Ny teknik upptäcker potentiell för tidig förlossning hos asymptomatiska högrisk kvinnor

En ny teknik som kan upptäcka en potentiell för tidig förlossning hos asymptomatiska högriskkvinnor, med upp till 73% noggrannhet månader före leverans, har utvecklats av forskare vid University of Warwick.

Genom att använda den senaste tekniken för analys av flyktiga organiska föreningar, utformad för att karakterisera luftburna kemikalier, forskarna "utbildade" enheten med hjälp av maskininlärningstekniker för att identifiera de kemiska ångmönstren från för tidig födsel med hjälp av vaginala pinnar som tagits under rutinmässiga undersökningar.

Deras teknik är detaljerad i ett papper för Vetenskapliga rapporter och kan leda till en kostnadseffektiv, icke-invasiv, punkt-av-vård test som kan utgöra en del av rutinvård för kvinnor som identifieras som riskerar att leverera i förtid.

Detta kan göra det möjligt för vårdpersonal att bättre stödja dessa kvinnor under graviditet och förlossning och bidra till att minska riskerna för deras barn.

För tidig födsel är den vanligaste dödsorsaken hos barn under fem och för närvarande finns det få exakta verktyg för att förutsäga vem som ska föda för tidigt.

Forskarna analyserade initialt flyktiga organiska föreningar (VOC) som finns i slidan för ett tillstånd som kallas bakteriell vaginos, där bakterierna i slidan har blivit obalanserade. Tidigare forskning har visat att bakteriell vaginos i början av graviditeten är förknippad med en ökad risk för för tidig förlossning, även om behandling av bakteriell vaginos inte minskar den risken.

Tekniken de använde fungerar genom att separera ångmolekylerna genom att kombinera två tekniker som först förseparerar molekyler baserat på deras reaktion med en stationär fasbeläggning (en gaskromatograf), följt av att mäta deras rörlighet i ett högelektriskt fält (en Ion Mobility Spectrometer).

Med hjälp av maskininlärningsteknik, laget ”utbildade” tekniken för att upptäcka VOC -mönster som var tecken på bakteriell vaginos.

Forskarna analyserade sedan vaginala pinnar tagna från gravida kvinnor som gick på en för tidigt förebyggande klinik som en del av deras rutinmässiga vård.

Dessa kvinnor hade antingen tidigare historier om för tidigt födda eller ett medicinskt tillstånd som gör det mer troligt att de skulle leverera för tidigt men hade inte visat några andra indikationer på att de skulle leverera för tidigt och ansågs asymptomatiska.

Vaginala pinnar togs under andra och tredje trimestern av graviditeten och resultatet av alla graviditeter följdes upp. Det första testet hade en noggrannhet på 66% medan det andra, närmare leveranstidpunkten, hade en noggrannhet på 73%. Testresultaten innebär att 7/10 kvinnor med ett positivt test fortsatte att leverera för tidigt. 9/10 kvinnor med ett negativt test levererade efter 37 veckor.

Huvudförfattaren Dr Lauren Lacey från Warwick Medical School och en obstetrik- och gynekologregistrator vid University Hospitals Coventry och Warwickshire NHS Trust sa:"Vi har visat att tekniken har god diagnostisk noggrannhet, och i framtiden kan det utgöra en del av en vårdväg för att avgöra vem som skulle leverera prematur.

Även om det första testet som tagits tidigare under graviditeten är diagnostiskt mindre korrekt, det kan tillåta ingripanden för att minska risken för för tidig leverans. för testet mot slutet av graviditeten, kvinnor med hög risk kan få åtgärder för att optimera resultatet för barnet . "

Dr Lauren Lacey, Studieledande författare, Warwick Medical School, University of Warwick

"Det finns ett antal olika faktorer som kan få en kvinna att gå i för tidigt arbete. På grund av det, förutsägelse är ganska svårt. Det finns många saker vi kan titta på - patientens historia, undersökningen, ultraljudsundersökning, olika andra biomarkörer som används i klinisk praxis. Inget test passar alla.

"VOC -tekniken är verkligen intressant eftersom den speglar både mikrobiomet och värdresponsen, medan annan teknik letar efter en specifik biomarkör. Det är början på att titta på sambandet mellan VOC och för tidig leverans. Vi vill utveckla detta och titta på om dessa mönster kan implementeras i en vårdväg. "

Nästa steg i forskningen skulle se en liten VOC -analysenhet lagrad på ett sjukhus så att prover kan analyseras på plats. Förhoppningen är att det så småningom kan utvecklas för användning i en försöksavdelning så att tester kan administreras och resultat snabbt uppnås.

Professor James Covington från University of Warwick School of Engineering sa:"Det finns ett starkt intresse runt om i världen att använda ångor från biologiskt avfall för diagnos och övervakning av sjukdomar.

Dessa tillvägagångssätt kan icke-invasivt mäta en persons hälsa, upptäcka en infektion eller varna för ett överhängande medicinskt behov. För det behov som beskrivs i tidningen, tekniken kan miniatyriseras och lätt placeras på en förlossningsavdelning.

Analysen tar bara några minuter, instrumenten behöver inga specialiserade tjänster (bara kraft) och är lätta att använda. Vi tror att analysen av lukt kommer att bli vanligt för detta och många andra sjukdomar inom en snar framtid. "

• Tidig exponering för antibiotika ökar känsligheten för inflammatorisk tarmsjukdom
• UT Southwestern Medical Center är bland de 50 bästa sjukhusen