孕妇子宫收缩的肌电图成像

摘要

我们提出了进行肌电成像 （EMMI） 的方案，包括以下程序：来自体表的多个肌电图电极传感器记录、磁共振成像和子宫电信号重建。

摘要

在正常怀孕期间，子宫平滑肌（子宫肌层）在妊娠晚期开始出现微弱、不协调的收缩，以帮助子宫颈重塑。在分娩时，子宫肌层具有强烈、协调的收缩来分娩胎儿。已经开发了各种方法来监测子宫收缩模式以预测分娩开始。然而，目前的技术具有有限的空间覆盖范围和特异性。我们开发了肌电成像 （EMMI），以在宫缩期间无创地将子宫电活动映射到三维子宫表面。EMMI 的第一步是使用 T1 加权磁共振成像来获取受试者特定的身体-子宫几何形状。接下来，使用放置在体表上的多达 192 个针型电极来收集子宫肌层的电记录。最后，执行EMMI数据处理流水线，将体-子宫几何形状与体表电数据相结合，对子宫表面的子宫电活动进行重建和成像。EMMI可以安全、无创地对整个子宫的早期激活区域和传播模式进行三维成像、识别和测量。

引言

临床上，通过使用宫内压力导管或进行宫缩力测定法来测量子宫收缩¹.在研究环境中，可以通过肌电图 （EMG） 测量子宫收缩，其中将电极放置在腹部表面以测量子宫肌层²、^3、4、⁵、^6、7 产生的生物电信号。人们可以使用源自肌电图的电爆发⁸、⁹、¹⁰、^11、12 的幅度^、频率和传播特征来预测早产儿分娩的开始。然而，在传统的肌电图中，子宫收缩的电活动仅从腹表面的一个小区域测量，电极数量有限（腹面中央的两个 13 和四个⁷、14、^15、

研究方案

此处描述的所有方法均已获得华盛顿大学机构审查委员会的批准。

1. MRI安全标记贴片、电极贴片和标尺（图1）

1. 将MRI和电极贴片模板（图1A）打印在纸上。
2. 将透明乙烯基和硅橡胶板（材料表）切割成 22（乙烯基）和 44（橡胶）矩形 （120 mm x 60 mm） 以及 4 个（乙烯基）和 8（硅橡胶）方形 （60 mm x 60 mm） 补丁。
3. 制作MRI安全标记贴片：用透明乙烯基贴片覆盖模板，并将MRI安全标记物（维生素D液体软胶囊）粘在圆圈中心的乙烯基贴片上，代表模板上的电极支架空腔（图1B）。
4. 制作电极贴片：在硅橡胶贴片上标记圆形位置，并使用直径为 8 毫米的打孔套件在这些位置打孔。
5. 用双面胶环将电极支架连接到每个孔上（材料表）。将电极支架腔的周长与硅胶片上打孔的周长对齐。
6. 将 X 形环安装到电极支架顶部的空腔中，用颜色编码的硅胶片盖住支架，然后将针型有源电极通过 X 形环插入支架。电极位于电极支架的空腔中。电极电缆应位于两层硅胶片之间，并....

结果

具有代表性的MRI安全贴片和电极贴片如图1B，C所示，由图1A所示的模板创建。生物电测绘硬件如图1C所示，并详细标注了每个组件的连接。图 2 显示了整个 EMMI 程序，包括佩戴 MRI 贴片的受试者的 MRI 扫描（图 2A）、3D 光学扫描（图 2B）、生物电映射（图 2C）、体子宫几何形状的生成（图 2D）和 EMMI 数据示意图（

讨论

肌电图表明，子宫电信号的频率和振幅在妊娠期发生变化 ^2,16,25。几项研究探讨了积极分娩患者子宫收缩的子宫增殖模式 10,17,26,27,28。尽管如此，由于数量和覆盖范围有限，以及体表电极的非标准配置，?.......

材料

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