Questo protocollo descrive prima la procedura chirurgica di impianto permanente di un catetere vescicale combinato con elettrodi dello sfintere uretrale esterno e la seconda, la misurazione della funzione della vescica urinaria e uretra esterno sfintere in animali svegli impiantati.
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Articolo metodologico
Cistometrici ed esterni misure dello sfintere uretrale in ratti svegli con catetere impiantato ed elettrodi consentendo misurazioni ripetute
In questo articolo
Sommario
Abstract
Funzione del tratto urinario inferiore è principalmente valutata mediante l'analisi di funzione della vescica cistometrici nei roditori. Cystometries convenzionali sono di solito eseguite come terminale analisi nell'ambito dell'anestesia in uretano. È noto che farmaci anestetici possono influenzare la funzione della vescica. Quindi, lo scopo di questa tecnica è per effettuare misure cistometrici della vescica e dello sfintere uretrale esterno in ratti svegli leggermente trattenuti. Per questo scopo, un catetere vescicale è impiantato nella cupola della vescica. Successivamente, due elettrodi sono stati impiantati bilaterale allo sfintere uretrale esterno e un elettrodo di massa è suturato un non-responsivi nel muscolo scheletrico. Il catetere vescicale e i tre elettrodi sono infine con tunnel per via sottocutanea nella regione del collo e apposto ad una cintura. Con questa tecnica, apparato urinario più basso può essere misurata a intervalli di tempo multipli nello stesso animale per valutare la funzione del tratto urinario inferiore. L'applicazione principale di questa tecnica è il follow-up di simultanea della vescica urinaria e la funzione dello sfintere uretrale esterno in ratti sani svegli e dopo induzione di una malattia o infortunio. Inoltre, il successivo monitoraggio del tratto urinario inferiore può essere eseguita durante la valutazione della malattia/ferita e per monitorare l'efficacia del trattamento.
Introduzione
Per analizzare il deposito urinaria e minzione funzione e disfunzione, maggior parte degli studi hanno utilizzato modelli del roditore. Attraverso l'attivazione sequenziale di riflessi, minzione è prodotta. Il coordinamento di questi riflessi è essenziale per svuotamento efficiente1. Tecniche di registrazione cistometrici offrono preziosi strumenti per analizzare la funzione della vescica urinaria sotto suo controllo neurale1.
Cystometries più convenzionali in ratti sono fatto come una singola analisi finale in anestesia, principalmente in uretano2e concentrarsi unicamente sulla vescica urinaria. Tuttavia, in alcune patologie come disfunzione neurogena di apparato urinario inferiore (NLUTD), non solo la vescica urinaria, ma anche la presa della vescica, sfintere uretra esterno, è disfunzionale3,4. Questo rende NLUTD difficile al follow-up, se solo la vescica viene esaminata in una misurazione singola cistometrici. Per ottenere risultati affidabili che sono paragonabili agli esseri umani, è essenziale per misurare con precisione la vescica urinaria e la funzione di sfintere uretrale e sue interazioni2. Inoltre, è essenziale eseguire analisi funzionali in ratti svegli come l'anestesia è molto probabile che alterare la vescica funzione2,5,6. Un buon cistometrici registrazione negli animali svegli sono la base per l'identificazione di vescica funzione e malfunzionamento7.
La stazione di piccolo animale cistometria usato (ad es., stazione di Catamount cistometria (CCS)) è un'unità per eseguire analisi di cistometrici in piccoli animali svegli8. Per mezzo di un catetere permanente della vescica e dello sfintere uretrale esterno impiantati elettrodi, misurazioni ripetitive possono essere eseguite su un più lungo tempo periodi2. Così, il CCS fornisce uno strumento prezioso per non neurogena e valutazioni NLUTD nel modello di roditore, in cui i pathomechanisms può cambiare durante il follow-up di breve o medio termine. Inoltre, questo metodo include un'analisi del manufatto-ridotto cistometrici utilizzando un dispositivo di ritenuta per condurre misure della vescica in ratti svegli.
In questo articolo, descriviamo l'approccio chirurgico per impiantare permanentemente un catetere della vescica e dello sfintere uretrale esterno elettrodi, con misurazioni di cistometrici in ratti svegli.
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Protocollo
Tutte le procedure qui descritte sono state approvate dal comitato di etica governativa austriaca per ricerca animale (Bundesministerium für Wissenschaft, Forschung und Wirtschaft, WF / V /3b) ed erano in conformità con l'associazione per la valutazione del laboratorio Animali cura linee guida per l'uso di animali. Ratti utilizzati per questo approccio erano femminili, 12-settimana-vecchi ratti Lewis. Utilizzare strumenti sterili in tutto il protocollo.
1. materiale preparazione
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Fabbricazione del catetere
- Tagliare il catetere (polietilene tubi PE-50) di lunghezza appropriata (20-25 cm) per adattarsi alle dimensioni dell'animale.
Nota: Lasciare qualche lunghezza extra per il tunneling e più facile gestione. - Divampare una estremità con un accendino per ottenere una punta arrotondata. Verifica finale apertura appropriata e estremità smussata del catetere.
- Posto un tubo di silicone lungo 2 mm sopra il catetere fino a quando esso si trova appena sotto l'estremità svasata.
- Tagliare il catetere (polietilene tubi PE-50) di lunghezza appropriata (20-25 cm) per adattarsi alle dimensioni dell'animale.
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Produzione degli elettrodi
- Preparare un filo di acciaio rivestite con politetrafluoroetilene di 20-25 cm (lunghezza appropriata a seconda delle dimensioni dell'animale).
- Preparare un filo d'argento 2 cm di lunghezza e ruotare l'estremità fino a quando rimane un piccolo anello. Spogliano 2 mm dell'isolamento in Teflon a un'estremità. Saldare il filo intrecciato argento finale per il filo di acciaio spogliato.
- Applicare lo smalto convenzionale nella zona di rivestimento. Preparare la tubazione del polietilene lungo 4 mm sopra la regione rivestita e sigillare l'estremità applicando il calore per le pinze di compressione.
2. preparazione animale
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Anestesia
- Utilizzare un'anestesia adeguata cocktail approvati dall'istituzione per un generale anestesia.
- Preparare cocktail di anestesia con medetomidina (0,15 mg/kg), midazolam (0,08 mg/kg) e fentanil (0,01 mg/kg) e iniettare per via intramuscolare di una siringa da 1 mL con un ago calibro 27.
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Preparazione chirurgica
- Radere l'addome con un rasoio elettrico, tra cui la regione genitale e la regione lombare a livello delle scapole.
- Disinfettare addominale e collo regioni con 70% etanolo prima e poi 3 alternati scrub con soluzione povidone-iodio.
3. l'impianto di catetere vescicale
- Eseguire una laparotomia bassa linea mediana a livello della terza e quarta tettarella (circa 2-2,5 cm di lunghezza) utilizzando un bisturi per la pelle e una forbice chirurgica per il muscolo addominale.
- Esporre la vescica guidando la parete addominale in direzione cranio-caudale e fissarlo in questa posizione inserendo sul retro di un forcipe dietro la vescica per evitare ri-posizionamento.
- Collocare una sutura attorno alla cupola della vescica utilizzando una sutura monofilamento non riassorbibile 6-0 con un ago conico-tip.
- Incise la cupola della vescica all'interno della borsa-stringa, da punta di bisturi o ago da 18G, per inserire il catetere vescicale (Vedi protocollo punto 1).
- Inserire il catetere precompilato con la soluzione fisiologica sterile di sodio cloruro 0,9% e attentamente ritirare il catetere della vescica fino a apertura svasata del catetere è posizionato appena sotto la cupola della vescica.
- Proteggere la sutura intorno al catetere e fare una fermata-sutura attorno al corpo del catetere per ulteriore fissaggio.
- Controllare eventuali perdite attraverso la cupola della vescica lentamente riempiendo la vescica attraverso il catetere con soluzione fisiologica sterile di sodio cloruro 0,9%.
4. l'impianto di elettrodi dello sfintere uretrale
- Preparare tre elettrodi per l'impianto (Vedi protocollo punto 1).
- Contrassegnare un elettrodo con un pennarello permanente colorato per l'ulteriore identificazione dell'elettrodo null futuro. Disinfettare gli elettrodi con etanolo al 70%.
Nota: I cateteri non sono adatti per il calore e le procedure di sterilizzazione chimica. Invece freddo sterilizzare gli elettrodi per 24 h. - Estendere l'incisione addominale di forbici chirurgiche fino all'osso pubico, ma non tagliare la sinfisi pubica.
- Identificare l'uretra e creare una tasca smussata utilizzando una pinzetta su entrambi i lati dell'uretra, ma evitare il trauma di vasi e nervi.
- Identificare i sacchetti appropriati grassi vicino l'uretra all'interno di questa finestra.
- Difficoltà elettrodi bilateralmente al sacchetto grasso appropriato utilizzando la sutura monofilamento non riassorbibile 6-0.
Nota: La posizione finale degli elettrodi deve essere bilaterale alla regione metà dell'uretra. - Legare i due elettrodi insieme sutura monofilamento non riassorbibile 6-0.
- Sutura dell'elettrodo null contrassegnato al muscolo della parete addominale a distanza dell'uretra. Legare tutti tre gli elettrodi con una singola sutura.
5. tunneling
- Fare un'incisione piccola pelle tra le scapole per il tunneling.
- Cavi degli elettrodi al collo del tunnel e fare un controllo finale per il corretto posizionamento e verificare la posizione degli elettrodi dopo aver tunnellizzato.
- Catetere vescicale di tunnel al livello scapole - prestare attenzione alla vescica mentre tunnellizzato il catetere per evitare torsioni della vescica. Per questo scopo, è necessario mantenere il catetere appena prima di entrare la cupola della vescica per evitare torsioni della vescica.
- Muscoli addominali nelle vicinanze punti di sutura continue o interrotte con una sutura assorbibile in polyfilament 4-0. Chiudere l'incisione cutanea dai suturare interrotti materasso.
- Allungare l'animale per tutta la sua lunghezza per avere massima distensione dei cavi degli elettrodi e del catetere.
- Difficoltà fili catetere ed elettrodo da una sutura in affondata al muscolo della spalla.
- La pelle nelle vicinanze un punto singolo con la sutura 4-0.
6. cablaggio raccordo
- Montare un cablaggio per l'animale tirando la cintura sopra la testa dell'animale e tirare le zampe anteriori a fine corsa tra le strisce di due silicone. Controllare le dimensioni di cablaggio, il peso dell'animale prima della chirurgia con il distributore.
- Galleria il catetere vescicale per il foro centrale del fascio ed elettrodi attraverso il foro su misura da un trapano adattate alle dimensioni dei cavi degli elettrodi.
- Regolare la cintura tirando le strisce di silicone. Regolare l'imbracatura, quindi non è troppo allentato, ma garantire che un po' di spazio rimane per mantenere la capacità di movimento del ratto.
- Utilizzare una cavo cinghia per fissare le strisce di silicio.
- Tagliare la lunghezza del catetere della vescica a 3 cm di sopra del fascio, connettersi il tappo 23G e infine risolvere il problema all'imbracatura.
7. fabbricazione del connettore elettrodo
- Preparare tre piccole guaine termorestringenti (un colore diverso per l'elettrodo null). Preparare due ulteriore guaine termorestringenti in una dimensione più appropriata.
- Ridurre la lunghezza dei fili elettrodo ad una lunghezza ottima per poter collegare in seguito alla spina femmina senza essere troppo largo o troppo breve. Togliere l'isolante in Teflon dei tre fili (circa 2 mm) e attorcigliare i fili di acciaio in una stringa.
- Posto grande guaine termorestringenti sopra tutti i fili, posizionare i tubi piccoli individualmente per tutti i tre fili e utilizzare il tubo colorato per l'elettrodo null.
- Saldare gli elettrodi per la 3-connessione-spina maschio. Inserire l'elettrodo null in mezzo e ridurre l'area di tre piccoli singoli tubi sopra saldati.
- Compattare il primo dei tubi più grandi alla fine delle terminazioni singoli tubo e il tubo grande finale al confine spina maschio.
- Collegare la spina maschio al connettore femmina fissato l'imbracatura e fissare con un pezzo di nastro per ulteriore sicurezza.
8. cura post-operatoria di
- Pulire aree chirurgiche e disinfettare con povidone-iodio.
- Metti l'animale su un rilievo di riscaldamento fino a quando è sveglio e dare soluzione di sodio cloruro 0,9% per la sostituzione dell'acqua, basato sugli orientamenti locali cura degli animali durante e dopo la chirurgia.
- Somministrare analgesici (meloxicam 1 mg/kg) e antibiotici (sulfadoxinum 200 mg, trimethoprimum 40 mg, 15 mg/kg) come una soluzione combinata iniezione per via sottocutanea. Due volte al giorno, dare analgesici (mattina e sera) e una volta al giorno dare antibiotici, per cinque giorni successivi.
- Continuare con gli antibiotici allo stesso dosaggio durante il periodo intero seguito alle due o tre iniezioni a settimana.
- Controllare ogni giorno per il montaggio appropriato dell'imbracatura ed eseguire un'ispezione del campo chirurgico, soprattutto della regione del collo. Se diventa troppo stretto tirando con cautela le strisce di silicone, regolare l'imbracatura.
- Sciacquare il catetere regolarmente una volta alla settimana per evitare un blocco.
9. preparazione per la misura di cistometrici
- Eseguire le prime misurazioni cistometrici dopo sei giorni post-operatori.
NOTE: Misurazioni precedenti possono essere influenzati da analgesico farmaco e/o urothelial irritazione a causa l'impianto di catetere. - Accendere l'interruttore principale, il computer e l'amplificatore di EMG.
- Riempire la pompa a siringa con cloruro di sodio 0,9% temperatura ambiente riscaldato. Aprire i tre vie connettori uno dopo l'altro in maniera decrescente, a partire dalla pompa e lavare i tubi.
Nota: Controllare attentamente per bolle d'aria rimanente, come bolle altererà le misurazioni cistometrici.
10. taratura
- Avviare il programma uroflowmeter software e passare alla taratura.
- Chiudere il connettore a tre vie per la pompa e l'animale.
- Aprire la valvola per il manometro collegato e premere zero nel programma.
- Regolare la pressione sul manometro a 100 mmHg e premere il pulsante di 100 mmHg nel programma. Premere conferma per salvare la regolazione di calibrazione. La finestra si chiuderà automaticamente.
- Chiudere la valvola per il manometro e aprire i connettori a tre vie dalla pompa all'animale di essere pronto per la misurazione.
11. animale (Animal DB) del Database
- Per registrare gli animali, dare l'animale un conciso ID.
- Inserire ulteriori dati, quali data di SCI, inizio del trattamento, la data di impianto del catetere, gruppo sperimentale e la data di nascita dell'animale.
- Per finalmente registrare i dati, premere "memorizzare record" e salvare file.
12. misura impostazioni prima della registrazione
- Avviare il programma premendo il pulsante start.
- Selezionare l'animale e premere Tara scala e pressione zero.
Nota: Prestare attenzione durante l'inserimento dell'animale nel dispositivo di ritenuta, tale che nessun cavo è bloccato, come questo potrebbe portare ad una rimozione di un filo del cavo EMG.
13. animale preparazione
- Rimuovere la spina di catetere e scollegare la spina di EMG dall'imbracatura.
- Mettere il ratto nel dispositivo di ritenuta. Chiudere il dispositivo di ritenuta e bloccare l'imbracatura con un morsetto.
- Ottenere il catetere e la spina di EMG fuori il dispositivo di ritenuta.
- Inserire il dispositivo di ritenuta nell'unità di catamount. Mettere la coda attraverso il tubo e fissare il tubo con nastro adesivo per evitare movimenti.
- Collegare la spina di EMG maschio al connettore femmina EMG registrazione.
- Premere zero pressione ancora una volta e poi collegare il catetere al tubo di riempimento/registrazione. Controllare la pressione nel software.
Nota: La pressione dovrebbe essere positivo, intorno a 5-10 cm H2O alla linea di base. Se la pressione è negativa, scollegare il catetere dalla cannula, premere zero pressione e quindi ricollegare il catetere.
14. registrazione
- Se il catetere e il cavo EMG sono collegati, premere pompa esecuzione e registrazione.
- Adattare la velocità di riempimento alle esigenze sperimentali in μL/min.
- Il tempo di notare la registrazione inizia e la temperatura nel libro registro.
- Per interrompere la registrazione di cistometrici, arrestare la pompa premendo eseguire pompa e premere ancora una volta di registrazione.
Nota: La pompa si spegnerà e la luce verde alla pompa è spenta. - Scollegare il catetere e utilizzare la spina di fermo 23G per chiudere l'estremità del catetere. Scollegare il cavo di EMG.
- Aprire la parte anteriore del dispositivo di ritenuta e guida il ratto fuori il dispositivo di ritenuta.
Nota: Maneggiare con cautela il ratto e monitorare i fili per evitare qualsiasi bloccaggio dei cavi. - Collegare il catetere l'imbracatura. Re-inserire la spina di EMG all'imbracatura e mettere un pezzo di nastro intorno alla candela.
Nota: Se l'animale ha una condizione patologica più bassa dell'apparato urinario, esprimere la vescica alla fine manualmente per evitare overdistention della vescica. - Mettere l'animale indietro nella sua gabbia di casa.
- Chiudere il programma di uscita premendo.
- Pulire il dispositivo di ritenuta e Becher.
- Chiudere i connettori a tre vie per la pompa e l'uscita degli animali.
- Arrestare il computer, l'unità di EMG e il sistema tramite l'interruttore principale.
Nota: Dati viene salvati nella cartella separata "Dati registrati" con il file sottocartella dell'ID del ratto misurato. Le singole registrazioni sono ordinate nelle cartelle ID singolo ratto data.
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Risultati
Uno schema che mostra il processo di misurazioni cistometrici sveglio è presentato nella Figura 1 e nella Figura 2viene illustrata l'anatomia interna per l'impianto di catetere vescicale. Intervento chirurgico richiede circa 2 h. analgesia postoperatoria e antibiotici, come descritto nel protocollo, coprono dolore e infezioni oltre cinque giorni dopo la chirurgia. Nessun segno di dolore sono stato notato da allora in poi. Due vol...
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Discussione
Questo protocollo descrive la procedura chirurgica di un catetere permanente e l'impianto di elettrodi dello sfintere uretrale e cistometrici tecnica di registrazione in ratti svegli, leggermente trattenuti tra cui sia l'analisi simultanea della vescica urinaria e sfintere uretra esterno.
Fasi critiche durante la chirurgia sono l'impianto attenta del catetere della vescica, evitando perdite e vasta manipolazione. Inoltre, un preciso impianto degli elettrodi bilaterali allo sfintere uretrale es...
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla a rivelare.
Ringraziamenti
Gli autori non hanno alcun acknowledgement.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Tubo in polietilene PE 50 | Catetere | per 427411 | Becton Dickinson |
| Prolene 6-0 (BV-1, 9,3 mm, 3/8c) | Sutura Ethicon | EH7403H | Filo |
| d'acciaio rivestito in teflon Filo | cooner | AS631 | Materiale dell'elettrodo |
| Filo d'argento 0,250 mm | World Precision Instruments | AGW1030 | Materiale dell'elettrodo |
| Rotilabo - Tubo in PVC | Carl Roth | 97241 | Harness |
| Vicryl rapide 4-0 (P-3, 13 mm, 3/8c) | Ethicon | V4940H | Suture |
| Quick Connect Single Harness | SAI Infusion Technologies | QCH-23CW | Harness |
| Tubi termoretraibili | ChiliTec | 17894 | Saldatura a elettrodo |
| Filo di saldatura Pb60 Sn40 | Stannol | LD0029 | Saldatura a elettrodo |
| Flussaggio agente 157 | Castolin Eutectin | 157 0150 | Saldatura a elettrodo |
| Conn Unshrouded Header HDR 3 POS, 2,54 mm Scatola a foro passante ST a saldare | Preci-dip | 801-87-050-10-001101 | Saldatura a elettrodo |
| Presa multipla Conn SKT 50 POS 2,54 mm, scatola a foro passante ST a saldare | Preci-dip | 890-18-003-10-001101 | Saldatura |
| a elettrodoPacchetto cistometria per ratti (contiene pompa, bilancia, trasduttore di pressione, hardware per l'analisi cistometrica) | Catamount Research and Development Inc. | CAT-CYT-R | |
| Amplificatore differenziale con headstage attivo | AD instruments | DP-311 | Amplificatore EMG |
| Resrain Medie dimensioni per ratti 200-300 g | emka Technologies | HLD-RM | |
| Uro Dyn Software | Zü ricco di | basati su MTA | |
| (ceppo Lewis) 12 settimane di età | Charles River, Sulzfeld, Germania | animali |
Riferimenti
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- de Groat, W. C., Yoshimura, N. Plasticity in reflex pathways to the lower urinary tract following spinal cord injury. Exp Neurol. 235, 123-132 (2012).
- Matsuura, S., Downie, J. W. Effect of anesthetics on reflex micturition in the chronic cannula-implanted rat. Neurourol Urodyn. 19, 87-99 (2000).
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- Yaksh, T. L., Durant, P. A., Brent, C. R. Micturition in rats: a chronic model for study of bladder function and effect of anesthetics. Am J Physiol. 251, R1177-R1185 (1986).
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