Представлен протокол проведения электромиометрической визуализации (ЭММИ), включающий следующие процедуры: запись нескольких электромиографических электродных датчиков с поверхности тела, магнитно-резонансная томография и реконструкция электрического сигнала матки.
Во время нормальной беременности гладкая мускулатура матки, миометрий, начинает испытывать слабые, нескоординированные сокращения на поздних сроках беременности, чтобы помочь шейке матки ремоделирироваться. Во время родов миометрий имеет сильные, скоординированные сокращения для рождения плода. Были разработаны различные методы мониторинга характера сокращений матки для прогнозирования начала родов. Однако существующие методы имеют ограниченный пространственный охват и специфичность. Мы разработали электромиометрическую визуализацию (EMMI) для неинвазивного картирования электрической активности матки на трехмерной поверхности матки во время схваток. Первым шагом в EMMI является использование Т1-взвешенной магнитно-резонансной томографии для получения геометрии тела-матки для конкретного субъекта. Затем до 192 электродов штифтового типа, размещенных на поверхности тела, используются для сбора электрических записей с миометрия. Наконец, конвейер обработки данных EMMI выполняется для объединения геометрии тела-матки с электрическими данными поверхности тела для реконструкции и визуализации электрической активности матки на поверхности матки. EMMI может безопасно и неинвазивно визуализировать, идентифицировать и измерять ранние области активации и паттерны распространения по всей матке в трех измерениях.
Клинически сокращения матки измеряют либо с помощью катетера внутриматочного давления, либо с помощью токодамометрии1. В условиях исследования сокращения матки можно измерить с помощью электромиографии (ЭМГ), при которой на брюшную поверхность помещаются электроды для измерения биоэлектрических сигналов, генерируемых миометрием 2,3,4,5,6,7. Можно использовать величину, частоту и особенности распространения электрических всплесков 8,9,10,11,12, полученные из ЭМГ, для прогнозирования начала родов у недоношенных. Однако при обычной ЭМГ электрическая активность сокращений матки измеряется только из крошечного участка брюшной поверхности с помощью ограниченного числа электродов (два 13 и четыре 7,14,15,16 в центре брюшной поверхности и 64,17 в нижней части брюшной поверхности). Кроме того, традиционная ЭМГ ограничена в своих возможностях по изучению механизмов родов, так как она отражает только усредненную электрическую активность всей матки и не может обнаружить специфические электрические паттерны инициирования и активации на поверхности матки во время схваток.
Недавняя разработка, называемая электромиометрической визуализацией (EMMI), была представлена для преодоления недостатков традиционной ЭМГ. EMMI позволяет проводить неинвазивную визуализацию всей последовательности электрической активации миометрия во время сокращений матки 18,19,20,21. Для определения геометрии тела и матки EMMI использует Т1-взвешенную магнитно-резонансную томографию (МРТ)22,23,24, которая широко используется у беременных женщин во втором и третьем триместрах. Затем до 192 электродов штифтового типа, размещенных на поверхности тела, используются для сбора электрических записей с миометрия. Наконец, выполняется конвейер обработки данных EMMI для объединения геометрии тела-матки с электрическими данными для реконструкции и визуализации электрической активности на поверхности матки21. EMMI может точно определить начало сокращений матки и паттерны распространения изображения во время сокращений матки в трех измерениях. Целью данной статьи является представление процедур EMMI и демонстрация репрезентативных результатов, полученных от беременных женщин.
Электромиография показала, что частота и амплитуда электрических сигналов матки изменяются в течение гестационного периода 2,16,25. В нескольких исследованиях изучались закономерности маточного размножения при сокращениях матки у пац?…
The authors have nothing to disclose.
Мы благодарим Дебору Фрэнк за редактирование этой рукописи и Джессику Чубиз за организацию проекта. Финансирование: Эта работа была поддержана грантом Центра March of Dimes (22-FY14-486), грантами NIH/Национального института детского здоровья и развития человека (R01HD094381 для PIs Wang/Cahill; R01HD104822 PIs Wang/Schwartz/Cahill), грантами Burroughs Wellcome Fund Preterm Birth Initiative (NGP10119 PI Wang) и грантами Фонда Билла и Мелинды Гейтс (INV-005417, INV-035476 и INV-037302 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 |