A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
* These authors contributed equally
אנו מציגים פרוטוקול לביצוע הדמיה אלקטרומיומטריאלית (EMMI), הכולל את ההליכים הבאים: הקלטות חיישני אלקטרומיוגרפיה מרובים מפני השטח של הגוף, הדמיית תהודה מגנטית ושחזור אותות חשמליים ברחם.
במהלך הריון רגיל, שריר הרחם החלק, המיאומטריום, מתחיל להיות התכווצויות חלשות ולא מתואמות בהריון מאוחר כדי לעזור לצוואר הרחם להתעצב. בלידה, למיומטריום יש התכווצויות חזקות ומתואמות כדי ליילד את העובר. שיטות שונות פותחו כדי לעקוב אחר דפוסי התכווצות הרחם כדי לחזות את תחילת הלידה. עם זאת, לטכניקות הנוכחיות יש כיסוי מרחבי מוגבל וספציפיות. פיתחנו הדמיה אלקטרומיומטריאלית (EMMI) כדי למפות באופן לא פולשני את הפעילות החשמלית של הרחם על פני הרחם התלת-ממדיים במהלך הצירים. הצעד הראשון ב- EMMI הוא להשתמש בהדמיית תהודה מגנטית משוקללת T1 כדי לרכוש את הגיאומטריה הספציפית לגוף-רחם. לאחר מכן, עד 192 אלקטרודות מסוג סיכה הממוקמות על פני הגוף משמשות לאיסוף הקלטות חשמליות מהמיומטריום. לבסוף, צינור עיבוד הנתונים EMMI מבוצע כדי לשלב את הגיאומטריה של הגוף-רחם עם נתונים חשמליים של פני הגוף כדי לשחזר ולדמות פעילויות חשמליות של הרחם על פני הרחם. EMMI יכול לדמות, לזהות ולמדוד בבטחה ובאופן לא פולשני אזורי הפעלה מוקדמת ודפוסי התפשטות על פני הרחם כולו בשלושה ממדים.
מבחינה קלינית, התכווצויות הרחם נמדדות באמצעות צנתר לחץ תוך רחמי או על ידי ביצוע טוקודינאמומטריה1. במסגרת המחקר, ניתן למדוד התכווצויות רחם באמצעות אלקטרומיוגרפיה (EMG), שבה אלקטרודות ממוקמות על פני הבטן כדי למדוד את האותות הביו-חשמליים הנוצרים על ידי המיאומטריום 2,3,4,5,6,7. ניתן להשתמש בגודל, בתדירות ובתכונות ההתפשטות של התפרצויות חשמליות 8,9,10,11,12 הנגזרות מ- EMG כדי לחזות את תחילת העבודה בטרם עת. עם זאת, ב- EMG קונבנציונלי, הפעילות החשמלית של התכווצויות הרחם נמדדת רק מאזור זעיר של משטח הבטן עם מספר מוגבל של אלקטרודות (שתיים13 וארבע 7,14,15,16 במרכז משטח הבטן, ו- 64 17 במשטח הבטן התחתונה). יתר על כן, EMG קונבנציונלי מוגבל ביכולתו לחקור את מנגנוני העבודה, שכן הוא משקף רק את הפעילות החשמלית הממוצעת מהרחם כולו ואינו יכול לזהות את דפוסי האתחול וההפעלה החשמלית הספציפיים על פני הרחם במהלך הצירים.
פיתוח שנערך לאחרונה בשם הדמיה אלקטרומיומטריאלית (EMMI) הוצג כדי להתגבר על החסרונות של EMG קונבנציונאלי. EMMI מאפשר הדמיה לא פולשנית של כל רצף ההפעלה החשמלית של המיאומטריום במהלך התכווצויות הרחם 18,19,20,21. כדי לרכוש את הגיאומטריה של הגוף-רחם, EMMI משתמש בדימות תהודה מגנטית משוקלל T1 (MRI) 22,23,24, אשר נמצא בשימוש נרחב עבור נשים בהריון במהלך השליש השני והשלישי שלהם. לאחר מכן, עד 192 אלקטרודות מסוג סיכה הממוקמות על פני הגוף משמשות לאיסוף הקלטות חשמליות מהמיומטריום. לבסוף, צינור עיבוד הנתונים EMMI מבוצע כדי לשלב את הגיאומטריה גוף-רחם עם הנתונים החשמליים כדי לשחזר ולדמות פעילויות חשמליות על פני הרחם21. EMMI יכול לאתר במדויק את התחלת התכווצויות הרחם ודפוסי התפשטות התמונה במהלך התכווצויות הרחם בתלת מימד. מאמר זה נועד להציג את נהלי EMMI ולהדגים את התוצאות המייצגות המתקבלות מנשים בהריון.
כל השיטות המתוארות כאן אושרו על ידי מועצת הביקורת המוסדית של אוניברסיטת וושינגטון.
1. מדבקות סמן בטוחות ל-MRI, מדבקות אלקטרודות וסרגלים (איור 1)
2. סריקת MRI
הערה: בדיקת ה-MRI מתוכננת לגיל הריון (GA) של 36-40 שבועות, לפני מועד הלידה הצפוי של היולדת, שנקבע על סמך לוח הזמנים של הנבדקת והמלצת האחות. משך הזמן המשוער לשלב זה הוא 2 שעות.
3. מיפוי ביו-חשמל וסריקה אופטית תלת-ממדית
הערה: יש לבצע מיפוי ביואלקטרי לאחר שהנבדקת אושפזה ביחידת לידה וצוואר הרחם שלה התרחב לכ-4 ס"מ. משך הזמן המשוער לשלב זה הוא 2 שעות.
4. יצירת הגיאומטריה של הגוף-רחם
5. עיבוד מקדים של אותות חשמליים
6. שחזור ואפיון אותות חשמליים ברחם
מדבקות MRI מייצגות ומדבקות אלקטרודות מוצגות באיור 1B,C, שנוצרו מהתבנית שמוצגת באיור 1A. חומרת המיפוי של ביו-חשמל מוצגת באיור 1C, כאשר החיבורים של כל רכיב מסומנים בפירוט. איור 2 מראה את כל הליך ה-EMMI, כולל סריקת MRI של הנבדקים העונדים מדבקות MR...
אלקטרומיוגרפיה הצביעה על כך שהתדירות והמשרעת של האותות החשמליים ברחם משתנים במהלך תקופת ההריון 2,16,25. מספר מחקרים בחנו את דפוסי התפשטות הרחם של התכווצויות הרחם בחולות בלידה פעילה 10,17,26,27,28.
Y.W., A.G.C., P.C. ו- A.L.S. הגישו בקשה זמנית בארה"ב מס '62/642,389 שכותרתה "מערכת ושיטה לדימות אלקטרומיומטריאלי לא פולשני (EMMI)" עבור טכנולוגיית EMMI המתוארת בעבודה זו. י.ו. משמש כיועץ מדעי למדטרוניק וזוכה למימון מחקרי של ה-NIH.
אנו מודים לדבורה פרנק על עריכת כתב היד ולג'סיקה צ'וביז על ארגון הפרויקט. מימון: עבודה זו נתמכה על ידי מענק March of Dimes Center (22-FY14-486), על ידי מענקים מה-NIH/המכון הלאומי לבריאות הילד והתפתחות האדם (R01HD094381 ל-PIs וואנג/קאהיל; R01HD104822 ל-PIs Wang/Schwartz/Cahill), על ידי מענקים מ-Burroughs Wellcome Fund Preterm Birth Initiative (NGP10119 ל-PI Wang), ומענקים מקרן ביל ומלינדה גייטס (INV-005417, INV-035476 ו-INV-037302 ל-PI Wang).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
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 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved