнской смертности и критических акушерских состояниях в Российской Федерации в 2024 г. // XXV Юбилейный научно-образовательный форум "Мать и дитя". Москва, 2024.

3.  О направлении Регламента мониторинга критических акушерских состояний в Российской Федерации: письмо Минздрава России от 18.01.2021 № 15-4/66.

4.  Tiruneh S.A., Vu T.T.T., Rolnik D.L., Teede H.J., Enticott J. Machine learning algorithms versus classical regression models in pre-eclampsia prediction: a systematic review // Curr. Hypertens. Rep. 2024. Vol. 26, N 7. P. 309-323.

5.  Wen Y., Yang X. [Retracted] Clinical comparison of preterm birth and spontaneous preterm birth in severe preeclampsia. Mishra S.K. editor // Contrast Media Mol. Imaging. 2022. Vol. 2022, N 1. Article ID 1995803.

6.  Wang C., Wang X.Y., Yang H.X. [Effect of maternal age on pregnancy outcomes in Beijing] // Zhonghua Fu Chan Ke Za Zhi. 2017. Vol. 52, N 8. P. 514-520.

7.  Sheen J.J., Huang Y., Andrikopoulou M., Wright J.D., Goffman D., D’Alton M.E. et al. Maternal age and preeclampsia outcomes during delivery hospitalizations // Am. J. Perinatol. 2020. Vol. 37, N 1. P. 44-52.

8.  Poon L.C.Y., Kametas N.A., Chelemen T., Leal A., Nicolaides K.H. Maternal risk factors for hypertensive disorders in pregnancy: a multivariate approach // J. Hum. Hypertens. 2010. Vol. 24, N 2. P. 104-110.

9.  Duckitt K., Harrington D. Risk factors for pre-eclampsia at antenatal booking: systematic review of controlled studies // BMJ. 2005. Vol. 330, N 7491. P. 565.

10.  Chang K.J., Seow K.M., Chen K.H. Preeclampsia: recent advances in predicting, preventing, and managing the maternal and fetal life-threatening condition // Int. J. Environ. Res. Public Health. 2023. Vol. 20, N 4. P. 2994.

11.  Yang Y., Le Ray I., Zhu J., Zhang J., Hua J., Reilly M. Preeclampsia prevalence, risk factors, and pregnancy outcomes in Sweden and China // JAMA Netw. Open. 2021. Vol. 4, N 5. Article ID e218401.

12.  Li P., Chen H., Zhang X., Wang J., Li Y., Wang Y. et al. Potential predictive value of platelet parameters in preeclampsia // Womens Health Rep. 2024. Vol. 5, N 1. P. 453-460.

13.  Reddy S.G., Rajendra Prasad C.S.B. Significance of platelet indices as severity marker in nonthrombocytopenic preeclampsia cases // J. Lab. Physicians. 2019. Vol. 11, N 3. P. 186-191.

14.  Udeh P.I., Olumodeji A.M., Kuye-Kuku T.O., Orekoya O.O., Ayanbode O., Fabamwo A.O. Evaluating mean platelet volume and platelet distribution width as predictors of early-onset pre-eclampsia: a prospective cohort study // Matern. Health Neonatol. Perinatol. 2024. Vol. 10, N 1. P. 5.

15.  Lin S.S., Wang C.R., Wei D.M., Lu J.H., Chen X.J., Chen Q.Z. et al. Incremental predictive value of platelet parameters for preeclampsia: results from a large prospective cohort study // BMC Pregnancy Childbirth. 2023. Vol. 23, N 1. P. 387.

16.  Jin P.P., Ding N., Dai J., Liu X.Y., Mao P.M. Investigation of the relationship between changes in maternal coagulation profile in the first trimester and the risk of developing preeclampsia // Heliyon. 2023. Vol. 9, N 7. Article ID e17983.

17.  Liu Y., Xie Z., Huang Y., Lu X., Yin F. Uterine arteries pulsatility index by Doppler ultrasound in the prediction of preeclampsia: an updated systematic review and meta-analysis // Arch. Gynecol. Obstet. 2023. Vol. 309, N 2. P. 427-437.

18.  Cao L., He B., Zhou Y., Chen T., Gao Y., Yao B. Utility of uterine artery Doppler ultrasound imaging in predicting preeclampsia during pregnancy: a meta-analysis // Med. Ultrason. 2024. Vol. 26, N 2. P. 197.

19.  Rk K., Ramakrishnan K.K., Gunasekaran D., Aram A., Natarajan P. Role of uterine artery doppler study between 11 and 14 weeks as a predictor of preeclampsia // Cureus. 2024. Vol. 16, N 7. Article ID e63591.

All articles in our journal are distributed under the CC BY-NC-ND 4.0 (Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International)