Eine neuartige Operationstechnik in einem Schafmodell für die Implantation von suburethralen Transplantaten

Zusammenfassung

In diesem Artikel wird ein neues Tiermodell zum Testen von suburethralen Transplantatmaterialien erläutert. In diesem Modell wird bei Mutterschafen ein Netzband durch einen Vaginalschnitt implantiert und die Tiere über einen Zeitraum von drei Monaten beobachtet. Dieses Modell ist unerlässlich, da es die Grundlage für die experimentelle Forschung an Transplantaten bildet.

Zusammenfassung

Suburethrale Polypropylen-Netzbänder für Frauen wurden zunächst zur Behandlung von Belastungsinkontinenz in die klinische Praxis eingeführt, ohne dass sie in einem entsprechenden Tiermodell getestet wurden. Ziel dieser Arbeit war es, ein geeignetes Tiermodell für die Beurteilung von suburethralen Tapetransplantaten zu etablieren und zu evaluieren. Unter Berücksichtigung der anatomischen Ähnlichkeiten zwischen Mutterschafen und Frauen und unter Berücksichtigung der unvermeidlichen Unterschiede in der Körperhaltung, aber unter Berücksichtigung früherer Arbeiten, präsentiert dieser Bericht eine Schritt-für-Schritt-Beschreibung der Operation in einem Tiermodell, das die Implantation von Stützmaterialien zur Behandlung von Belastungsinkontinenz bei Frauen simuliert. Sieben Mutterschafe mit einem Durchschnittsgewicht von 27,7 SD 5,1 kg wurden operiert. In der Lithotomieposition wurde ein ventraler Vaginalwandschnitt gemacht. Bei fünf Tieren wurde mit Hilfe eines Einführgeräts ein Polyurethan-Implantat unter die Harnröhre gelegt und mit resorbierbaren Nähten fixiert. Der Schnitt wurde verschlossen und nach 24 h eine Betadin-Vaginalpackung gelegt. Zwei Tiere erhielten ein transvaginales Polypropylennetz mit ähnlichen chirurgischen Schritten, jedoch ohne Fixationsnähte. Nach der Operation urinierten alle Tiere frei und hatten regelmäßigen Stuhlgang. Kein Tier zeigte während der dreimonatigen Nachbeobachtung Anzeichen von vaginaler Erosion oder Transplantatinfektion. Dieses Großtiermodell repliziert die bei Frauen angewandte Operationstechnik genau und bietet damit eine wertvolle Plattform für die Evaluierung neuer Materialien für die Behandlung von Belastungsinkontinenz.

Einleitung

Belastungsinkontinenz (SUI) betrifft 26 % der Frauen in einer Prävalenzstudie in den USA; Darüber hinaus leiden 16 % mehr Frauen sowohl an Stress- als auch an Dringlichkeitsinkontinenz¹. Das spannungsfreie Vaginaltape hat sich als weniger morbide chirurgische Behandlung für SUI entwickelt, die mit einer vergleichbaren Erfolgsrate und einer schnelleren Genesung als der Goldstandard Colposuspension^{verbunden ist 2,3}. Suburethrale Netzbänder aus Polypropylen (PP) wurden jedoch ohne Test in einem relevanten Tiermodell eingeführt, was zu unerwünschten Reaktionen führte ^4,5. In den letzten Jahren gab es Berichte über signifikante Komplikationen nach der Verwendung von Polypropylen, die nicht mit der Operationstechnik in Verbindung gebracht werden können und von denen angenommen wird, dass sie möglicherweise mit einer Gewebereaktion auf das Material selbst zusammenhängen, einschließlich Netzerosion durch die Vagina, chronische Schmerzen und Infektionen⁶. Zu den am häufigsten berichteten chirurgischen Komplikationen gehörten Blasenperforation, Harnverhalt und Blutungen ^6,7.

Fast 100 Produkte wurden für die chirurgische Implantation im Urogenitaltrakt entwickelt⁸. Es wurden große Bedenken hinsichtlich der Implantation von Netzen zur Behandlung des Beckenorganprolaps festgestellt ^6,7. Es gibt eine hohe Inzidenz von spontanem Beckenbodenprolaps bei Schafen, und auf dieser Grundlage wurde ein Schafmodell für Beckenorganprolaps bei Frauen befürwortet, das eine Transplantaterosion gezeigt hat ^9,10,11. Jüngste Grundlagenforschungen haben die Vermutung gestützt, dass die Gewebereaktion auf Polypropylen eine wichtige Rolle bei der Entwicklung unerwünschter Komplikationen mit diesem Material spielen könnte¹². In generischen Tierversuchen wurde die Gewebereaktion in der Bauchwand von Kleintieren auf PP-Netz nach Implantation untersucht^13,14. Da diese Modelle die anatomische Umgebung der Netzimplantation in der Humanchirurgie nicht reproduzieren, wurde ein Schafmodell evaluiert, das anatomische Parallelen zur menschlichen Chirurgie aufweist. Dieses Modell hat sich bei der Evaluierung neuer Implantatmaterialien für die Operation des Beckenorganprolaps als wirksam erwiesen, indem das Transplantat zwischen dem Rektum und der Vagina platziert^{wurde 9,10,11}.

In jüngerer Zeit berichteten gleichzeitige Arbeiten, die die transvaginale retropubische Technik replizierten, die in der menschlichen SUI-Chirurgie verwendet wird, über einen Top-down-Ansatz für das Einführen von Tapes bei drei Mutterschafen¹⁵. Ein kürzlich veröffentlichter Bericht der vorliegenden Autoren hob die Vielseitigkeit dieses Modells hervor und demonstrierte seine Eignung sowohl für einen retrograden (Bottom-up) Insertionsansatz unter Verwendung des TVT-Geräts als auch für einen Top-down-Ansatz für das Einsetzen von Polypropylen mit dem TVT-Gerät und einem neuartigen Material, das aus Polyurethan^{hergestellt wurde 16}. Dieser videogestützte Artikel beschreibt detailliert die Vorbereitung und Verwendung dieses Schafmodells für das Einbringen von Polypropylen mit dem TVT-Gerät und dem neuartigen neuen Material unter Verwendung des Bottom-up-Ansatzes. Die TVT-Insertionstechnik ist wie bereits berichtet³. Das Polyurethan wird auf einem Nadeleinführer eingeführt und von einem vorderen Vaginalwandschnitt nach oben in den retropubischen Raum geleitet, wobei der Weg von unten nach oben repliziert wird, der für die Einführung von TVT verwendet wird.

Um das Modell zu validieren, wurde die Machbarkeit der Schaffung einer chirurgischen Ebene zwischen Harnröhre und Vagina bewertet, wobei sorgfältig darauf geachtet wurde, Verletzungen an beiden Strukturen zu vermeiden. Mögliche pelvine und intraabdominale Komplikationen im Zusammenhang mit der nadelgeführten Tapepassage wurden ebenfalls untersucht. Darüber hinaus untersucht diese Studie ein neuartiges elektrogesponnenes Polyurethan-Transplantat, das bisher nicht für die suburethrale Implantation getestet wurde, und vergleicht seine Gewebereaktion und Biokompatibilität drei Monate nach der Operation mit der eines herkömmlichen Polypropylennetzes.

Protokoll

Das Institutional Review Board (IRB) des Krankenhauses und das Animal Care and Use Committee haben das Protokoll geprüft und genehmigt (Ethik-Zulassungsnummer: 2230017). Diese Zulassung entspricht den international anerkannten Grundsätzen humaner Versuchstechniken. Alle Eingriffe und die postoperative Versorgung wurden in einer von der Association for Assessment and Accreditation of Laboratory Animal Care (AAALAC) akkreditierten Einrichtung durchgeführt.

Stellen Sie sicher, dass qualifizierte Tierärzte immer das medizinische Management und die Anästhesie durchführen.

1. Vorbereitung und Anästhesie der Tiere

1. Geben Sie dem Schaf im präoperativen Raum einmalig Atropinsulfat 0,02-0,05 mg/kg I.M. zur Einleitung der Anästhesie.
2. Verabreichen Sie das Analgetikum Carprofen in einer Dosierung von 2-5 mg/kg s.c.
3. Rasieren Sie die Haut um den Unterbauch und die Innenseiten der Oberschenkel mit einem Haarschneider.
4. Induzieren Sie die Anästhesie mit Propofol 2-4 mg/kg i.v. nach Bedarf und Ketamin 10-12 mg/kg i.m. einmal.
5. Führen Sie einen Endotrachealtubus mit einem Durchmesser von 7 mm unter direkter Sicht mit einem Laryngoskop ein und schließen Sie den Schlauch an ein mechanisches Beatmungsgerät an. Verwenden Sie während des gesamten Eingriffs eine Sauerstoff- und Isofluran-Inhalationsanästhesie, 5 % für die Induktion und 2-3 % für die Erhaltung. Überprüfen Sie die korrekte Platzierung des Endotrachealtubus, auskultieren Sie Brust und Bauch während der Inhalation und beobachten Sie die Bewegung der Brustwand.
6. Legen Sie ein Pulsoximeter unter die Zungenoberfläche und fixieren Sie es mit Klebeband.
7. Beobachten Sie den Kiefertonus auf Schlaffheit, um die Tiefe der Anästhesie zu überwachen. Vollständige Erschlaffung bedeutet eine tiefe Narkose, und Kieferspastik bedeutet, dass das Tier aufwacht. Überwachen Sie das Anästhesiegerät auf Änderungen der Pulsfrequenz und der Sauerstoffsättigung gegenüber dem Ausgangswert.
   HINWEIS: Eine um 10 % erhöhte Pulsfrequenz oder ein Abfall der Sauerstoffsättigung deutet darauf hin, dass das Tier aus der Tiefnarkose wiederbelebt wird und eine Anpassung der Anästhesiedosis erforderlich ist. Überprüfen Sie alle 15 Minuten die tiefen Reflexe mit Kneifen der Ohren. Erhöhen Sie die Anästhesiedosis nach der Genesung von der tiefen Anästhesie.

2. Hautvorbereitung und Drapierung

1. Führen Sie alle chirurgischen Eingriffe unter sterilen Bedingungen durch.
2. Legen Sie das Tier in Rückenlage. Schrubben Sie die Haut der unteren Bauchdecke, des Perineums und der Vagina mit einer 7,5%igen Povidon-Jod-Lösung. Trocknen Sie dann die Haut mit einem sterilen, saugfähigen Handtuch ab.
3. Cefazolin-Natrium 25 mg/kg i.v. bei Einleitung der Anästhesie verabreichen. Als nächstes drapieren Sie das Tier mit sterilen OP-Abdeckungen und legen den Damm frei.
4. Legen Sie einen 12-French-Harnröhren-Foley-Katheter für die Blasendrainage ein. (Abbildung 1A).

3. Elektrogesponnene Polyurethan-Netzimplantation

1. Die ventrale Vaginalwand in Längsrichtung einschneiden (Abbildung 1B). Den Raum zwischen Scheidenwand und Harnröhre mit einer seitlichen Dissektion mit der Metzenbaumschere¹⁶ ausbauen.
   1. Führen Sie die Scherenklingen durch den Schnitt an der vorderen Scheidenwand geschlossen ein, richten Sie sie auf eine Seite auf die Beckenseitenwand, öffnen Sie die Klingen und ziehen Sie sie dann heraus.
   2. Wiederholen Sie den Vorgang mehrmals, bis der geschaffene Raum den Zeigefinger in den retropubischen Raum aufnehmen kann (Abbildung 1C,D). Wiederhole die Sektion auf der gegenüberliegenden Seite¹⁶.
2. Verwenden Sie das elektrogesponnene Polyurethan-Implantat bei fünf gesunden erwachsenen mehrgebärigen Mutterschafen. (Tabelle der Materialien).
   1. Fädeln Sie ein monofiles Nahtmaterial aus Polypropylen auf eine abgerundete Nadel mit 36 mm Konusspitze durch das seitliche Nahtloch an beiden Enden des Implantats.
   2. Führen Sie die Nähte kranial über das retropubische Gewebe mit einem Nadeleinführer durch (Abbildung 1E)¹⁶.
   3. Identifizieren Sie die Spitze des Einführers an der vorderen Bauchwand, bringen Sie sie durch einen fünf mm quer verlaufenden Schnitt an der vorderen Bauchwand heraus und ziehen Sie die Naht heraus.
3. Legen Sie zwei zusätzliche resorbierbare Nähte durch die beiden Seitenlöcher des Implantats, um es in Position zu halten (Abbildung 1F)¹⁶. Ziehen Sie das Implantat mit den Polypropylen-Nähten kranial, setzen Sie es unter die Harnröhre und binden Sie die Nähte (Abbildung 1G)¹⁶. Binden Sie die Bauchenden der Polypropylen-Nähte zusammen und schließen Sie die Haut über den Enden mit 3-0 resorbierbaren Nähten.
4. Verschließen Sie die vordere Vaginalwand mit 2-0 resorbierbaren Nähten (Abbildung 1H)¹⁶. Verwenden Sie unterbrochene Nähte und die chirurgische Knotentechnik.
5. Entfernen Sie den Katheter. Legen Sie eine Betadin-Vaginalpackung auf und entfernen Sie diese nach 24 h.

4. Implantation von Polypropylen-Tape

1. Verwenden Sie ein transvaginales Tape-Implantat aus Polypropylen bei der zweiten Gruppe von Tieren, bestehend aus zwei gesunden, erwachsenen, mehrgebärigen Mutterschafen (Materialtabelle).
2. Die ventrale Vaginalwand in Längsrichtung einschneiden. Entwickeln Sie den Raum zwischen Scheidenwand und Harnröhre mit lateraler Dissektion retropub.
3. Befestigen Sie das Band und seine Schutzhülle an der produktspezifischen Einführvorrichtung. Der Introducer wird kranial über das retropubische Gewebe geleitet (Abbildung 2A). Identifizieren Sie die Spitze des Einführkopfes an der vorderen Bauchdecke und bringen Sie sie durch einen fünf mm quer verlaufenden Schnitt an der vorderen Bauchwand heraus. Liefern Sie das Polypropylen-Klebeband.
4. Ziehen Sie das Klebeband kranial und lassen Sie es unter der Harnröhre sitzen (Abbildung 2B). Schneiden Sie den mittleren Markierer des Klebebandes ab, um die Schutzhüllen zu lösen. Ziehen Sie die Schutzhüllen vom Bauchende ab und entsorgen Sie sie. Fixieren Sie das Klebeband nicht mit Nähten, da es sich selbst fixiert. Schneiden Sie die Bauchenden des Tapes ab und bedecken Sie sie mit einem Hautverschluss.
5. Verschließen Sie die vordere Vaginalwand mit resorbierbaren 2-0-Nähten. Verwenden Sie unterbrochene Nähte und die chirurgische Knotentechnik.

5. Postoperatives Protokoll

1. Beobachten Sie die Tiere postoperativ auf Schmerzen und Komplikationen und ermöglichen Sie ihnen den Zugang zu Wasser und Futter ad libitum.
2. Verabreichen Sie Analgetika ab acht Stunden nach der präoperativen Dosis: Carprofen 2-5 mg/kg SC alle 8-12 Stunden nach Bedarf für drei Tage postoperativ.
3. Nachdem Sie sich vollständig erholt haben, halten Sie die Schafe zusammen und lassen Sie sie sich frei bewegen. Beobachten Sie die Tiere täglich, behandeln Sie Anzeichen von Schmerzen oder Leiden oder führen Sie Sterbehilfe durch.

6. Endpunkt

1. Begleiten Sie die Tiere drei Monate lang und führen Sie unter Vollnarkose eine Gewebeentnahme für die histopathologische Analyse durch.
2. Untersuchen Sie die Vagina unter Vollnarkose mit einem selbsthaltenden Retraktor, um nach Anzeichen von Erosion oder groben anatomischen Deformitäten zu suchen.
3. Identifizieren und exzitieren Sie das Transplantat mit dem umgebenden Gewebe und bewahren Sie es in 10% Formalin für die histopathologische Untersuchung auf.
4. Verabreichen Sie unter Vollnarkose eine ausreichende Dosis eines intravenösen Anästhetikums zur Euthanasie oder befolgen Sie die Euthanasiemethode, die im Tierprotokoll von der Institution genehmigt wurde.

Ergebnisse

Sieben Mutterschafe mit einem Durchschnittsgewicht von 27,7 SD 5,1 kg wurden operiert (Tabelle 1). Die Abbildungen 1-2 zeigen den chirurgischen Eingriff. Es gab keine Komplikationen oder Morbiditäten, die direkt auf den chirurgischen Eingriff zurückzuführen waren. Alle Tiere vertrugen die Operation und zeigten in den nächsten postoperativen Tagen ein normales Fressverhalten, Stuhlgang und Miktion. Es gab keine vaginalen Blutungen nach Entnahme der Packung. Alle Tiere überlebten bis zum E...

Diskussion

Der entscheidende Schritt in der aktuellen Studie besteht darin, eine Ebene zwischen Vagina und Harnröhre zu präparieren, einen retropubischen Durchgang zu entwickeln, ein auf einem Trokar montiertes Transplantat kranial durch diese Ebene zu führen und das Transplantat in eine suburethrale Position zu bringen. Dieses Tiermodell simuliert effektiv die Implantation eines suburethralen Netzes bei Frauen und ist damit ein einzigartiges Werkzeug für chirurgische Experimente^<...

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
Advantage Fit Blue System (Polypropylen-Klebeband)	Boston Scientific Corporation 300 Boston Scientific Way Marlborough, MA 01752	M0068502120	Nadeldurchmesser: 2.7mm, Maschendicke: 0.66 mm, Porenstärke: 1182 μ m, Fasergröße (Durchmesser): 0.15 mm
COVIDIEN Nellcor MAXA	Covidien Medtronic, Operativer Hauptsitz 710 Medtronic Parkway, Minneapolis, MN 55432-5640 USA		Pulsoxymeter
COVIDIEN Shiley Hi-Lo Oraler/Nasales Trachealtubus	Covidien Medtronic, Operativer Hauptsitz 710 Medtronic Parkway, Minneapolis, MN 55432-5640 USA		Endotriachealtubus 7 mm ID
Dräger Fabius	Draeger Arabia Co.Ltd. Postfach 365642. Riad 11393 Königreich Saudi-Arabien.		Anästhesiegerät und -monitore, Siemens SC 7000 Monitor, Verdampfer, Durchflussmesser für Sauerstoff, Luft und Lachgas.
Elektrogesponnenes fasziomimetisches Implantat aus Polyurethan	Universität Sheffield, Sheffield, Vereinigtes Königreich.	NA	Transplantatmaterial in Bandform.
Polypropylen-Naht	Johnson & Johnson Medical N.V., Belgien	V8015	2.0 Naht auf abgerundeter Nadel
Sterile Behandlungspackung	Arabian Medical Manufacturing Company, P.O. Box 355033, Riad, 11383, Saudi-Arabien	CPT-01000-022	Povidon-Jod-Tablett, enthält Povidon-Jod 7,5% 120 ml, Povidon-Jod 10% 120 ml, Applikatorschwämme, sterile Handtücher.