이 프로토콜은 페디클이 있고 혈관이 형성되며 회관화된 회장 패치와 캐뉼라 튜브를 통해 일시적으로 외부 배출된 요로 전환을 통해 재현 가능한 방광 증강을 달성하는 표준화된 쥐 장방막성형술 모델을 설명합니다.
방법 논문
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이 프로토콜은 페디클이 있고 혈관이 형성되며 회관화된 회장 패치와 캐뉼라 튜브를 통해 일시적으로 외부 배출된 요로 전환을 통해 재현 가능한 방광 증강을 달성하는 표준화된 쥐 장방막성형술 모델을 설명합니다.
장 마디를 이용한 방광 증강은 보존적 치료가 실패했을 때 용량이 낮거나 순응이 약한 방광 환자들에게 여전히 핵심 재건 수술로 남아 있습니다. 임상적 관련성에도 불구하고, 통제된 전임상 환경에서 수술 원리를 신뢰성 있게 모델링하는 표준화되고 재현 가능한 프로토콜의 부재로 인해 실험적 진전과 심층 연구가 제한됩니다. 여기서는 혈관화되고 탈관화된 회장 패치를 피판으로 사용하여 자연 방광을 보강하는 단계별 쥐 장방막 성형술 프로토콜을 소개합니다. 시술에는 정중선 복강 절개술, 통제된 노출, 봉합사를 통한 방광 안정화, 외부 캐뉼라 튜브 폴리를 통한 요로 전환, 짧은 장간막 단절과 온전한 장간막 페디클 분리, 탈부화, 그리고 방광벽과의 긴장 없는 문합이 포함됩니다. 장간막 관류 유지, 박근 비틀림 방지, 수밀성 봉합 보장, 카테터 개성 확보에 중점을 두어 시술 성공과 재현성에 매우 중요합니다. 생존이 없는 8마리의 쥐를 대상으로 고분광 영상(HSI)을 사용한 대표적인 수술 중 검증 결과, 주요 수술 단계 후 조직 산소 공급과 장 구간의 관류가 보존되어 이 절차 종료 시점의 조직 생존성을 지지하였습니다. 따라서 이 프로토콜은 쥐 장방막성형술의 재현 가능한 외과적 시행을 위한 표준화된 실험적 접근법을 제공합니다. 모델의 잠재적 후속 응용으로는 대사 및 전해질 변화, 감염 감수성, 점액 생성, 형성 이상증 또는 악성 종양의 유도 등이 있으며, 이는 향후 생존 연구에서 다뤄져야 할 연구입니다.
생리적 방광 기능은 높은 삶의 질 유지에 필수적이며, 효과적인 소변 저장과 배뇨는 요실금, 사회적 웰빙, 전반적인 건강에 매우 중요합니다. 방광 기능에 영향을 미치는 질환은 요실금, 반복 감염, 신장 기능 저하, 일상생활에 심각한 부정적 영향을 미치는 등 상당한 이환율을 초래할 수 있습니다.
선천성 및 후천성 방광 병리는 심각한 기능 장애를 초래할 수 있으며, 보존적 및 약물적 치료가 불충분할 경우 수술적 개입이 필요할 수 있습니다. 후방 요도 판막1, 방광 및 배설문 외위증, 2,3 상위와 같은 선천적 이상은 종종 용량이 낮고 순응력이 떨어지는 방광과 연관되어 상부 요로 악화 위험을 증가시킵니다. 마찬가지로, 골수이형성증4, 다발성 경화증5, 척수 손상6 등 신경학적 질환은 신경성 방광 기능 장애를 초래하여 저장 및 배출 메커니즘을 모두 저해합니다. 또한 결핵7형, 주혈흡충증8형과 같은 감염성 병인은 방광벽 섬유증을 유도하여 복종도를 감소시키고 2차 합병증에 취약하게 만듭니다. 난치성 환자에서는 방광 증강이 저장 용량을 개선하고 방광 내 압력을 낮추며 신장 기능을 보존하는 효과적인 전략으로 작용하여 궁극적으로 삶의 질을 높이고 장기적인 합병증을 완화합니다.
미국 비뇨기과학회(AUA)의 과활성 방광 가이드라인에 따르면, 방광 증대(장낭막성형술)는 방광 용량 감소, 순응 부족, 보존적 관리에 저항하는 중독근 과활성 환자에게 권장됩니다9. 1888년 Tizzoni와 Foggi가 개 모델10을 사용해 처음 기술했으며, 이후 1899년 von Mikulicz에 의해 인간 적용에 맞게 개조된 장낭막성형술은 신경성 방광, 방광 외위증, 후방요도 판막 등 다양한 방광 기능 장애와 관련된 신장 손상 및 요실금 위험을 완화하는 표준 외과적 접근법으로 남아 있다. 13살.
기존 장낭막성형술 기법은 방광을 관상면 또는 시상면에서 삼각면까지 이중화한 후, 탈관화된 장12 구간을 삽입하는 방식을 포함합니다. 회장은 가장 자주 사용되는 장 구간으로, 일반적으로 회장판막12에서 25-40cm 떨어진 곳에서 채취됩니다. 회장이 적합하지 않을 때는 S결장이 선호되는 대체 부위로 사용됩니다.
이 시술은 장기적인 내구성과 높은 환자 만족도를 제공하지만(14), 위장 조직이 요로로 도입되면 대사 장애, 방광 결석 형성, 악성 위험 증가 등 주목할 만한 단점이 있습니다(15,16,17).
이러한 잠재적 합병증을 고려할 때, 근본 기전을 탐구하고 수술 기법을 개선하며 대체 보강 재료를 평가하기 위한 통제된 연구가 매우 필요합니다. 설치류 모델은 이러한 측면을 조사할 수 있는 구조화되고 재현 가능한 환경을 제공하여 연구자들이 증강 후 산염기 균형과 전해질 교란 등 대사 적응을 분석할 수 있게 합니다. 더 나아가, 방광 조직의 시간에 따른 재형성을 관찰할 수 있어 섬유증, 요로피 재생, 확대된 마디의 통합에 대한 통찰을 제공합니다. 또한, 장방막성형술과 관련된 악성 위험이 증가하는 점을 고려할 때, 설치류 모델은 시간에 따른 조직병리학적 변화를 연구하고 발암의 초기 지표를 식별할 기회를 제공합니다. 중요한 점은, 이러한 모델은 생체재료 및 조직공학 응용 연구를 촉진하여, 발암성 및 면역성 위험이 낮은 대체 보강 재료의 길을 열 잠재력을 제공한다는 것입니다.
설치류 및 기타 종에서 실험적 방광 증강 모델이 보고되었으나, 쥐의 정중 개강 절개술을 통한 장장낭막성형술에 대한 직접적으로 비교할 수 있는 표준화된 단계별 프로토콜은 부족합니다. 초기 쥐 연구들은 고전적 증강 방광성형술을 실험 모델로 확립했으며, 혈청근 및 레이저 보조 장낭막성형술과 같은 변종을 기술했습니다18, 19, 20. 이후 연구에서는 장기적인 조직병리학적 및 세균학적 변화, 종양 발생, 수송 생리학, 기능적 결과에 대해 다루었으며, 부분 방광 이식 및 장점막의 요로피로 광역학 교체와 같은 추가 재건 수정도 탐구 되었습니다 21,22,23,24,25,26,27 . 종합해 보면, 쥐 증강 모델이 존재하지만 범위가 다양하며 주로 실현 가능성, 생물학적 후유증, 생리학 또는 특정 재건 변형에 초점을 맞추고 있음을 보여준다 18,19,20,21,22,23,24,25,26,27. 따라서 본 연구의 목적은 쥐에서 정중 선 복강술을 통한 표준화된 장낭막성형술을 수행하는 상세한 절차 가이드를 제시하는 것입니다. 이 프로토콜은 생존 환경이 아닌 환경에서 확립되었습니다. 장기 관찰이 필요한 적용은 가능하지만, 수술 후 회복과 종단적 추적 관찰이 포함된 생존 연구 환경에 적응해야 할 수도 있습니다. 여기에는 기능적 결과 평가, 수술 후 실패 기전, 시간에 따른 조직 재생, 조직 공학 통합 등이 포함될 수 있습니다.
본 모델은 통제된 쥐 환경에서 임상 장낭막성형술의 핵심 기술 원리를 재현하면서도 표준화된 실험 구현에도 적합하도록 설계되었습니다. 탈관화 회장 패치가 선택된 이유는 탈관화가 장의 내재 수축력을 감소시키고 임상 증강술에서 흔히 사용되는 재건 원리를 더 잘 반영하기 때문입니다. 페디클이 있는 혈관 분절의 사용은 장간막 관류를 보존하고 이식 준비 중과 이후 조직 생존 가능성을 직접 평가할 수 있게 합니다. 캐뉼라 튜브를 통한 외부 요로 전환 시술을 도입하여 시술 중 방광의 조절된 배액을 제공하고 재건된 구간의 표준화된 수술 중 평가를 용이하게 했습니다.
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이 문서에 명시된 모든 동물 시술은 공인 시설 내에서 수행되었으며, 독일 카를스루에에 위치한 바덴뷔르템베르크 지역 의회 기관 동물 관리 및 이용 위원회(IACUC)의 승인을 받았습니다(35-9185.81/G-62/23). 실험동물은 기관 프로토콜에 따라 취급되었으며, 독일의 동물 복지 관련 법률을 준수했으며, 유럽 공동체 이사회(2010/63/EU)와 ARRIVE 지침이 제시한 지침을 준수하였습니다. Janvier Labs에서 채취한 8주에서 12주 사이의 수컷 Sprague-Dawley 쥐(n = 8)를 사용했으며, 이 쥐는 1주일간의 적응 기간 후에 사용되었습니다.
1. 마취 및 진통
2. 수술 부위 및 기기 준비
3. 정중 복강 수술을 통한 접근법
4. 소장 및 요광의 식별 및 준비 (그림 1)
5. 외부 요로 전환을 위한 캐뉼라 튜브 폴리의 삽입 및 고정 (그림 1)

그림 1: 소변 및 방광 외부 전환 캐뉼라 관 삽입 및 소장 및 방광 준비 과정. (A) 소장 및 방광의 식별 및 근사(A.1–A.2). (B) 복막 박리를 통한 방광 동원 (B.1–B.4). (C) 방광 돔에 스테이 봉합사를 배치하는 (C.1–C.5). (D) 방광벽 박리(방광 절개술) (D.1–D.2). (E) 스테이 봉합선 교체 (E.1–E.6). (F) 방광 절개술을 통한 외부 요로 전환을 위한 캐뉼라 삽입 (F.1–F.5). (G) 복벽에 외부 캐뉼라 관 구간을 고정하는 (G.1–G.9). (H) 캐뉼라 튜브 끝(H.1–H.9)의 고정 및 최종 방광 삽입. (I) 포레이로 설명된 준비 및 캐뉼라 튜브 배치를 요약한 도식 설명. 굵은 점선은 소장을 나타냅니다. 가느다란 점선은 방광을 나타냅니다. 검은 사각형은 다음 사진에서 확대된 이미지 단면을 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.
6. 소장 구간 분리 (그림 2)

그림 2: 방광 증대를 위한 소장 구간 식별 및 분리. (A) 방광 증강을 위한 적합한 소장 구간 동원 및 식별 (A.1–A.4). (B) 남은 장 루프(B.1–B.4)에서 선택된 소장 구간을 절단. (C) 잔류 루미날 내용물의 배출 (C.1–C.4). (D) 남은 소장 루프의 구강 및 복부 끝의 분리 및 위치 조정. (E) 이후 증강을 위해 준비한 분리된 소장 구간. (F) 구간 선택 및 격리를 요약한 도식 일러스트. 굵은 점선은 고립된 소장 구간을 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.
7. 장 구간 및 방광 증강 준비 (그림 3)

그림 3: 소장 부위 및 원형 방광 증강 문합 구조. (A) 소장 구간 해리 및 준비(이식편 준비) (A.1–A.3). (B) 이식편의 모서리 가장자리 절제(B.1–B.3). (C) 접합과 방광 입구 사이에 고정 봉합을 삽입하여 문합 시작(C.1–C.4). (D) 고정점 고정하여 이식편과 방낭절개 경계를 정렬하는 것(D.1–D.2). (E) 방광벽에 대한 방광 증강 패치의 원위 문합 (E.1–E.15). (F) 남은 소장 조직이 원뿔형 뾰족한 캡 형태로 닫히는 경우(F.1–F.6). (G) 장기를 해부학적 위치로 재배치하는 (G.1–G.2). (H) 이식편 준비 및 방광 증강 문합을 요약한 도식 일러스트. 굵은 점선은 소장 구간을 나타냅니다. 가느다란 점선은 방광벽의 입구를 나타냅니다. 흰색 화살표는 바늘을 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.
8. 종단 간 소장 문합 (그림 4)

그림 4: 종단 간 소장 문합 및 장간막 결손 봉합. (A) 장막 및 장간막 경계에 정렬 봉합사의 배치 (A.1–A.10). (B) 두 개의 전벽 근사 봉합사 배치(B.1–B.4). (C) 후벽 노출 및 두 개의 후벽 근사 봉합사 삽입(C.1–C.4). (D) 문합을 완성하기 위해 여섯 개의 모든 봉합사를 순차적으로 묶는 것(D.1–D.6). (E) 종단 간 문합 확대 (E.1–E.2). (F) 내부 탈출증을 방지하기 위해 봉합을 중단하여 장간막 결손을 봉합하는 것(F.1–F.8). (G) 끝에서 끝까지 소장 문합의 도식. 이 그림의 더 큰 버전을 보시려면 여기를 클릭해 주세요.
9. 최종 단계와 고려사항
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이 프로토콜 후 조직 생존 가능성을 확인하기 위해 8마리의 쥐에서 조직 산소 공급과 관류를 평가하였습니다(표 1). 장낭막성형술 이전에 조직 산소포화도(StO₂)와 관류(NIR)를 시각화하기 위해 소장의 고분광 영상(HSI)이 수행되었습니다(그림 5A.1). 음성 대조군으로서 대동맥 클램프를 통해 최대 저관류가 유도되었습니다(그림 5A.2). 대표 조직 영역의 HSI는 지속 관류 평가를 위한 주요 수술 단계 후에 반복되었습니다(그림 5B.1–5B.4).
이 시각적 정량 분석은 복부 접근 후 소장의 생리학적 조직 산소 공급과 관류를 입증했습니다(그림 5C.1
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이 연구는 정중 복강절개술, 체외 캐논리, 이관화된 회장 절개 삽입을 이용한 쥐 장방막성형술에 대한 재현 가능한 외과적 프로토콜을 제공합니다. 이 기술은 Tizzoni와 Foggi가 방광 증강에 대해 설명한 원리를 따르며, 정밀한 마취, 무균 준비, 소변 우회를 위한 외부 캐논리, 혈관 형성된 소장 패치 채취를 결합하여 설치류 모델에 맞게 적용합니다.
이 프로토콜은 생존 비생존 환경에서 수행되고 검증되었습니다. 그럼에도 불구하고, 연구자들이 종단 관찰을 위한 생존 환경에 적응할 수 있도록 방광 증강을 위한 중개 플랫폼을 구축했습니다. 장기적인 기능 결과 조사는 앞으로도 연구의 주제로 남아 있습니다.
여러 수정을 통해 이 프로토콜의 유용성을 넓힐 수 있습니다. 현재 프로토콜은 말기 환경에 한정되어 있지만, 향후 생존 연구의 기술적 기초가 될 수 있습니다. 이러한 적응은 표...
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이해 상충은 선언되지 않았습니다.
저자들은 바덴뷔르템베르크 과학연구예술부(MWK)와 독일연구재단(DFG)이 INST 35/1314-1 FUGG 및 INST 35/1503-1 FUGG를 통해 지원SDS@hd한 데이터 저장 서비스에 감사드립니다. 더불어, 저자들은 독일 하이델베르크 국립종양질환센터(NCT)의 체계적인 박사후 연구원 프로그램과 외과 종양학 프로그램을 통해 지원해 주신 데 깊이 감사드립니다. 또한 바덴뷔르템베르크 주 의회가 승인한 혁신 캠퍼스 헬스 + 라이프 사이언스 얼라이언스 하이델베르크 만하임에 대한 국가 자금 지원을 인정합니다. 이 프로그램은 알렉산더 스터디에-피셔의 구조화된 박사후 프로그램인 DKFZ, EMBL, 하이델베르크 대학교, 하이델베르크 대학교 병원, 만하임 대학교 병원, 중앙 정신 건강 연구소가 협력하여 진행됩니다. 막스 플랑크 의학 연구소 등이 있습니다. 더 나아가, 만하임 대학교 의료센터 내 DKFZ 헥터 암 연구소의 지원에 감사드립니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 비외상성 준비 포스셉스 | Aesculap | FB395R | DE BAKEY ATRAUMATA 비외상성 포스셉스, 직선 |
| 블런트 오버홀트 클램프 | Aesculap | BJ012R | BABY-MIXTER 준비 및 결찰 클램프, 굽은, 180 mm |
| 칸누라 튜브 폴리를 위한 플러싱 및 전환 | Mdk Mart | 23-CA-CD-UL-CD | 칸누라 G18 (디버전 칸누라를 플러시하는 데 튜브만 사용됨) |
| 카프로펜 | cp pharma | 115 | 카프로펜 0.5% (5% 및 50 mg/mL 1:10 희석) (Carprosol) |
| 면화 면봉 | Amazon | ASIN: B0FPDB8ZGS | 비멸균 면화 면봉 (생존 실험을 위한 오토클레이브) |
| 빠르게 흡수되는 폴리필라멘트 4-0 봉합사 | COVIDIEN | SV-494 | 1개의 P-13 바늘이 있는 흡수성 폴리글락틴으로 된 단일 팔 폴리필라멘트 외과용 봉합사 |
| 고정 막대 | legefirm | 500343896 | Y자형 금속 고정 막대로 사용되는 튜닝 포크 |
| 폴리 카테터 | B. Braun | 4242010-02 | 20 게이지 50 mm Introcan Safety 2 카테터를 디버전 칸누라로 사용 |
| 거즈 면봉 | Medrull | ASIN: B09164D1JG | 멸균 거즈 면봉 |
| 가열 패드 | Royal Gardineer | IP67 | Royal Gardineer 가열 패드 크기 S, 20 와트 |
| 하이퍼 스펙트럴 이미지 카메라 시스템 | Diaspective Vision | TIVITA Tissue Halogen | 검증을 위한 HSI 시스템 |
| 아이소플루란 | Piramal Critical Care | PZN / EAN 09714675 / 4150097146757 | 100% 아이소플루란 250 mL |
| 아이소플루란 기화기 | UNO ROESTVASTSTAAL BV | 180000002 | 아이소플루란 기화기 |
| 등삼투성 나트륨 염화물 용액 | B. Braun | ASIN: B007PZJOQ4 | 0.9% 나트륨 염화물 용액 |
| 케타민 | cp pharma | 1202 | 케타민 10% (100 mg/mL) |
| 금속 칸누라 | BD (Beckton, Dickinson) | 301300 | 20 게이지 준비 후크로 사용되는 BD Microlance 3 칸누라 |
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| 비흡수성 모노필라멘트 4-0 봉합사 | COVIDIEN | SP-670 | 1개의 C-16 바늘이 있는 비흡수성 폴리-프로필렌으로 된 단일 팔 모노필라멘트 외과용 봉합사 |
| 비흡수성 모노필라멘트 6-0 봉합사 | COVIDIEN | VP-733-X | 2개의 CV-22 바늘이 있는 비흡수성 폴리-프로필렌으로 된 이중 팔 모노필라멘트 외과용 봉합사 |
| 안과용 연고 | Bayer Vital GmbH | 1578681 | 5% 덱스판테놀 |
| 플라스틱 퍼퓨저 튜브 | M. Schilling GmbH | S702NC150 | COEX 연결 튜브 150 cm |
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