Imagem eletromiometrial não invasiva da maturação uterina humana durante o trabalho de parto a termo

Nature Communications volume 14, número do artigo: 1198 (2023) Citar este artigo

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A imagem eletromiometrial (EMMI) foi recentemente desenvolvida para visualizar a ativação elétrica uterina tridimensional (3D) durante as contrações de forma não invasiva e precisa em ovelhas. Aqui descrevemos o desenvolvimento e a aplicação de um sistema EMMI humano para visualizar e avaliar padrões de ativação elétrica uterina 3D em alta resolução espacial e temporal durante o trabalho de parto humano. Demonstramos a integração bem-sucedida do sistema EMMI humano durante as visitas clínicas dos sujeitos para gerar de forma não invasiva os mapas de potencial elétrico da superfície uterina, eletrogramas e sequência de ativação através de uma solução inversa usando até 192 eletrodos distribuídos ao redor da superfície do abdômen. Índices quantitativos, incluindo a curva de ativação uterina, são desenvolvidos e definidos para caracterizar os padrões de contração da superfície uterina. Mostramos assim que o sistema EMMI humano pode fornecer imagens 3D detalhadas e quantificação das contrações uterinas, bem como novos insights sobre o papel da maturação uterina humana durante a progressão do trabalho de parto.

Dois desafios essenciais na obstetrícia em todo o mundo são a interrupção do trabalho de parto e o nascimento prematuro. Aproximadamente 29% das mulheres dão à luz por cesariana1, a maioria das quais é realizada para interrupção do trabalho de parto2. Os partos cesáreos aumentam os riscos de morbidade materna e morbidade respiratória neonatal em comparação ao parto vaginal3. O nascimento prematuro ocorre em 10,6% das mulheres em todo o mundo4, com riscos aumentados de mortalidade infantil antes dos 5 anos de idade5, resultados adversos no desenvolvimento neurológico6 a longo prazo e um aumento da carga económica para a família e a sociedade7. Avaliar e interpretar com precisão as contrações uterinas é essencial para diagnosticar tanto a disfunção do trabalho de parto quanto o trabalho de parto prematuro. Na prática clínica atual, os sinais globais gerados pelas contrações uterinas são medidos qualitativamente por meio de tocodinamometria (TOCO) ou quantitativamente por meio de um cateter de pressão intrauterina invasivo (IUPC)8. Estudos anteriores demonstraram que esses métodos têm capacidade limitada de distinguir entre mulheres que responderão à indução/aumento da ocitocina e terão parto vaginal e aquelas que necessitarão de cesariana9. Particularmente, estudos anteriores constataram que o TOCO não consegue identificar pacientes em trabalho de parto, a termo ou prematuros10,11. Além disso, entre 30 e 50% dos indivíduos diagnosticados com contrações prematuras dão à luz a termo12. Portanto, é necessário um método melhor, capaz de gerar imagens de forma não invasiva e quantificar as contrações uterinas, para enfrentar esses desafios clínicos.

Para permitir o monitoramento seguro e não invasivo das contrações uterinas, desenvolvemos recentemente uma nova modalidade de imagem, a imagem eletromiometrial (EMMI), que visualiza de forma não invasiva as propriedades elétricas das contrações uterinas em alta resolução espacial e temporal de até 2 kHz em ovelhas . Demonstramos e validamos que o EMMI poderia mapear com precisão a atividade elétrica em toda a superfície uterina tridimensional (3D), comparando os sinais elétricos uterinos derivados pelo EMMI das medições da superfície corporal (até 192 eletrodos) com aqueles medidos diretamente da superfície uterina em ovelha13. Além disso, utilizando o modelo ovino, estudos experimentais de simulação que imitam contaminações sonoras previstas em um ambiente clínico demonstraram que o erro do ruído elétrico dentro das faixas fisiológicas tem um efeito menor na precisão do EMMI .

Aqui, descrevemos o desenvolvimento do sistema EMMI humano, para uso em mulheres em trabalho de parto. Este sistema EMMI humano foi empregado para gerar imagens robustas dos padrões de ativação elétrica 3D das contrações uterinas de nulíparas e multíparas no primeiro estágio ativo do trabalho de parto e demonstra que o EMMI pode caracterizar de forma não invasiva o início e a dinâmica da ativação elétrica uterina durante as contrações do trabalho de parto uterino. Os mapas e índices EMMI 3D fornecem novos insights sobre a maturação elétrica do miométrio humano, que é o desenvolvimento da capacidade do útero de iniciar e conduzir adequadamente sinais elétricos através do miométrio. Assim, o futuro uso clínico do EMMI caracterizará melhor a progressão do trabalho de parto e facilitará a gestão do trabalho de parto.