Pilotstudie for å evaluere en prototype av elektronisk livmorhemmer for å forhindre for tidlige sammentrekninger

Den premature fødselsraten i USA har vært hardnakket fast på 10,5 % eller høyere siden 1950-tallet. 2011-raten, 11,72 %, er det siste nivået som er tilgjengelig. Det kommer til omtrent en halv million premature fødsler per år i USA alene.

For tidlig fødsel og de medfølgende komplikasjonene er blant de største helseproblemene i verden i dag og bidrar til omtrent 85 % av alle nyfødte dødsfall, det vil si spedbarnsdødsfall fra fødselstidspunktet til 1 måned gammel.

I løpet av de siste ti årene har det blitt utviklet en ny metode for å effektivt og objektivt hemme uterin kontraktilitet under fødselsprosessen.

Metoden er ikke-farmasøytisk, og unngår dermed systemiske bivirkninger og har potensial til å være ikke-invasiv og lett å mestre.

Denne metoden bruker en elektrisk intervensjon (EI)/livmorpacemaker som vil tillate rask og reversibel hemming av prematur livmorkontraksjoner og prematur fødsel.

Det følgende er en kort redegjørelse for de elektriske egenskapene til myometriet og hvorfor disse egenskapene kan bli påvirket av elektrisk intervensjon (EI).

Den kontraktile aktiviteten til livmoren er en direkte konsekvens av den underliggende elektriske aktiviteten i myometriecellene. Sekvensen av sammentrekning og avslapning av myometrium er resultatet av den sykliske depolariseringen og repolariseringen av membranene i muskelcellene.

Livmoren ved termin har vist seg å være myogen akkurat som hjertet. Livmoren vil trekke seg sammen spontant uten nevronal kontroll, som hjertet, og danne gap junctions som forbinder cellene sammen akkurat som syncytium i hjertet. Begge er også eksiterbare vev med lignende strømstrømmer.

Elektrisk intervensjon (EI) har vellykket hemmet myometriske eller livmorkontraksjoner hos mange forskjellige arter, f.eks. sau, kanin, rotte og menneske (in vitro). EI var effektiv i levende dyr når den ble brukt på livmoren enten direkte festet eller transvaginalt.

Den elektriske pacemakeren (Inch Inc., Brooklyn, NY) som brukes i dette arbeidet er en selvforsynt bærbar enhet med integrerte kretser, plassert i en boks rundt åtte tommer på alle sider. EI leveres som 10-sekunders utbrudd av bipolare, konstantstrøm, firkantbølgepulser i 20 % arbeidssykluser. En 20 % driftssyklus består av en strømpuls med gitt strømstyrke som varer 20 % av syklusen, etterfulgt av en periode uten strøm i de resterende 80 % av syklusen. Antall sykluser per sekund definerer frekvensen i Hertz (Hz). Fordi driftssyklusen er konstant på 20 %, leverer en 10-sekunders utbrudd alltid strøm i totalt 2 sekunder, med frekvensen som bestemmer lengden og antallet individuelle pulser, i millisekunder (ms), under utbruddet.

Deltakerne ble registrert fra februar 2005. IRB-godkjenning var på plass ved New York Downtown Hospital, Manhattan, NY, fra starten til mars 2013, da det sluttet å være et studiested. I løpet av studieperioden ved Downtown Hospital ble totalt 3 deltakere registrert og studert. St. Luke's Roosevelt Hospital Center, Manhattan, NY, ble et studiested da det fikk IRB-godkjenning i januar 2010 og er for tiden det eneste studiestedet, og har fortsatt IRB-godkjenning. Mens under IRB-godkjenning, har 5 pasienter blitt registrert og studert ved St. Luke's og Roosevelt. Hver deltaker har gitt skriftlig informert samtykke. Til dags dato har 53 kvinner blitt rekruttert totalt, og 8 har gitt informert samtykke og blitt studert.

De studerte er kvinner 18 år eller eldre, mellom 24-34 ukers svangerskap, har en betryggende føtal hjertefrekvens (FHR) sporing, og i prematur fødsel som definert av American College of Obstetrics and Gynecology (ACOG). Deltakerne må ha vedvarende livmorkontraksjoner, med 4 hvert 20. minutt eller 8 hvert 60. minutt, og ett eller flere av følgende: dokumentert cervikal forandring, > 1 cm cervikal dilatasjon eller > 80 % cervical utslettelse. Eksklusjonskriteriene er de samme som for de fleste tokolytiske terapier; viktigst av alt, prematur ruptur av membranene (PROM), og i tillegg, alvorlig preeklampsi, alvorlig abrupt placenta, chorioamnionitt, fosterdød, fosteranomali uforenlig med livet, alvorlig fostervekstbegrensning eller estimert fostervekt (EFW) <5 %, modent foster lungestudier, hjertearytmier hos mor, en permanent pacemaker, en føtal hjertearytmi eller andre kontraindikasjoner for tokolyse.

Kvinnene har en pacemakerelektrode plassert vaginalt. Et 5 (1,67 mm) eller 6 (2,00 mm) fransk elektrodekateter med distale 4x2 mm platinalegeringer 5 mm fra hverandre (C. R. Bard, Inc., Lowell, MA, USA) plasseres manuelt i den bakre vaginale fornix ved siden av den eksterne cervikale os. Kateterets proksimale ende er teipet til pasientens lår og tilkoblingskabelen festet til pacemakeren, noe som kan generere en svak bipolar elektrisk strøm (0-20 mA, 0-50 msek/puls, 50 Hz). I studien økes EI-strømmen sakte, etter behov, opp til maksimalt 17 mA.

Den menneskelige studien begynner umiddelbart etter at kateteret er plassert og varer i 60 minutter; FHR, timing av livmorkontraksjon og subjektiv kontraksjonsamplitude overvåkes under hele studien. De første 20 minuttene er kontrollkontraksjonsperioden (C1). De andre 20 minuttene er EI-perioden, med en 10-sekunders strømutbrudd administrert rett før hver forventet sammentrekning; forventede sammentrekninger bestemmes av tidspunktet for C1-sammentrekningene og/eller av økningen av den subjektive tokodynamometersporingen over basislinjenivåene. De tredje 20 minuttene er kontraksjonsperioden etter intervensjon (C2). Sammentrekningsintervallene, tidene mellom kontraksjonstopper (P-P), ble målt i minutter for C1, EI og C2. Alle statistiske analyser for den menneskelige studien er utført ved bruk av Statistical Analysis System (SAS) programvare (SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) versjon 9.2. For hver periode, C1, E1 og C2, estimeres gjennomsnittsminuttene mellom sammentrekningene, ved å bruke variansanalysen med blandet modell (ANOVA) for å ta hensyn til både innen-subjekt og mellom-subjekt-variabilitet. Parvise forskjeller mellom blandingsmodell ANOVA-middelverdier og tilsvarende p-verdier testing for forskjell fra null ble estimert. All hypotesetesting utføres på signifikansnivået 0,05.