Vi præsenterer en protokol til udførelse af elektromyometrisk billeddannelse (EMMI), herunder følgende procedurer: flere elektromyografielektrodesensoroptagelser fra kropsoverfladen, magnetisk resonansbilleddannelse og rekonstruktion af elektrisk signal i livmoderen.
Under normal graviditet begynder livmoderens glatte muskel, myometrium, at have svage, ukoordinerede sammentrækninger sent i drægtigheden for at hjælpe livmoderhalsen med at ombygge. I arbejdskraft har myometriumet stærke, koordinerede sammentrækninger for at levere fosteret. Forskellige metoder er blevet udviklet til at overvåge livmoderkontraktionsmønstre for at forudsige arbejdsdebut. De nuværende teknikker har imidlertid begrænset rumlig dækning og specificitet. Vi udviklede elektromyometrisk billeddannelse (EMMI) til noninvasivt at kortlægge livmoderens elektriske aktivitet på den tredimensionelle livmoderoverflade under sammentrækninger. Det første trin i EMMI er at bruge T1-vægtet magnetisk resonansbilleddannelse til at erhverve den fagspecifikke krop-livmodergeometri. Dernæst bruges op til 192 pin-type elektroder placeret på kropsoverfladen til at indsamle elektriske optagelser fra myometrium. Endelig udføres EMMI-databehandlingsrørledningen for at kombinere krops-livmodergeometrien med elektriske data fra kropsoverfladen for at rekonstruere og afbilde livmoderens elektriske aktiviteter på livmoderoverfladen. EMMI kan sikkert og ikke-invasivt afbilde, identificere og måle tidlige aktiveringsområder og formeringsmønstre på tværs af hele livmoderen i tre dimensioner.
Klinisk måles livmoderkontraktioner enten ved anvendelse af et intrauterin trykkateter eller ved at udføre tokodynamometri1. I forskningsindstillingen kan livmoderkontraktioner måles ved elektromyografi (EMG), hvor elektroder placeres på abdominaloverfladen for at måle de bioelektriske signaler, der genereres af myometrium 2,3,4,5,6,7. Man kan bruge størrelsen, frekvensen og udbredelsesfunktionerne for elektriske udbrud 8,9,10,11,12 afledt af EMG til at forudsige begyndelsen af arbejdskraft i præterm. I konventionel EMG måles den elektriske aktivitet af livmoderkontraktioner imidlertid kun fra et lille område af abdominaloverfladen med et begrænset antal elektroder (to13 og fire 7,14,15,16 i midten af abdominaloverfladen og 64 17 ved den nedre abdominaloverflade). Desuden er konventionel EMG begrænset i sin evne til at studere arbejdsmekanismerne, da den kun afspejler de gennemsnitlige elektriske aktiviteter fra hele livmoderen og ikke kan detektere de specifikke elektriske initierings- og aktiveringsmønstre på livmoderoverfladen under sammentrækninger.
En nylig udvikling kaldet elektromyometrisk billeddannelse (EMMI) er blevet introduceret for at overvinde manglerne ved konventionel EMG. EMMI muliggør ikke-invasiv billeddannelse af hele myometriums elektriske aktiveringssekvens under livmoderkontraktioner 18,19,20,21. For at erhverve kroppens livmodergeometri bruger EMMI T1-vægtet magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) 22,23,24, som har været meget udbredt til gravide kvinder i deres andet og tredje trimester. Dernæst bruges op til 192 pin-type elektroder placeret på kropsoverfladen til at indsamle elektriske optagelser fra myometrium. Endelig udføres EMMI-databehandlingsrørledningen for at kombinere krop-livmodergeometrien med de elektriske data for at rekonstruere og afbilde elektriske aktiviteter på livmoderoverfladen21. EMMI kan nøjagtigt lokalisere initieringen af livmoderkontraktioner og billedformeringsmønstre under livmoderkontraktioner i tre dimensioner. Denne artikel har til formål at præsentere EMMI-procedurerne og demonstrere de repræsentative resultater opnået fra gravide kvinder.
Elektromyografi har vist, at frekvensen og amplituden af livmoderelektriske signaler ændres i svangerskabsperioden 2,16,25. Flere undersøgelser har undersøgt livmoderformeringsmønstrene for livmoderkontraktioner hos patienter i aktiv arbejdskraft 10,17,26,27,28. A…
The authors have nothing to disclose.
Vi takker Deborah Frank for at redigere dette manuskript og Jessica Chubiz for at organisere projektet. Finansiering: Dette arbejde blev støttet af March of Dimes Center Grant (22-FY14-486), af tilskud fra NIH / National Institute of Child Health and Human Development (R01HD094381 til Wang / Cahill; R01HD104822 til Wang / Schwartz / Cahill), ved tilskud fra Burroughs Wellcome Fund Preterm Birth Initiative (NGP10119 til PI Wang) og ved tilskud fra Bill og Melinda Gates Foundation (INV-005417, INV-035476 og INV-037302 til PI Wang).
16 G Vinyl 54" Clear | Jo-Ann Stores | 1532449 | |
3 T Siemens Prisma | Siemens | N/A | MRI scanner |
3M double coated medical tape – transparent | MBK tape solutions | 1522 | Width – 0.5" |
Active electrode holders with X -ring | Biosemi | N/A | 17 mm |
Amira | Thermo Fisher Scientific | N/A | Data analysis software |
Bella storage solution 28 Quart clear underbed storage tote | Mernards | 6455002 | |
Extreme-temperature silicone rubber translucent | McMaster-Carr | 86465K71 | Thickness 1.32” |
Gorilla super glue gel | Amazon | N/A | |
LifeTime carbide punch and die set, 9 Pc. | Harbor Freight | 95547 | |
Optical 3D scan | Artec 3D | Artec Eva Lite | |
PDI super sani cloth germicidal wipes | McKesson medical supply company | Q55172 | Santi-cloth |
Pin-type active electrodes | Biosemi | Pin-type | |
REDUX electrolyte gel | Amazon | 67-05 | |
Soft cloth measuring tape | Amazon | N/A | any brand can be used |
Sterilite layer handle box | Walmart | 14228604 | Closed box |
TD-22 Electrode collar 8 mm | Discount disposables | N/A | |
Vida scanner | Siemens | N/A | MRI scanner |
Vitamin E dl-Alpha 400 IU – 100 liquid softgels | Nature made | SU59FC52EE73DC3 |