孕妇子宫收缩的肌电-宫电图成像

我们的研究旨在开发一种称为子宫肌电成像的无创成像技术，以生成人类子宫收缩的实时三维图像。本工作将加深对人类分娩过程中子宫收缩机制的理解。我们致力于解答有关人类分娩管理、早产预测以及产程停滞等重大问题。

EMMI 导出的子宫激活指数、最大激活比与宫颈扩张程度在初产妇和经产妇组之间的相关模式存在差异，提示子宫肌记忆可能促使经产妇的产程进展比初产妇更快。由 EMMI 导出的激活曲线呈 S 形演化特征，可能反映了宫缩期间生物电刺激反应的动力学过程。借助这种无创的电-子宫肌电成像系统，我们能够可视化人类分娩过程中的子宫收缩，以回答有关人类分娩的一些基本问题，例如收缩从何处开始、如何传播，以及在何处终止。

电肌电宫缩成像还可以提供多种新型指标，以反映人类分娩的进展过程。我们计划通过以超声替代磁共振成像（MRI），并以一次性无线电极贴片替代昂贵的有线电极系统，使EMMI实现便携化和低成本化，从而推动其在广泛研究中的应用。这将加速我们建立正常足月分娩的EMMI图谱工作。

本图谱将通过定义正常的宫缩为研究不同疾病状态提供参考依据。首先，在纸上打印 MRI 和电极贴片模板。从透明乙烯基片材上裁下 22 个矩形和 4 个方形贴片。

类似地，从硅橡胶片和彩色硅橡胶片上分别裁剪出44个矩形和8个方形小片。为了制备磁共振成像（MRI）安全的标记小片，将带有圆形标记的模板覆盖在透明乙烯基小片上，并将MRI安全标记粘贴至乙烯基小片上模板圆形的中心位置，这些圆形代表模板上的电极固定腔。通过在硅橡胶小片上标记出圆形位置，并使用直径为8毫米的打孔工具在相应位置打孔，制备电极小片。

同时在透明材料上打孔。将打好的孔与电极固定腔的边缘对齐，并使用双面粘合环在每个孔上安装电极固定器。将X型密封圈安装到电极固定器顶部的腔体内。

用颜色编码的硅胶片盖住支架，并将针型活化电极穿过X环插入支架中。在电极贴片上沿长边电极行之间的区域，贴上三条医用级双面胶带。在30厘米刻度处剪断六条卷尺，保留从零到30厘米的上段部分。

制作水平尺时，将两卷卷尺的零厘米端沿其宽度方向对齐，粘贴到一条较长的乙烯基条带上，并在中间留出卷尺宽度的间隙。在每根尺子上贴上双面胶带。将水平尺水平放置于患者髂嵴水平位置，使其中心与垂直尺交叉对齐。

撕下补片上双面胶的离型纸。在前两个补片的左右两侧分别放置额外的补片，使所有补片呈双侧对称分布。将检查床床头抬高至约40度，并指导患者取半坐卧位（Fowler's position）躺下。

将垂直尺沿腹部中线放置，使3厘米刻度靠近通过手动触诊确定的宫底区域。将水平尺的中心置于垂直尺的6厘米刻度处，并使其沿腹部自然曲度向左右两侧延伸。在右侧腹壁的第六和第七标记下方各放置一个方形贴片。

拍摄补丁布局的照片并做记录，以标记标尺相对于彼此及患者脐部的位置。MRI 扫描完成后，从患者身上移除 MRI 补丁和标尺，并用婴儿湿巾清洁腹部和背部。从补丁上拆除双面胶带。

使用杀菌性一次性湿巾对电极贴片进行消毒，并为下一次实验贴上新的双面胶。将导电凝胶填充至带有弯曲尖端的冲洗注射器中，以准备进行生物电映射和三维光学扫描。使用该注射器将凝胶注入每个电极贴片的电极 holder 腔体中，并撕下双面胶的离型纸。

贴好电极片后，连接三维光学扫描仪的电源线和数据线，并打开三维扫描软件。手持光学扫描仪，保持其竖直，使闪烁的摄像头对准患者。按下扫描仪上的“开始”按钮以启动扫描，再次按下“开始”按钮以记录扫描过程。

移动扫描仪围绕患者进行三维光学扫描，以获取电极位置信息。按下扫描仪上的停止按钮以结束三维扫描。拍摄贴片布局的照片并做记录后，记录各标尺之间及其相对于患者肚脐的位置。

将前景电极放置在患者屏幕上所示的位置。连接生物电映射硬件的各个组件后，在笔记本电脑上打开软件的活动视图。在活动视图中检查电极偏移模式。

单击“开始文件”，然后单击“暂停”以实时保存生物电信号数据流。记录900秒后，单击“暂停文件”，再单击“停止”以结束记录，并将多电极测量数据存储为二进制数据文件。最后一次记录完成后，关闭模数（AD）转换盒，并断开电极贴片、接地电极、光纤和USB电缆的连接。

移除患者身上的电极片和接地电极，并用毛巾或婴儿湿巾清洁患者的腹部和下背部。该图展示了连续六幅子宫表面电位图，各图之间相隔0.2秒，分别呈现前侧、左侧、后侧和右侧视图。每幅子宫电位对应的时间均标注在电图中，电图信号来自表面电位图中星号所指示的位置。

一个高正电位区域从星号标记的位置开始，逐渐扩大，最终减弱。这些由电-子宫肌电成像技术生成的电位图可使研究人员在三维空间中直观观察子宫收缩的动态进展过程。