Análisis de la evolución del grado de sincronización de las señales mioeléctricas uterinas durante la gestación

Abstract

[ES] El presente trabajo fin de grado tiene como objetivo el desarrollo y análisis de distintos parámetros para evaluar el grado de sincronización entre señales aplicado al estudio de la evolución de la actividad contráctil uterina en mujeres gestantes a partir de registros de señales mioeléctricas uterinas (electrohisterograma EHG) captadas en superficie abdominal. Dichas señales han sido obtenidas de la base de datos “16-electrode Electrohysterogram (EHG) Database” disponible en Physionet. La base de datos consta de 122 registros de EHG de 45 mujeres en diferentes edades gestacionales. Los registros de las 45 pacientes se han distribuido en 5 grupos dependiendo del tiempo al parto en el momento de realizar el registro: Parto, menos de 7 días para el parto, entre 7 y 14 días para el parto, entre 14 y 30 días y tiempo al parto mayor de 30 días. En cada registro se obtienen 16 señales de EHG monopolares mediante una matriz de 4x4 electrodos colocada en la superficie abdominal. A partir de los registros monopolares facilitados en la base de datos se han calculado 12 señales bipolares cuya sincronización se desea computar y valorar mediante los parámetros desarrollados y testeados en el presente TFG. Algunos de los parámetros empleados se han computado empleando Toolboxes que ofrece Matlab, mientras que otros parámetros, al igual que ciertos algoritmos, se han tenido que desarrollar por completo. Además de testear las herramientas para la estimación del grado de sincronización en señales simuladas y aplicarlas en las señales, también se han derivado nuevos parámetros ponderados que aportan una mejor valoración de la excitabilidad y sincronización de la actividad contráctil uterina, siendo indicadores de la eficacia de la actividad contráctil. Esta es una aportación relevante del presente trabajo fin de grado. Los resultados obtenidos indican que la actividad mioeléctrica uterina es baja, localizada y descoordinada en etapas iniciales de la gestación y que aumenta volviéndose más intensa, generalizada y sincronizada a medida que se acerca el parto. Además, incidir que, siguiendo las indicaciones del grupo de investigación en cuyo seno se ha llevado a cabo el proyecto, se han programado nuevos parámetros mejorados para la estimación de la sincronía y propagación de las señales de EHG, cuya aportación podría ser de elevado impacto en el campo de la obstetricia.

[CA] El present treball fi de grau té com a objectiu el desenrotllament i anàlisi de distints paràmetres per a avaluar el grau de sincronització entre senyals aplicat a l'estudi de l'evolució de l'activitat contràctil uterina en dones gestants a partir de registres de senyals mioelèctriques uterines (electrohisterograma EHG) captades en superfície abdominal. Les dites senyals han sigut obtingudes de la base de dades "16-electrode Electrohysterogram (EHG) Database" disponible en Physionet. La base de dades consta de 122 registres d'EHG de 45 dones en diferents edats gestacionals. Els registres de les 45 pacients s'han distribuït en 5 grups depenent del temps al part en el moment de realitzar el registre: Part, menys de 7 dies per al part, entre 7 i 14 dies per al part, entre 14 i 30 dies i temps al part major de 30 dies. En cada registre s'obtenen 16 senyals d'EHG monopolares per mitjà d'una matriu de 4x4 elèctrodes col·locada en la superfície abdominal. A partir dels registres monopolares facilitats en la base de dades s'han calculat 12 senyals bipolars la sincronització de la qual es desitja computar i valorar per mitjà dels paràmetres desenrotllats i verificats en el present TFG. Alguns dels paràmetres empleats s'han computat emprant Toolboxes que oferix Matlab, mentres que altres paràmetres, igual que certs algoritmes, s'han hagut de desenrotllar per complet. A més de verificar les ferramentes per a l'estimació del grau de sincronització en senyals simulades i aplicar-les en els senyals, també s'han derivat nous paràmetres ponderats que aporten una millor valoració de l'excitabilitat i sincronització de l'activitat contràctil uterina, sent indicadors de l'eficàcia de l'activitat contràctil. Esta és una aportació rellevant del present treball fi de grau. Els resultats obtinguts indiquen que l'activitat mioeléctrica uterina és baixa, localitzada i descoordinada en etapes inicials de la gestació i que augmenta tornant-se més intensa, generalitzada i sincronitzada a mesura que s'acosta el part. A més, incidir que, seguint les indicacions del grup d'investigació en el si de les quals s'ha dut a terme el projecte, s'han programat nous paràmetres millorats per a l'estimació de la sincronia i propagació dels senyals d'EHG, l'aportació del qual podria ser d'elevat impacte en el camp de l'obstetrícia.

[EN] The aim of the present work is to develop and analyze different parameters to evaluate the degree of synchronization between signals applied to the study of the evolution of uterine contractile activity in pregnant women from records of uterine myoelectric signals (EHG electrohysterogram) Captured on the abdominal surface. These signals have been obtained from the "16-electrode Electrohysterogram (EHG) Database" database available from Physionet. The database consists of 122 EHG records of 45 women at different gestational ages. The records of the 45 patients were divided into 5 groups depending on the time at delivery at the time of registration: Childbirth, less than 7 days for delivery, between 7 and 14 days for delivery, between 14 and 30 days, and Time at delivery greater than 30 days. In each register, 16 monopolar EHG signals are obtained by means of a 4x4 electrode matrix placed on the abdominal surface. From the monopolar records provided in the database, 12 bipolar signals have been calculated whose synchronization is desired to be computed and evaluated using the parameters developed and tested in the present final degree project. Some of the parameters used have been computed using Toolboxes provided by Matlab, while other parameters, like certain algorithms, have had to develop completely. In addition to testing the tools for estimating the degree of synchronization in simulated signals and applying them to the signals, new weighted parameters have also been derived that provide a better assessment of the excitability and synchronization of the uterine contractile activity, being indicators of the efficacy of Contractile activity. This is a relevant contribution of the present work of degree. The results indicate that the myoelectric uterine activity is low, localized and uncoordinated in the early stages of gestation and increasing, becoming more intense, generalized and synchronized as the delivery approaches. In addition, it should be noted that, following the indications of the research group within which the project has been carried out, new improved parameters have been programmed for the estimation of the synchrony and propagation of the EHG signals, whose contribution could be of high impact in the field of obstetrics.