Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/10216/161558
Author(s): Mariana Macedo Rocha Malonek
Title: Assessment of wireless transabdominal fetal heart rate monitoring through linear and entropy indices
Issue Date: 2024-09-12
Abstract: Introduction: Fetal heart rate (FHR) monitoring is essential to assess fetal well-being during labor. Traditional methods using Doppler ultrasound (US) and fetal scalp electrodes (FSE) have limitations, including restricted maternal movement. A potentially beneficial non-invasive alternative is wireless transabdominal fetal electrocardiography (TAfECG). This study aimed to compare the quality and reliability of TAfECG to US and FSE for FHR monitoring during the first stage of labor using linear and entropy indices. Material and Methods: This secondary analysis used data from a primary cross-sectional study. FHR recordings were obtained simultaneously from US, FSE, and TAfECG. Linear time-domain indices, including mean FHR (mFHR), standard deviation of FHR (sdFHR), long-term irregularity index (LTI), delta FHR (deltaFHR), short-term variation (STV) and interval index (II), were calculated. Linear frequency-domain indices comprised total power (TP), very low frequency (VLF), low frequency (LF), movement frequency (MF), high frequency (HF), and the ratio LF/(MF+HF). Approximate entropy (ApEn) and sample entropy (SampEn) were also determined. The three modalities were compared using non-parametric confidence intervals, Friedman test, Dunn-Bonferroni post-hoc test, and Kendall's Rank Correlation Coefficient. Disagreement analysis employed the measure dAB. Results: 10 FHR recordings were available for analysis. Regarding linear indices, only mFHR, deltaFHR, and HF showed significant differences between modalities. All entropy indices displayed significant differences, primarily between TAfECG and FSE. Strong correlations between the modalities were observed for half of the indices, with exceptions including deltaFHR, STV, II, MF, HF, LF/(MF+HF), and some ApEn/SampEn values, particularly between TAfECG and the other modalities. Disagreement was highest for MF, HF, and LF/(MF+HF) and moderate for entropy indices, often higher between TAfECG and FSE. Conclusions: This study suggests that TAfECG provides FHR data comparable to US and FSE in terms of most linear indices, potentially indicating adequate FHR capture. However, significant differences in entropy indices as well as lower correlations and higher disagreement for specific frequency bands and a few entropy indices warrant further investigation. Larger studies to confirm or refute these findings and elucidate its clinical implications for identifying fetuses at risk could substantiate the adequacy of TAfECG as a non-invasive alternative for FHR monitoring during labor.
Description: Introdução: A monitorização da frequência cardíaca fetal (FHR) é essencial para avaliar o bem-estar fetal durante o trabalho de parto. Os métodos tradicionais baseados em ecografia Doppler (US) e elétrodos no escalpe fetal (FSE) apresentam limitações, incluindo a restrição dos movimentos maternos. A eletrocardiografia fetal transabdominal sem fios (TAfECG) surge como uma alternativa não-invasiva potencialmente vantajosa. Este estudo teve como objetivo comparar a qualidade e a confiabilidade da TAfECG com a US e os FSE para monitorização da FHR durante a primeira fase do trabalho de parto, utilizando medidas lineares e de entropia. Materiais e Métodos: Esta análise secundária baseou-se em dados de um estudo observacional transversal primário. Os registos da FHR foram obtidos simultaneamente a partir de US, FSE e TAfECG. Foram calculadas medidas lineares no domínio do tempo, incluindo FHR média (mFHR), desvio padrão da FHR (sdFHR), índice de irregularidade a longo-termo (LTI), delta FHR (deltaFHR), variabilidade a curto-termo (STV) e interval index (II). As medidas lineares no domínio da frequência incluíram potência total (TP), gama das muito baixas frequências (VLF), gama das baixas frequências (LF), gama das frequências de movimento (MF), gama das altas frequências (HF) e a relação LF/(MF+HF). Também foram determinadas a entropia aproximada (ApEn) e a entropia amostral (SampEn). As três modalidades foram comparadas utilizando intervalos de confiança não-paramétricos, o teste de Friedman, o teste post-hoc de Dunn-Bonferroni e o coeficiente de correlação de Kendall. A análise de discordância baseou-se na medida dAB. Resultados: 10 registos de FHR ficaram disponíveis para análise. Em relação às medidas lineares, apenas mFHR, deltaFHR e HF apresentaram diferenças significativas entre as modalidades. Todas as medidas de entropia apresentaram diferenças significativas, principalmente entre a TAfECG e os FSE. Observaram-se correlações fortes para metade das medidas, exceto para deltaFHR, STV, II, MF, HF, LF/(MF+HF) e alguns valores de ApEn/SampEn, particularmente entre a TAfECG e as outras modalidades. A discordância foi maior para MF, HF e LF/(MF+HF) e moderada para as medidas de entropia, tendo sido frequentemente mais elevada entre a TAfECG e os FSE. Discussão: Este estudo sugere que a TAfECG fornece dados de FHR comparáveis à US e aos FSE na maioria das medidas lineares, indicando potencialmente uma captação adequada da FHR. No entanto, diferenças significativas nas medidas de entropia bem como correlações mais baixas e discordância mais elevada para algumas gamas de frequência e algumas medidas de entropia justificam a necessidade de investigação adicional. Estudos de maior dimensão para confirmar ou refutar estes resultados e elucidar as suas implicações clínicas na identificação de fetos em risco poderiam consolidar a adequabilidade da TAfECG como alternativa não-invasiva para a monitorização da FHR durante o trabalho de parto.
Subject: Medicina clínica
Clinical medicine
Scientific areas: Ciências médicas e da saúde::Medicina clínica
Medical and Health sciences::Clinical medicine
DOI: 10.34626/wtvt-ke28
TID identifier: 203752872
URI: https://hdl.handle.net/10216/161558
Document Type: Dissertação
Rights: restrictedAccess
License: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
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