Studio pilota per valutare un prototipo di inibitore uterino elettronico per prevenire le contrazioni pretermine

Il tasso di natalità pretermine negli Stati Uniti è stato ostinatamente bloccato al 10,5% o superiore dagli anni '50. Il tasso del 2011, 11,72%, è il livello più recente disponibile. Ciò equivale a circa mezzo milione di nascite pretermine all'anno solo negli Stati Uniti.

La nascita prematura e le relative complicanze sono oggi tra i maggiori problemi di salute nel mondo e contribuiscono a circa l'85% di tutte le morti neonatali, cioè le morti di neonati dal momento della nascita fino a 1 mese di età.

Negli ultimi dieci anni, è stato sviluppato un nuovo metodo per inibire efficacemente e oggettivamente la contrattilità uterina durante il processo del parto.

Il metodo non è farmaceutico e, quindi, evita effetti collaterali sistemici e ha il potenziale per essere non invasivo e facile da padroneggiare.

Questo metodo utilizza un dispositivo di intervento elettrico (EI)/pacemaker uterino che consentirà l'inibizione rapida e reversibile delle contrazioni uterine pretermine e del parto pretermine.

Quello che segue è un breve resoconto delle proprietà elettriche del miometrio e del motivo per cui queste proprietà possono essere influenzate dall'intervento elettrico (EI).

L'attività contrattile dell'utero è una diretta conseguenza dell'attività elettrica sottostante nelle cellule miometriali. La sequenza di contrazione e rilassamento del miometrio risulta dalla depolarizzazione e ripolarizzazione ciclica delle membrane delle cellule muscolari.

L'utero a termine ha dimostrato di essere miogenico proprio come il cuore. L'utero si contrarrà spontaneamente senza controllo neuronale, come il cuore, e formerà giunzioni comunicanti che interconnettono le cellule proprio come il sincizio del cuore. Inoltre, entrambi sono tessuti eccitabili con flussi di corrente simili.

L'intervento elettrico (EI) ha inibito con successo le contrazioni miometriali o uterine in molte specie diverse, ad es. pecora, coniglio, ratto e uomo (in vitro). L'EI era efficace negli animali vivi se utilizzato sull'utero sia direttamente attaccato che transvaginale.

Il pacemaker elettrico (Inch Inc., Brooklyn, NY) utilizzato in questo lavoro è un dispositivo portatile autonomo con circuiti integrati, alloggiato in una scatola di circa otto pollici su tutti i lati. EI viene erogato come burst di 10 secondi di impulsi bipolari, a corrente costante, ad onda quadra in cicli di lavoro del 20%. Un duty cycle del 20% consiste in un impulso di corrente all'amperaggio dato della durata del 20% del ciclo, seguito da un periodo senza corrente per il restante 80% del ciclo. Il numero di cicli al secondo definisce la frequenza in Hertz (Hz). Poiché il duty cycle è costante al 20%, un burst di 10 secondi eroga sempre corrente per un totale di 2 secondi, con la frequenza che determina la lunghezza e il numero dei singoli impulsi, in millisecondi (msec), durante il burst.

I partecipanti sono stati iscritti a partire da febbraio 2005. L'approvazione dell'IRB era in vigore presso il New York Downtown Hospital, Manhattan, NY, dall'inizio fino a marzo 2013, quando ha cessato di essere un sito di studio. Durante il periodo di studio presso il Downtown Hospital, sono stati arruolati e studiati complessivamente 3 partecipanti. Il St. Luke's Roosevelt Hospital Center, Manhattan, NY, è diventato un sito di studio quando ha ricevuto l'approvazione dell'IRB nel gennaio 2010 e attualmente è l'unico sito di studio e ha l'approvazione IRB continua. Mentre erano sotto l'approvazione dell'IRB, 5 pazienti sono stati arruolati e studiati al St. Luke's e al Roosevelt. Ogni partecipante ha dato il consenso informato scritto. Ad oggi sono state reclutate complessivamente 53 donne e 8 hanno dato il consenso informato e sono state studiate.

Quelle studiate sono donne di età pari o superiore a 18 anni, tra la 24a e la 34a settimana di gestazione, con un rassicurante tracciato della frequenza cardiaca fetale (FHR) e in travaglio pretermine come definito dall'American College of Obstetrics and Gynecology (ACOG). I partecipanti devono avere contrazioni uterine persistenti, con 4 ogni 20 minuti o 8 ogni 60 minuti, e uno o più dei seguenti: cambiamento cervicale documentato, dilatazione cervicale > 1 cm o cancellazione cervicale > 80%. I criteri di esclusione sono gli stessi della maggior parte delle terapie tocolitiche; più importante, rottura prematura delle membrane (PROM) e, inoltre, grave preeclampsia, grave distacco della placenta, corioamnionite, morte fetale, anomalia fetale incompatibile con la vita, grave restrizione della crescita fetale o peso fetale stimato (EFW) <5%, feto maturo studi polmonari, aritmie cardiache materne, un pacemaker cardiaco permanente, un'aritmia cardiaca fetale o qualsiasi altra controindicazione per la tocolisi.

Le donne hanno un elettrodo pacemaker posizionato in vagina. Un catetere per elettrodi French da 5 (1,67 mm) o 6 (2,00 mm) con anelli distali in lega di platino da 4x2 mm a una distanza di 5 mm (C. R. Bard, Inc., Lowell, MA, USA) viene inserito manualmente nel fornice vaginale posteriore accanto all'orifizio cervicale esterno. L'estremità prossimale del catetere è fissata con nastro adesivo alla coscia del paziente e il relativo cavo di collegamento è collegato al pacemaker, che può generare una debole corrente elettrica bipolare (0-20 mA, 0-50 msec/impulso, 50 Hz). Nello studio, la corrente EI viene aumentata lentamente, se necessario, fino a un massimo di 17 mA.

Lo studio sull'uomo inizia subito dopo il posizionamento del catetere e dura 60 minuti; FHR, tempi di contrazione uterina e ampiezza di contrazione soggettiva vengono monitorati durante l'intero studio. I primi 20 minuti sono il periodo di contrazione di controllo (C1). I secondi 20 minuti sono il periodo EI, con un picco di corrente di 10 secondi somministrato appena prima di ogni contrazione prevista; le contrazioni attese sono determinate dalla tempistica delle contrazioni C1 e/o dall'innalzamento del tracciato tocodinamometrico soggettivo al di sopra dei livelli basali. I terzi 20 minuti sono il periodo di contrazione del controllo post-intervento (C2). Gli intervalli di contrazione, i tempi tra i picchi di contrazione (P-P), sono stati misurati in minuti per C1, EI e C2. Tutte le analisi statistiche per lo studio sull'uomo sono state eseguite utilizzando il software Statistical Analysis System (SAS) (SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) versione 9.2. Per ciascun periodo, C1, E1 e C2, vengono stimati i minuti medi tra le contrazioni, utilizzando l'analisi della varianza del modello misto (ANOVA) per tenere conto della variabilità sia all'interno del soggetto che tra i soggetti. Sono state stimate le differenze a coppie tra le medie ANOVA del modello misto e i corrispondenti valori p che testano la differenza da zero. Tutti i test di ipotesi vengono eseguiti al livello di significatività 0,05.