Pilotstudie ter evaluatie van een prototype van een elektronische baarmoederremmer ter voorkoming van vroegtijdige samentrekkingen

Het percentage vroeggeboorte in de Verenigde Staten is sinds de jaren vijftig koppig vastgelopen op 10,5% of hoger. Het tarief van 2011, 11,72%, is het meest recente beschikbare niveau. Dat komt alleen al in de Verenigde Staten neer op ongeveer een half miljoen vroeggeboorten per jaar.

Vroeggeboorte en de daarmee gepaard gaande complicaties behoren tegenwoordig tot de grootste gezondheidsproblemen ter wereld en zijn verantwoordelijk voor ongeveer 85% van alle neonatale sterfgevallen, dat wil zeggen de dood van baby's vanaf het moment van geboorte tot 1 maand oud.

In de afgelopen tien jaar is er een nieuwe methode ontwikkeld om de contractiliteit van de baarmoeder tijdens het geboorteproces effectief en objectief te remmen.

De methode is niet-farmaceutisch en vermijdt dus systemische bijwerkingen en heeft het potentieel om niet-invasief en gemakkelijk te beheersen te zijn.

Deze methode maakt gebruik van een elektrische interventie (EI)/uteriene pacemaker die een snelle en omkeerbare remming van vroeggeboorte en vroeggeboorte mogelijk maakt.

Het volgende is een kort overzicht van de elektrische eigenschappen van het myometrium en waarom deze eigenschappen kunnen worden beïnvloed door elektrische interventie (EI).

De contractiele activiteit van de baarmoeder is een direct gevolg van de onderliggende elektrische activiteit in de myometriumcellen. De opeenvolging van samentrekking en ontspanning van het myometrium is het resultaat van de cyclische depolarisatie en repolarisatie van de membranen van de spiercellen.

Er is aangetoond dat de baarmoeder op termijn myogeen is, net als het hart. De baarmoeder zal spontaan samentrekken zonder neuronale controle, zoals het hart, en gap junctions vormen die de cellen met elkaar verbinden, net als het syncytium van het hart. Beide zijn ook prikkelbare weefsels met vergelijkbare stroomstromen.

Elektrische interventie (EI) heeft met succes myometriale of baarmoedercontracties geremd bij veel verschillende diersoorten, b.v. schapen, konijnen, ratten en mensen (in vitro). De EI was effectief bij levende dieren bij gebruik op de baarmoeder, hetzij direct bevestigd of transvaginaal.

De elektrische pacemaker (Inch Inc., Brooklyn, NY) die in dit werk wordt gebruikt, is een op zichzelf staand draagbaar apparaat met geïntegreerde schakelingen, gehuisvest in een doos van ongeveer twintig centimeter aan alle kanten. EI wordt geleverd als bursts van 10 seconden van bipolaire, constante stroom, blokgolfpulsen in 20% inschakelduur. Een inschakelduur van 20% bestaat uit een stroomstoot met de gegeven stroomsterkte gedurende 20% van de cyclus, gevolgd door een periode zonder stroom gedurende de resterende 80% van de cyclus. Het aantal cycli per seconde bepaalt de frequentie in Hertz (Hz). Omdat de duty cycle constant is op 20%, levert een burst van 10 seconden altijd stroom gedurende in totaal 2 seconden, waarbij de frequentie de lengte en het aantal individuele pulsen bepaalt, in milliseconden (msec), tijdens de burst.

De deelnemers werden vanaf februari 2005 ingeschreven. IRB-goedkeuring was aanwezig in het New York Downtown Hospital, Manhattan, NY, vanaf het begin tot maart 2013, toen het niet langer een onderzoekslocatie was. Tijdens de studieperiode in het Downtown Hospital werden in totaal 3 deelnemers ingeschreven en bestudeerd. St. Luke's Roosevelt Hospital Center, Manhattan, NY, werd een onderzoekslocatie toen het IRB-goedkeuring kreeg in januari 2010 en is momenteel de enige studielocatie, en heeft voortdurende IRB-goedkeuring. Terwijl ze onder IRB-goedkeuring waren, zijn 5 patiënten ingeschreven en bestudeerd in St. Luke's en Roosevelt. Elke deelnemer heeft schriftelijke geïnformeerde toestemming gegeven. Tot op heden zijn in totaal 53 vrouwen gerekruteerd en 8 hebben geïnformeerde toestemming gegeven en zijn onderzocht.

De onderzochte vrouwen zijn vrouwen van 18 jaar of ouder, tussen de 24 en 34 weken zwangerschap, hebben een geruststellende foetale hartslag (FHR) en zijn vroeggeboorte zoals gedefinieerd door het American College of Obstetrics and Gynecology (ACOG). De deelnemers moeten aanhoudende samentrekkingen van de baarmoeder hebben, met 4 elke 20 minuten of 8 elke 60 minuten, en een of meer van de volgende: gedocumenteerde cervicale verandering, > 1 cm cervicale dilatatie, of > 80% cervicale weglating. De uitsluitingscriteria zijn dezelfde als voor de meeste tocolytische therapieën; het belangrijkste is voortijdige breuk van de vliezen (PROM), en daarnaast ernstige pre-eclampsie, ernstige placenta-abruptie, chorioamnionitis, foetale dood, foetale anomalie onverenigbaar met het leven, ernstige foetale groeibeperking of geschat foetaal gewicht (EFW) <5%, volwassen foetus longonderzoeken, hartritmestoornissen bij de moeder, een permanente pacemaker, hartritmestoornissen bij de foetus of enige andere contra-indicatie voor tocolyse.

Bij de vrouwen wordt vaginaal een pacemakerelektrode geplaatst. Een 5 (1,67 mm) of 6 (2,00 mm) French electrode katheter met distale 4x2 mm platina legering ringen 5 mm uit elkaar (C. R. Bard, Inc., Lowell, MA, VS) wordt handmatig in de posterieure vaginale fornix naast de uitwendige cervicale os geplaatst. Het proximale uiteinde van de katheter is met tape op de dij van de patiënt geplakt en de verbindingskabel is bevestigd aan de pacemaker, die een zwakke bipolaire elektrische stroom kan opwekken (0-20 mA, 0-50 msec/puls, 50 Hz). In het onderzoek wordt de EI-stroom indien nodig langzaam verhoogd tot een maximum van 17 mA.

De humane studie begint direct na het plaatsen van de katheter en duurt 60 minuten; FHR, baarmoedercontractietiming en subjectieve contractieamplitude worden gedurende het gehele onderzoek gevolgd. De eerste 20 minuten zijn de controlecontractieperiode (C1). De tweede 20 minuten zijn de EI-periode, met een stroomstoot van 10 seconden vlak voor elke verwachte samentrekking; verwachte contracties worden bepaald door de timing van de C1-contracties en/of door de stijging van de subjectieve tocodynamometer-tracering boven basislijnniveaus. De derde 20 minuten is de periode van controlecontractie na de interventie (C2). De contractie-intervallen, de tijden tussen contractiepieken (P-P), werden gemeten in minuten voor C1, EI en C2. Alle statistische analyses voor de humane studie zijn uitgevoerd met behulp van Statistical Analysis System (SAS)-software (SAS Institute Inc., Cary, NC, VS) versie 9.2. Voor elke periode, C1, E1 en C2, worden de gemiddelde minuten tussen contracties geschat, met behulp van de mixed-model variantieanalyse (ANOVA) om rekening te houden met variabiliteit binnen en tussen proefpersonen. Paarsgewijze verschillen tussen ANOVA-gemiddelden met gemengd model en overeenkomstige p-waarden testen op verschil vanaf nul werden geschat. Alle hypothesetesten worden uitgevoerd op het significantieniveau van 0,05.