Imagem eletromiometrial das contrações uterinas em gestantes

Summary

Apresentamos um protocolo para a realização de imagens eletromiometriais (EMMI), incluindo os seguintes procedimentos: registros de múltiplos sensores de eletrodos eletromiográficos da superfície corpórea, ressonância magnética e reconstrução do sinal elétrico uterino.

Abstract

Durante a gravidez normal, o músculo liso uterino, o miométrio, começa a ter contrações fracas e descoordenadas no final da gestação para ajudar o colo do útero a se remodelar. No trabalho de parto, o miométrio tem contrações fortes e coordenadas para entregar o feto. Vários métodos têm sido desenvolvidos para monitorar os padrões de contração uterina para predizer o início do trabalho de parto. No entanto, as técnicas atuais têm cobertura espacial e especificidade limitadas. Desenvolvemos imagens eletromiometriais (EMMI) para mapear de forma não invasiva a atividade elétrica uterina na superfície tridimensional durante as contrações. O primeiro passo na EMMI é usar a ressonância magnética ponderada em T1 para adquirir a geometria corpo-útero específica do indivíduo. Em seguida, até 192 eletrodos do tipo pino colocados na superfície corporal são usados para coletar registros elétricos do miométrio. Finalmente, o pipeline de processamento de dados EMMI é realizado para combinar a geometria corpo-útero com dados elétricos da superfície corporal para reconstruir e imagear atividades elétricas uterinas na superfície uterina. O EMMI pode obter imagens, identificar e medir regiões de ativação precoce e padrões de propagação em todo o útero de forma segura e não invasiva em três dimensões.

Introduction

Clinicamente, as contrações uterinas são mensuradas por meio de cateter de pressão intrauterino ou por tocodinamometria¹. No cenário da pesquisa, as contrações uterinas podem ser medidas por eletromiografia (EMG), na qual eletrodos são colocados na superfície abdominal para medir os sinais bioelétricos gerados pelo miométrio 2,3,4,5,6,7. Pode-se utilizar as características de magnitude, frequência e propagação dos surtos elétricos 8,9,10,11,12 derivados da EMG para predizer o início do trabalho de parto no prematuro. Entretanto, na EMG convencional, a atividade elétrica das contrações uterinas é medida a partir de apenas uma minúscula região da superfície abdominal com um número limitado de eletrodos (dois¹³ e quatro 7,14,15,16 no centro da superfície abdominal e ^{64 17} na superfície abdominal inferior). Além disso, a EMG convencional é limitada em sua capacidade de estudar os mecanismos do trabalho de parto, pois reflete apenas as atividades elétricas médias de todo o útero e não consegue detectar os padrões específicos de iniciação e ativação elétrica na superfície uterina durante as contrações.

Um desenvolvimento recente chamado imagem eletromiometrial (EMMI) foi introduzido para superar as deficiências da EMG convencional. O EMMI permite imagens não invasivas de toda a sequência de ativação elétrica do miométrio durante as contrações uterinas 18,19,20,21. Para adquirir a geometria corpo-útero, a EMMI utiliza a ressonância magnética (RM) ponderada em T122,23,24^, que tem sido amplamente utilizada em gestantes no segundo e terceiro trimestres. Em seguida, até 192 eletrodos do tipo pino colocados na superfície corporal são usados para coletar registros elétricos do miométrio. Finalmente, o pipeline de processamento de dados EMMI é realizado para combinar a geometria corpo-útero com os dados elétricos para reconstruir e imagear atividades elétricas na superfície uterina²¹. O EMMI pode localizar com precisão o início das contrações uterinas e os padrões de propagação da imagem durante as contrações uterinas em três dimensões. Este artigo tem como objetivo apresentar os procedimentos EMMI e demonstrar os resultados representativos obtidos em gestantes.

Protocol

Todos os métodos aqui descritos foram aprovados pelo Comitê de Revisão Institucional da Universidade de Washington. 1. Adesivos de marcadores seguros para RM, adesivos de eletrodos e réguas (Figura 1) Imprima os modelos de MRI e patch de eletrodo (Figura 1A) em papel. Corte folhas transparentes de vinil e borracha de silicone (Tabela de Materiais) em 22 (vinil)…

Representative Results

Patches e adesivos de eletrodos representativos seguros para RM são mostrados na Figura 1B,C, criados a partir do molde mostrado na Figura 1A. O hardware de mapeamento de bioeletricidade é mostrado na Figura 1C, com as conexões de cada componente marcadas em detalhes. A Figura 2 mostra todo o procedimento EMMI, incluindo uma ressonância magnética do sujeito usando adesivos de RM (F…

Discussion

A eletromiografia tem indicado que a frequência e a amplitude dos sinais elétricos uterinos se alteram durante o período gestacional ^2,16,25. Vários estudos têm explorado os padrões de propagação uterina das contrações uterinas em pacientes em trabalho de parto ativo 10,17,26,27,28.^</sup…

Materials

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