분만 중 인간 자궁 성숙의 비침습적 근전도 영상

Nature Communications 14권, 기사 번호: 1198(2023) 이 기사 인용

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측정항목 세부정보

근전도 이미징(EMMI)은 최근 양에서 비침습적이고 정확하게 수축하는 동안 3차원(3D) 자궁 전기 활성화를 이미지화하기 위해 개발되었습니다. 여기에서는 인간 임기 노동 중 높은 공간적 및 시간적 해상도에서 3D 자궁 전기 활성화 패턴을 이미지화하고 평가하기 위한 인간 EMMI 시스템의 개발 및 적용에 대해 설명합니다. 우리는 복부 표면 주위에 분산된 최대 192개의 전극을 사용하는 역 솔루션을 통해 피험자의 임상 방문 중에 인간 EMMI 시스템을 성공적으로 통합하여 자궁 표면 전위 지도, 전기도 및 활성화 시퀀스를 비침습적으로 생성하는 방법을 보여줍니다. 자궁 표면 수축 패턴을 특성화하기 위해 자궁 활성화 곡선을 포함한 정량적 지표가 개발되고 정의됩니다. 따라서 우리는 인간 EMMI 시스템이 자궁 수축의 상세한 3D 이미지와 정량화뿐만 아니라 분만 진행 중 인간 자궁 성숙의 역할에 대한 새로운 통찰력을 제공할 수 있음을 보여줍니다.

전 세계 산부인과의 두 가지 필수 과제는 진통 중단과 조산입니다. 여성의 약 29%가 제왕절개를 통해 분만하며1, 대부분은 노동 구속을 위해 시행됩니다2. 제왕절개는 질분만에 비해 산모 이병률과 신생아 호흡기 이병률의 위험을 증가시킵니다3. 조산은 전 세계 여성의 10.6%에서 발생하며4, 5세 이전 영아 사망 위험 증가5, 부정적인 장기 신경 발달 결과6, 가족과 사회에 대한 경제적 부담 증가7로 인해 발생합니다. 자궁 수축을 정확하게 평가하고 해석하는 것은 진통 기능 장애와 조기 진통을 모두 진단하는 데 필수적입니다. 현재 임상 실습에서 자궁 수축에 의해 생성된 전체 신호는 토코다이나모메트리(TOCO)를 통해 정성적으로 측정되거나 침습적 자궁내 압력 카테터(IUPC)8를 통해 정량적으로 측정됩니다. 이전 연구에 따르면 이러한 방법은 유도/옥시토신 확대에 반응하고 자연분만하는 여성과 제왕절개가 필요한 여성을 구별하는 능력이 제한되어 있는 것으로 나타났습니다9. 특히 이전 연구에서는 TOCO가 만기 또는 조산 중인 환자를 식별할 수 없는 것으로 나타났습니다10,11. 또한, 조기 진통 진단을 받은 피험자의 30~50%가 만기 12시에 출산합니다. 따라서 이러한 임상적 문제를 해결하기 위해서는 비침습적으로 자궁 수축을 영상화하고 정량화할 수 있는 더 나은 방법이 필요합니다.

자궁 수축을 안전하고 비침습적으로 모니터링하기 위해 우리는 최근 양에서 최대 2kHz의 높은 공간 및 시간 해상도로 자궁 수축의 전기적 특성을 비침습적으로 이미지화하는 새로운 영상 기법인 근전도 영상(EMMI)을 개발했습니다. 우리는 EMMI가 신체 표면 측정(최대 192개의 전극)에서 파생된 자궁 전기 신호를 자궁 표면에서 직접 측정한 신호와 비교하여 EMMI가 전체 3차원(3D) 자궁 표면에 전기 활동을 정확하게 매핑할 수 있음을 시연하고 검증했습니다. 양13. 또한 양 모델을 사용하여 임상 환경에서 예상되는 소음 오염을 모방한 실험적 시뮬레이션 연구에서는 생리학적 범위 내의 전기 소음 오류가 EMMI 정확도에 미미한 영향을 미친다는 사실을 보여주었습니다14,15.

여기에서는 여성의 노동에 사용하기 위한 인간 EMMI 시스템의 개발에 대해 설명합니다. 이 인간 EMMI 시스템은 활동적인 첫 번째 분만 단계에서 미산부 및 다산 피험자의 자궁 수축의 3D 전기 활성화 패턴을 강력하게 이미지화하는 데 사용되었으며 EMMI가 자궁 진통 중 자궁 전기 활성화의 시작과 역학을 비침습적으로 특성화할 수 있음을 보여줍니다. EMMI 3D 지도와 지수는 인간 자궁근층의 전기적 성숙에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다. 이는 자궁근층 전체에 전기 신호를 적절하게 시작하고 전달하는 자궁 능력의 발달입니다. 따라서 EMMI의 향후 임상 사용은 분만 진행을 더 잘 특성화하고 분만 관리를 용이하게 할 것입니다.