הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

הולמיום: השראה בלייזר YAG של כיווץ צוואר שלפוחית השתן בדגם עכברוש

495 צפיות

⸱

DOI:

10.3791/71646

⸱

28 ביולי 2026

 ,  ,  , 
1Department of Urology, Beijing Hospital of Traditional Chinese Medicine, Capital Medical University, 2Center of Nephrology and Rheumatology, Beijing Hospital of Traditional Chinese Medicine, Capital Medical University, 3Beijing Institute of Chinese Medicine

* These authors contributed equally

במאמר זה

סיכום

פרוטוקול זה מדגים אבלציה בלייזר Ho:YAG טרנסווזיקלית ליצירת מודל עכברוש שניתן לשחזור של פיברוזיס צוואר שלפוחית השתן לחקר עיצוב פיברוטי הנגרמת מפגיעות תרמיות והתערבויות טיפוליות.

תקציר

כיווץ צוואר שלפוחית השתן (BNC) הוא היצרות פיברוטית של יציאת שלפוחית השתן וסיבוך מאתגר לאחר כריתה דרך השופכה של הערמונית (TURP). מודלים קיימים של בעלי חיים לעיתים קרובות מסתמכים על קשירת אקסטרווסיקל או צריבה כימית, שאינם משחזרים כראוי את הפיברוזיס המונעת מפציעות תרמיות שמתפתחת לאחר ניתוח אנדוסקופי ועלולים להראות יכולת שחזור מוגבלת. כאן, אנו מתארים מודל עכברוש של פיברוזיס צוואר שלפוחית השתן שנגרם על ידי אבלציה בלייזר הולמיום:YAG טרנסווזיקלי (Ho:YAG) של צוואר השלפוחית. לאחר לפרוטומיה קטנה בקו האמצע התחתון והציסטוטומיה, סיב לייזר Ho:YAG בקוטר 200 מיקרון מוכנס ללומן שלפוחית השתן תחת הדמיה ישירה. אנרגיית הלייזר מועברת במצב מגע ב-1.0 J ו-10 Hz למשך 5 שניות לכל נקודה במיקומי 3 ו-9 של צוואר השלפוחית, כלומר 50 J לנקודה ו-100 J לכל בעל חיים. ארבעה שבועות לאחר מכן, בעלי חיים שטופלו מפתחים התרחבות גסה של שלפוחית השתן, היצרות צוואר השלפוחית, עיבוי דופן השלפוחית, וראיות היסטולוגיות לשיפוי פיברוטי, כולל הגברת הצטברות הקולגן והגברת ביטוי קולגן מסוג I ו-III. פרוטוקול זה מספק מודל מעשי המדמה צלקות מקומיות שנגרמו מפציעות תרמיות ביציאת שלפוחית השתן. מכיוון שנעשה שימוש בחולדות נקבות ובדיקות אורודינמיות פונקציונליות לא בוצעו במחקר הנוכחי, המודל מתאים ביותר לחקר פיברוזיס צוואר בשלפוחית השתן ועיצוב מבני ולא לשחזר באופן מלא BNC זכרי לאחר ניתוח הערמון. המודל עשוי להיות שימושי לחקר המנגנונים הפיברוטיים של BNC ולהערכה טרום-קלינית של התערבויות אנטי-פיברוטיות או משקמות.

מבוא

התכווצות צוואר שלפוחית השתן (BNC) היא היצרות פיברוטית של צוואר שלפוחית השתן, המתרחשת לעיתים קרובות לאחר ניתוחים טרנס-שופכה, במיוחד TURP 1,2,3. הבסיס הפתולוגי שלו הוא היווצרות צלקת מופרזת והצטברות קולגן לאחר פגיעה ברקמה והחלמה לא תקינה של פצעים 4,5,6. מכיוון ש-BNC עלול להוביל לתפקוד לקוי מתמשך של ריק, התערבויות חוזרות ותחלואה משמעותית, נדרש מודל ניסויי שניתן לשחזור כדי לחקור את הפתוגנזה והטיפול שלו7.

מספר מודלים של בעלי חיים שימשו לחקר חסימת יציאת שלפוחית השתן או פיברוזיס פרי-שופכה, כולל קשירה אקסטרווסיקלית של השופכה הפרוקסימלית8 ושיטות ניתוח פתוחות נוספות9. למרות שמודלים אלו יכולים לגרום לחסימת שתן והיפרטרופיה של הדטרוזור, הם אינם משחזרים ספציפית את הפגיעה התרמית המקומית שנחשבת כמתחילה BNC לאחר ניתוח אנדוסקופי. בנוסף, לעיתים קרובות קשה לסטנדרט את המטרה האנטומית ורמת הפציעה, מה שעלול להגדיל את השונות הבין-חיתית.

מודל אידיאלי הקשור ל-BNC צריך לעמוד בשלושה קריטריונים: הוא צריך למקד את צוואר שלפוחית השתן האנטומי, לשחזר פגיעה תרמית מבוקרת בדומה לזו שנוצרת על ידי מכשירי אנרגיה אנדוסקופיים, וליצור היצרות פיברוטית באופן אמין עם מורכבות ניתוחית מקובלת. כדי להתמודד עם צרכים אלו, פיתחנו פרוטוקול מבוסס לייזר טרנסווזי Ho:YAG בחולדות נקבות. נקבות בעלי חיים נבחרו כדי להקל על חשיפה כירורגית ולבודד פגיעה תרמית ספציפית לצוואר בשלפוחית השתן ועיצוב פיברוטי ללא הפרעה מרקמת הערמונית. באמצעות ויזואליזציה תוך-כלי ישירה, שיטה זו מאפשרת העברת אנרגיה מדויקת של הלייזר לריר הצוואר והתת-רירית של שלפוחית השתן, וגורמת להיצרות פיברוטיות שניתנות לשחזור של יציאת השלפוחית.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

כל הניסויים בבעלי חיים בוצעו בהתאם לפרוטוקולים שאושרו על ידי ועדת האתיקה לרווחת בעלי החיים הניסיוניים של מכון בייג'ינג לרפואה סינית מסורתית (אישור מס' BJTCM-R-2025-03-02). בעלי חיים הוחזקו בתנאים סטנדרטיים עם גישה חופשית למזון ולמים. בפרוטוקול הנוכחי, נעשה שימוש בסך הכל ב-16 חולדות, כולל 8 חולדות בקבוצת הביקורת ללא ניתוח ו-8 חולדות בקבוצת Ho:YAG שעברו טיפול לייזר. שני בעלי חיים בקבוצת Ho:YAG שטופלו בלייזר מתו לאחר הניתוח. לא הוצאו בעלי חיים נוספים בשל חורים, דימום חמור או כישלון בהשראה במודל.

1. הכנה לפני הניתוח

  1. הכינו מלוקסיקום בדרגת פרמצבטיקה לשיכוך כאבים סביב הניתוח (איור 1A), מערכת ההרדמה לשאיפת בעלי חיים קטנים (איור 1B), מערכת הלייזר Ho:YAG עם סיב לייזר של 200 מיקרון (איור 1C), כלי מיקרוכירורגיה סטריליים (איור 1D), 8-0 תפרים קלועים נספגים (חומצה פוליגליקולית מצופה, PGA) לסגירת ציסטוטומיה, תפרי פוליגלקטין 910 קלועים 4-0 לסגירת עור, תפרי מלח סטריליים, וילונות סטריליים, מטליות כותנה סטריליות וחומר סיכה סטרילי (איור 1E).
  2. השרה של הרדמה עם איזופלורן של 3%–4% בחמצן בתא השראה, ושמירה על הרדמה עם איזופלוראן של 1.5%–2.5% דרך קונוס אף במהלך הניתוח.
  3. התאימו את הריכוז בהתאם לקצב הנשימה ולפרוטוקול המוסדי המאושר לבעלי חיים. ודאו עומק הרדמה מספק בהיעדר רפלקס צביטת האצבעות לפני החתך והערכו מחדש את עומק ההרדמה לאורך כל ההליך.
  4. גזכו את הפרווה רחבה מהבטן התחתונה כך שהוילון יכסה את הפרווה שנותרה וימנע מגע בין כלים לשיער שלא גזוז.
  5. לחטא את שדה הניתוח עם פילוגי פובידון-יוד ואלכוהול 70% איזופרופיל לסירוגין; בצע שלוש יישומים של כל פתרון לפני הדראפינג.
  6. הניחו את החיה בשכיבה על כרית חימום על 37 מעלות צלזיוס ושמרו על תנאים סטריליים לאורך כל ההליך.
  7. אם נדרש מילוי שלפוחית השתן או זיהוי במהלך הניתוח של צוואר השלפוחית, יש לשמן קטטר או קנולה קטן סטרילי של שופכת השתן עם חומר סיכה סטרילי, להכניס אותו בעדינות דרך מרכז השופכה לשלפוחית השתן, ולהחדיר בהדרגה מי מלח סטריליים. הימנעו מהחדרה חזקה או מילוי יתר. הסר או אבטח את הקטטר בהתאם לחשיפה הניתוחית המתוכננת.

2. חשיפת שלפוחית השתן

  1. בצע חתך עור בקו האמצעי התחתון של 3–4 ס"מ בתנאים סטריליים (איור 2A).
  2. באמצעות מלקחיים דקים ומספריים, חלקו את הרקמה התת-עורית ופתחו את הלינאה אלבה כדי להיכנס לחלל הפריטונאלי.
  3. הוציא בעדינות את שלפוחית השתן החוצה עם מלקחיים אטראומטיים (איור 2B).
  4. זהה את צוואר השלפוחית כמחבר בין בסיס השלפוחית לשופכה הפרוקסימלית.
  5. הניחו גלאי קהה מתחת לצוואר שלפוחית השתן כדי לספק תמיכה עדינה ולייצב את אזור היעד (איור 2C).

3. אבלציה בלייזר טרנסווזיקלית Ho:YAG

  1. להרחיב את שלפוחית השתן עם מי מלח סטריליים עד שדופן השלפוחית מתוחה במידה מתונה. הימנעו מנפיחות יתר, שעלולה לטשטש את נקודות הציון האנטומיות או להעלות את המתח באתר הציסטוטומיה.
  2. צור ציסטוטומיה אורכית בקוטר 0.5 ס"מ בכיפת שלפוחית השתן הקדמית באמצעות מיקרוסיסורים עדינים (איור 2D).
  3. הכנס את סיב הלייזר Ho:YAG של 200 מיקרון דרך הציסטוטומיה אל לומן שלפוחית השתן.
  4. קדם את הסיב תחת ויזואליזציה ישירה לצוואר שלפוחית השתן.
  5. מניחים בעדינות את קצה הסיבים במגע ישיר עם רירית צוואר שלפוחית השתן. שמירה על מצב מגע ללא שקע נראים לעין ברקמה; ודא שהמרחק בין הקצה לרקמה הוא כ-0 מ"מ לאורך כל אספקת האנרגיה.
  6. העבירו אנרגיית לייזר ב-1.0 J ו-10 הרץ למשך 5 שניות במיקום השעה 9 (איור 3A) וחזרו על הפעולה במצב השעה 3 (איור 3B). הגדרה זו מספקת 50 ג'ול לנקודה ו-100 ג'ול לכל בעל חיים, עם הספק קבוע של 10 וואט בין בעלי החיים.
    הערה: אבלציה מוצלחת מתבטאת בהלבנת רירית אחידה והיווצרות מכתש רדוד מהריריות לתת-ריריות ללא פחמום.
  7. שמור על יציבות הסיב במהלך היישום של 5 שניות והימנע מדחיפת הסיב אל הקיר. הימנע מהיווצרות מכתשים עמוקים או חור בעובי מלא. אין לכוון את הסיב לכיוון פתחי השופכן או לשופכה הרחוקה.
  8. הסר את הסיבים ושטף את לומן השלפוחית בסליין סטרילי כדי להסיר פסולת ולאשר המוסטזיס.
  9. סגור את הציסטוטומיה עם 2–3 מופרע 8-0 תפרים קלועים נספגים (PGA מצופים) בצורה אטומה למים.
  10. למלא את השלפוחית מחדש במי מלח סטריליים של 0.5–1.0 מ"ל כדי לאשר את היעדר דליפה מקו הסגירה (איור 3C).
  11. סגור את דופן הבטן והעור בשכבות (איור 3D).

4. טיפול לאחר הניתוח

  1. השאר את העכברוש על כרית חימום עד שיתאושש לחלוטין מהרדמה.
  2. מתן מלוקסיקאם במינון 1 מ"ג/ק"ג תת-עורית להקלה לאחר הניתוח והמשך פעם ביום למשך 1–3 ימים, או בהתאם לפרוטוקול בעלי החיים המאושר.
  3. עקבו אחרי החיה מדי יום לפחות 7 ימים לסימנים של כאב, מצוקה, המטוריה, אגירת שתן, שחרור פצע או זיהום.
  4. ספקו תמיכה בהידרציה ומזון מרוכך לפי הצורך במהלך תקופת ההחלמה המוקדמת.

5. הערכת כיווץ צוואר שלפוחית השתן

  1. אפשרו לבעלי החיים להחלים במשך 4 שבועות לאחר הניתוח כדי לאפשר שיפוץ פיברוטי בצוואר השלפוחית.
  2. בנקודת הניסוי, יש להמתים את בעלי החיים באמצעות מנת יתר של סודיום פנטוברביטל (150 מ"ג/ק"ג, תוך-פריטוני) או שיטה אחרת שאושרה על ידי פרוטוקול בעלי החיים המוסדיים, ולאשר את המוות לפני קציר הרקמות. קצור את שלפוחית השתן, צוואר השלפוחית והשופכה הקרובה באחד.
  3. פתח את הדגימה לאורך וצילם את צוואר השלפוחית כדי לתעד את ההיצרות הגסה.
  4. מקבע את הרקמה ב-4% פרפורמלדהיד בטמפרטורה של 4°C למשך 24 שעות, התייבש באמצעות אתנול מדורג, ניקוי בקסילן, הטמעת פרפין, וקבלת חתכים סדרתיים של 4 מיקרומטר באזור צוואר שלפוחית השתן.
  5. צבעי חתכים בהמטוקסילין ואאוזין, הטריכרום של מסון, ופיקרוסיריוס אדום בהתאם לפרוטוקולים היסטולוגיים סטנדרטיים או הוראות היצרן להערכת היצרות הלומן, עיבוי דופן צוואר השלפוחית והפקדת קולגן.
  6. באימונוהיסטוכימיה, דה-פרפיניזציה של חתכים, ביצוע שליפת אנטיגן, חסימת פרוקסידאז אנדוגני וקשירה לא ספציפית, דגירה של חתכים עם נוגדנים נגד קולגן סוג I וקולגן סוג III, יישום נוגדן משני מתאים, פיתוח עם כרומוגן, וצביעת נגד עם המטוקסילין.
    הערה: הנוגדנים מדוללים בהתאם להמלצות היצרן.
  7. כמת את שטח הלומן ואזור הקולגן החיובי באמצעות תוכנת ניתוח תמונות של ImageJ/Fiji או שווה ערך.
    1. כיולו את סולם הפיקסל למיקרומטר באמצעות מוט קנה המידה של מיקרוסקופ, סימנו ידנית את הלומן של צוואר שלפוחית השתן ואזור הרקמה הרצוי, ומדידו את שטח הלומן.
    2. לצביעת הטריכרום של מסון, יש להחיל סף צבע עקבי לזיהוי פיקסלים כחולים חיוביים לקולגן באזור העניין.
    3. חשב את שבר שטח הקולגן החיובי כשטח חיובי לקולגן חלקי שטח הרקמה הכולל.
    4. בצע מדידות על קטעים ושדות דומים מכל בעל חיים, וניתח תמונות בצורה עיוורת.
      הערה: השראה מוצלחת במודל נתמכת על ידי היצרות יציאת שלפוחית גסה יחד עם עדויות היסטולוגיות לפיברוזיס קונצנטרי והגברת הצטברות הקולגן באתר הנגע. שיעור ההצלחה התפעולי היה 6/8 בקבוצת Ho:YAG שעברה טיפול בלייזר, בהתבסס על פיתוח הפנוטיפ הגולמי וההיסטולוגי הצפוי.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

ארבעה שבועות לאחר הניתוח, חולדות שטופלו בלייזר Ho:YAG הראו שינויים גסים והיסטולוגיים ניתנים לשחזור התואמים היצרות פיברוטית בצוואר בשלפוחית. במחקר זה, קבוצת הביקורת ללא ניתוח כללה 8 חולדות, והקבוצה שטופלה בלייזר Ho:YAG כללה 8 חולדות. 6 מתוך 8 בעלי חיים שטופלו פיתחו את הפנוטיפ הצפוי; הירידה כללה שני מקרי מוות לאחר ניתוח בקבוצת Ho:YAG שעברה טיפול לייזר, ללא חריגות נוספות. באופן גס, שלפוחיות הבקרה הציגו גודל תקין ומראה חיצוני חלק (איור 4A), ושלפוחית בקרה פתוחה ל...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

במחקר זה קבענו מודל חולדה של היצרות פיברוטית בצוואר שלפוחית השתן באמצעות אבלציה בלייזר Ho:YAG טרנסווזיקלית. החוזקה העיקרית של שיטה זו היא שהיא גורמת לפציעה תרמית מבוקרת בצוואר השלפוחית האנטומית, ואחריה שינוי פיברוטי מתקדם. זה שונה ממודלים מסורתיים של קישור אקסטרווסיקלי, שיוצרים בעיקר חסימה באמצעות דחיסה חיצונית ולא באמצעות יצירת צלקת פנימית10. מכיוון ש-BNC לאחר ניתוח בפרקטיקה קלינית קשור קשר הדוק לפגיעת רקמה ולפיברוזיס לאחר ניתוח אנדוסקופי, מודל מבוסס פגיעה תרמית ...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

למחברים אין מה לחשוף.

תודות

עבודה זו נתמכה במענקים מהקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (מס' 82474255 ל-H.R.) ותוכנית המחקר של מנהל מחוז הביי של הרפואה הסינית (B2025018 עבור HR).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
תפר מוחזר מלופף (ציפוי PGA), 8-0Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co., Ltd., Shanghai, ChinaR831
נוגדן לאנטי-קולגן I, חד-תת-מיני מקרוםProteintech Group, Inc., Wuhan, China66761-1-Ig
נוגדן לאנטי-קולגן III, חד-תת-מיני מקרוםProteintech Group, Inc., Wuhan, China68320-1-Ig
תפר מצופה Vicryl Plus (פוליגלקטין 910), 4-0Ethicon, Inc. (Johnson & Johnson)VCP773DSH 26 מ"מ ומחט מחודדת חצי עגולה; מוחזר בצבע סגול; מתפרק; Lot: RLMCJX
ערכת צביעת המטוקסילין והאאוזין (HE)Servicebio, Wuhan, China2310005
מערכת לייזר הולמיום-YAG (LITHO)Quanta System S.p.A, Italyhttps://www.quantasystem.com/laser/litho/1 J, 10 Hz, 10 W, 200 μm fiber
נוגדן משני חזיר-עכבר נגד IgG צמוד HRPBoster, Wuhan, ChinaBA1050
איזופלורןRWD2025010601
ערכת צביעת טריכרום של MassonZhuhai Baso Biotechnology Co., Ltd., Zhuhai, Guangdong, ChinaBA4079B
זריקת מלוקסיקםQilu Animal Health, Shandong, ChinaE135H003
פרפורמלדהיד (4%)Servicebio, Wuhan, China2510H0070148
ערכת צביעת פיקרוזיריוס אדוםNanjing Senbeijia Biological Technology Co., Ltd., Nanjing, Jiangsu, China20250228
קטטר תוך-ורידי בטוח, 24 GGuangdong Lily Medical Technology Co., Ltd., Foshan, Guangdong, ChinaAD4-240827
מערכת הרדמה בשאיפה לחיות קטנותRWD Life Science, Shenzhen, Chinahttps://www.rwdstco.com/inhalation-anesthesia-solutions/השרה באמצעות 3%–4% איזופלורן בחמצן

מקורות

  1. Wu Y, et al. Analysis of risk factors for bladder neck contracture after transurethral endoscopic surgery for benign prostatic hyperplasia. Aging Male. 2024;27(1):2429456.
  2. Rassweiler J, et al. Complications of transurethral resection of the prostate (TURP)--incidence, management, and prevention. Eur Urol. 2006;50(5):969-79; discussion 980.
  3. Simhan J, et al. Bladder neck contracture. Transl Androl Urol. 2014;3(2):214-20.
  4. Browne BM, Vanni AJ. Management of urethral stricture and bladder neck contracture following primary and salvage treatment of prostate cancer. Curr Urol Rep. 2017;18(10):76.
  5. Pakshir P, Hinz B. The big five in fibrosis: macrophages, myofibroblasts, matrix, mechanics, and miscommunication. Matrix Biol. 2018;68-69:81-93.
  6. Li L, Zhao Q, Kong W. Extracellular matrix remodeling and cardiac fibrosis. Matrix Biol. 2018;68-69:490-506.
  7. Ren Y, et al. Bladder neck contracture: incidence, mechanisms, and therapeutic advances. Ann Med Surg (Lond). 2025;87(11):7378-7389.
  8. Mattiasson A, Uvelius B. Changes in contractile properties in hypertrophic rat urinary bladder. J Urol. 1982;128(6):1340-2.
  9. Igawa Y, et al. A rat model for investigation of spinal mechanisms in detrusor instability associated with infravesical outflow obstruction. Urol Res. 1993;21(4):239-44.
  10. Varkarakis IM, et al. Comparison of erbium:yttrium-aluminum-garnet and holmium:yttrium-aluminum-garnet lasers for incision of urethra and bladder neck in an in vivo porcine model. Urology. 2005;65(1):191-5.
  11. Hu X, et al. Clinical comparison of TURP, PVP and HoLEP for small volume BPH. Sci Rep. 2025;15(1):34751.
  12. Kang D, et al. Morphological characterization of tissue destruction according to the distance between holmium:YAG laser tip and tissue surface. Int Neurourol J. 2024;28(3):196-206.
  13. Zhang SL, Wong AW. A novel technique for atraumatic transurethral catheterisation of male rats. Biol Open. 2024;13(9).
  14. Kendall RT, Feghali-Bostwick CA. Fibroblasts in fibrosis: novel roles and mediators. Front Pharmacol. 2014;5:123.
  15. Kitta T, et al. Benefits and limitations of animal models in partial bladder outlet obstruction for translational research. Int J Urol. 2018;25(1):36-44.
  16. Wang Y, et al. Urethral orifice hyaluronic acid injections: a novel animal model of bladder outlet obstruction. BMC Urol. 2015;15:8.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

תגיות

רפואהגיליון 233גיליון 233ערך ריקגיליוןלייזרי Holmium:YAGמודלים של בעלי חייםחולדותפיברוזיסקולגן מסוג Iקולגן מסוג IIIחסימה של צוואר שלפוחית השתן
הולמיום: השראה בלייזר YAG של כיווץ צוואר שלפוחית השתן בדגם עכברוש
צרו קשר
המליצו לספרייה

פרטיות

תנאי שימוש

מדיניות

זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.