Methodenartikel

De toepassing van op afstand bestuurbare high-definition capsule-endoscopie bij blaasonderzoek bij honden

DOI:

10.3791/66990

⸱

30 mei 2025

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Urology, Jiangsu University Affiliated Kunshan Hospital

In dit artikel

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Hier presenteren we een protocol voor het onderzoeken van de hondenblaas met behulp van een high-definition capsule-endoscoop, chirurgisch geïmplanteerd en gemanoeuvreerd om beelden vast te leggen van de blaaswand en de plasdynamiek. De procedure biedt inzichten voor het ontwikkelen van nauwkeurige urodynamische studies.

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Deze studie onderzocht de haalbaarheid en mogelijke toepassingen van capsule-endoscopie voor blaasonderzoek met behulp van een hondenmodel. Drie volwassen mannelijke Beagle-honden ondergingen chirurgische implantatie van capsulecystoscopen en werden verdeeld in drie groepen, elke groep met één Beagle: Groep A (Beagle A) bleef 8 uur in een vaste rugligging, Groep B (Beagle B) bewoog 8 uur vrij en Groep C (Beagle C) had handmatig aangepaste posities (liggend, liggend, gehurkt) gedurende elk 20 minuten. De geïmplanteerde capsule-endoscopen functioneerden met succes bij alle honden. Groep A maakte voornamelijk beelden van de blaasbasis (6 uur en 27 min). Groep B verwierf beelden van de blaashals en -basis (7 uur en 12 minuten), inclusief dynamische visualisatie van de blaashals, de prostaatfossa en de uitwendige urethrale sluitspier tijdens natuurlijk urineren. Groep C leverde beelden op van de hals, basis en apex van de blaas (56 min). De bevindingen van deze studie tonen het vermogen van capsule-endoscopie aan om dynamische beelden van hoge kwaliteit van de blaaswand van de hond te leveren en suggereren het potentieel ervan voor het ontwikkelen van nauwkeurige en urodynamische beoordelingen.

Inleiding

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Transurethrale cystoscopie, een veelgebruikt diagnostisch hulpmiddel in de urologische chirurgie, wordt klinisch veel gebruikt, niet alleen als een betrouwbare methode voor het diagnosticeren van blaaskanker, maar ook als een belangrijk middel voor behandeling en postoperatieve follow-up1. Traditioneel cystoscopisch onderzoek, of het nu stijf of flexibel is, veroorzaakt echter vaak ongemak bij patiënten en kan leiden tot complicaties zoals urethrale beschadiging en retrograde infectie2. Bovendien introduceren traditionele urodynamische tests, door de normale fysiologische activiteit van de urinewegen en de mentale en psychologische activiteiten van patiënten te verstoren, onvermijdelijk bepaalde fouten in de resultaten 3,4,5. De ontwikkeling van een geminiaturiseerde, comfortabele, blindehoekvrije en nauwkeurigere diagnostische methode vertegenwoordigt dus een toekomstige richting voor de vooruitgang van cystoscopie.

Capsule-endoscopie, ook bekend als draadloze endoscopie, is op grote schaal toegepast bij gastro-intestinale onderzoeken en biedt voordelen zoals gemak, pijnloosheid, afwezigheid van kruisinfectie en geen verstoring van de normale activiteiten van de patiënt. Het pijnloos verkrijgen van uitgebreide beeldvormingsgegevens van het maag-darmkanaal door middel van capsule-endoscopie is een standaardmethode geworden 6,7,8. Aangezien de blaas een hol orgaan is dat via de urethra verbonden is met de externe omgeving, kan een capsule van de juiste grootte via de urethra in de blaas worden ingebracht.

Op basis hiervan stellen we het concept van een capsulecystoscoop voor en verkennen we de voordelen en mogelijke toepassingen ervan als een nieuw diagnostisch hulpmiddel door middel van dierproeven, waardoor we nieuwe inzichten verschaffen voor de toekomstige ontwikkeling van capsule-endoscopietechnologie. In deze context veronderstellen we dat de capsulecystoscoop duidelijke intravesicale beelden kan verkrijgen en dynamische veranderingen van verschillende structuren tijdens het fysiologische urineerproces kan vastleggen, wat inzichten oplevert voor de ontwikkeling van nauwkeurigere urodynamische tests. Dit zou het ongemak voor de patiënt in de toekomst mogelijk kunnen minimaliseren en de indicaties voor cystoscopische onderzoeken kunnen uitbreiden.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dit onderzoek werd goedgekeurd door de Medische Ethische Commissie van het Aangesloten Kunshan Ziekenhuis van de Universiteit van Jiangsu, waarbij zich strikt wordt gehouden aan de Richtlijnen voor de Ethiek en het Welzijn van Proefdieren. Het nummer van het ethische goedkeuringsdocument is 2021-06-008-K01.

1. Onderwerpen

  1. Gebruik drie gezonde volwassen mannelijke Beagles voor het onderzoek. Verdeel ze willekeurig in de groepen A, B en C, met één hond per groep.
  2. Inclusiecriteria: Neem dieren op die 24 maanden oud zijn, ongeveer 12 kg wegen en vrij zijn van cardiovasculaire, nieraandoeningen en andere chronische aandoeningen.
  3. Uitsluitingscriteria: Sluit dieren uit die binnen een week voor het experiment een medicinale behandeling hebben ondergaan.

2. Experimentele materialen

  1. Voer blaasonderzoeken uit met behulp van een capsule-endoscopiesysteem, inclusief een high-definition intelligente capsule, een beeldrecorder en een werkstation. De capsule-endoscoop meet ongeveer 11 mm × 25 mm, legt beelden vast met 2 frames per seconde (FPS), werkt 8-10 uur en kan ongeveer 60.000 frames verzenden.

3. Experimenteel ontwerp

  1. Preoperatieve voorbereiding
    1. Vast de Beagle-hond gedurende 8 uur en houd 2 uur voor de operatie geen water achter.
    2. Ampicilline (22 mg/kg) 30 minuten voor de operatie subcutaan toedienen als profylactisch antibioticum.
    3. Verwijder het haar van het mediale aspect van de linker voorpoot en de onderbuik met behulp van een tondeuse. Reinig de operatieplaats met een steriele zoutoplossing en droog af met een steriel gaasje. Desinfecteer de operatieplaats met povidon-jodium.
    4. Plaats een intraveneuze katheter van 20 G in de cephalische ader van de linker voorpoot. Bevestig de Beagle-hond aan de operatietafel.
  2. Anesthesie
    1. Bewaak vitale functies. Dien dexmedetomidinehydrochloride (0,005 ml/kg) intraveneus toe voor sedatie, gevolgd door propofol (1,0 ml/kg) voor inductie van anesthesie.
    2. Breng een endotracheale tube van 8 mm in de luchtpijp met behulp van een laryngoscoop. Bevestig de juiste plaatsing door auscultatie en zet de buis vast met tape.
    3. Sluit de Beagle-hond aan op een veterinair anesthesieapparaat en handhaaf de anesthesie met 1,5% tot 3% isofluraan in zuurstof via inademing.
  3. Implantatie van capsule-endoscoop
    1. Plaats de Beagle hond in rugligging en plaats de beeldrecorder in de buurt.
    2. Ontsmet de onderbuik driemaal met povidonjodium en breng steriele chirurgische afdeklakens aan.
    3. Maak een longitudinale incisie van 10 cm naast de penis met behulp van een #3 scalpelhandvat en een #10 mes. Snijd in de huid en onderhuidse weefsels en ontleed botweg de buikspieren. Til het buikvlies op en trek het terug met behulp van twee hemostaten.
    4. Zoek de blaas en pak deze voorzichtig vast met een atraumatische tang. Til de blaas op en zet hem vast om schade te voorkomen.
    5. Maak een incisie van 1 cm in de blaas.
    6. Verwijder de capsule-endoscoop. Sluit de beeldrecorder aan op het werkstation met behulp van de speciale universele seriële buskabel (USB) en houd vervolgens de aan/uit-knop op de beeldrecorder 3 s ingedrukt om deze in te schakelen.
    7. Dubbelklik op het OMOM Ove-pictogram op het bureaublad van het werkstation. Voer de gebruikersnaam en het wachtwoord in om in te loggen op de software van het werkstation. Klik op Patiënt toevoegen en voer de gegevens voor de Beagle in en klik vervolgens op Opslaan.
    8. Voer in het gedeelte Patiëntgegevens van de werkstationsoftware het serienummer en het kanaalnummer van de capsule-endoscoop in om de capsule te activeren. Klik op Volgende en klik vervolgens op Nieuwe aanvraag maken. Wanneer u wordt gevraagd om het apparaat te formatteren, selecteert u Ja.
    9. Controleer of de capsule-endoscoop goed werkt. Klik op Real-time View om de afbeeldingen van de capsule-endoscoop weer te geven.
      OPMERKING: Bij normaal gebruik moeten het ACE-indicatielampje op de beeldrecorder en de LED op de capsule synchroon knipperen.
    10. Desinfecteer de capsule-endoscoop met povidonjodium en plaats deze in de blaas.
    11. Sluit de incisie in de blaas met een continue 4-0 resorbeerbare hechting. Sluit de buikwandlagen en sluit vervolgens de huid met een 2-0 zijden hechtdraad. Breng de Beagle-hond na de operatie over naar een kooi. Houd tijdens de overdracht de beeldrecorder binnen 1 m van de Beagle-hond om te voorkomen dat de capsule wordt losgekoppeld van de capsule-endoscoop.
  4. Acquisitie van afbeeldingen
    1. Bevestig de beeldrecorder aan de bovenkant van de kooi en garandeer de veiligheid.
    2. Klik op de knop Instellingen op het werkstation en selecteer vervolgens Beeldrecorder opnieuw opstarten om de beeldrecorder opnieuw te activeren en de operationele status en verbinding van de capsule-endoscoop te bevestigen.
    3. Beperk Beagle A 8 uur lang tot een kleine hondenkooi om stil te blijven. Laat de Beagle B 8 uur vrij bewegen.
    4. Laat Beagle C liggende, liggende en gehurkte posities aanhouden met behulp van zachte fysieke ondersteuning en observeer elke positie gedurende 20 minuten, zodat het comfort van het dier wordt gegarandeerd en het ongemak tot een minimum wordt beperkt.
    5. Bewaak en registreer blaasbeelden van de Beagle C met behulp van de beeldrecorder. Klik op Real-time View om toegang te krijgen tot de live videofeed van de capsule, klik vervolgens op de knop Opname starten om beeldacquisitie te starten en op de knop Opname stoppen om deze te beëindigen. Nadat er voldoende gegevens zijn verkregen, drukt u handmatig op de aan/uit-knop op de beeldrecorder om deze uit te schakelen.
    6. Na ongeveer 8 uur, wanneer het ACT-indicatielampje op de beeldrecorders voor groep A en B gedurende 10 minuten niet meer knippert, sluit u het onderzoek af en schakelt u de recorders uit.
    7. Aan het einde van de experimentele periode van 8 uur voor groep A en B, na beeldacquisitie voor groep C, worden de honden opnieuw verdoofd volgens de procedures beschreven in paragraaf 3.2.
    8. Verwijder de capsule-endoscoop operatief uit de blaas door middel van een cystotomie. Sluit de incisies in de blaas en de buik zoals beschreven in rubriek 3.3.
      Laat de honden herstellen in schone, rustige kooien met zacht strooisel. Dien indien nodig anti-infectieuze en vloeistoftherapie toe.
    9. Sluit de beeldrecorder aan op het werkstation. Schakel de beeldrecorder in en meld u aan bij de software van het werkstation. Klik op Casebeoordeling; Het systeem downloadt dan automatisch de beeldgegevens. Sla de afbeeldingsgegevens op de harde schijf van het werkstation op zodra het downloaden is voltooid.
    10. Analyseer de verkregen beeldgegevens.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

In deze studie kreeg elke Beagle (n = 3) één capsule-endoscoop die chirurgisch in zijn blaas werd geïmplanteerd, en alle dieren vertoonden normaal postoperatief herstel. De capsule-endoscopen functioneerden naar behoren en bleven veilig in de honden, zoals bevestigd door beeldvormend onderzoek (Figuur 2). Onder afstandsbediening legden de apparaten duidelijke beelden vast van alle anatomische gebieden van de blaas in verschillende stadia, inclusief de koepel...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

In de afgelopen jaren, met de vooruitgang van de endoscopische technologie, zijn zowel stijve als flexibele cystoscopen op grote schaal toegepast in de klinische praktijk. De conventionele toepassing van stijve cystoscopie is vaak omslachtig, met tal van blinde vlekken en aanzienlijk trauma. Patiënten ervaren hoge psychologische stress tijdens de procedure en kunnen ongemak of pijn ervaren, evenals fysiologische reacties zoals verhoogde hartslag, verhoogde bloeddruk en psychologische str...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Financiering: Dit werk werd ondersteund door het Kunshan Science and Technology Development Special Project (KS18062), het Jiangsu University Clinical Science and Technology Development Project (JLY20180110) en het First People's Hospital of Kunshan's Scientific Education and Health Promotion Project (CXTD21-D02).

BIJDRAGE VAN DE AUTEUR:
Yang Yuan bedacht de studie, voerde experimenten uit en stelde het manuscript op. Leyi Liu analyseerde de gegevens. Dingli Hu en Shihao Zhang leverden cruciale middelen en hielpen bij de interpretatie van gegevens. Bing Wang droeg bij aan literatuuronderzoek en het redigeren van manuscripten. Yunlong Li hield als corresponderende auteur toezicht op de projectrichting en de afronding van het manuscript. Alle auteurs bespraken de resultaten en keurden de definitieve versie van het manuscript goed voor publicatie.

BESCHIKBAARHEID VAN GEGEVENS:
Alle gegevens die tijdens dit onderzoek worden gegenereerd of geanalyseerd, zijn opgenomen in dit artikel.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
2-0 Zijde draadEthicon Inc. (Beijing)20193021851
20 G intraveneuze katheterShanghai Zhangdong Medical Technology Co., Ltd.383012
4-0 resorbeerbare draadEthicon Inc. (Beijing)20193021851
8 mm endotracheale buisHenan Yadu Industrial Co., Ltd.Niet van toepassing
AmpicillineChengdu Better Pharmaceutical Co., Ltd.H19993625
Dier anesthesie apparaatNanjing Suprex Medical Equipment Co., Ltd.Niet van toepassing
Dier ECG monitorSmiths Medical (US)Niet van toepassing
Dier laryngoscoopShanghai Maiben Medical Technology Co., Ltd.Niet van toepassing
BeagleSchool of Agriculture and Biology, Shanghai Jiao Tong UniversityNiet van toepassing
GaaszwammenGaaszwammen13-761-52
IsofluraanAbbott Laboratories (Shanghai)H20059911
OMOM intelligente capsule-endoscoopChongqing Jinshan Science & Technology (Group) Co., Ltd.NCG100
Povidon-jooplossingChengdu Yongan Pharmaceutical Co., Ltd.H51022885
Propofol-injectieXi'an Libang Pharmaceutical Co., Ltd.H19990281
SchaarbladShanghai Pudong Golden Ring Medical Supplies Co., Ltd.35Y1004
Steriele fysiologische zoutoplossingShijiazhuang No.4 Pharmaceutical FactoryH20066533
Chirurgische instrumentenJohnson & Johnson Medical (Shanghai)Niet van toepassing
DexmedetomidinehydrochlorideJiangsu Hengrui Medicine Co., Ltd.H20190407

Referenties

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Matulewicz, R. S., Delancey, J. O., Meeks, J. J. Cystoscopy. JAMA. 317 (11), 1187(2017).
  2. Von Rundstedt, F. C., Lerner, S. P. New imaging techniques for nonmuscle invasive bladder cancer. Curr Opin Urol. 24 (5), 532-539 (2014).
  3. Chan, G., Qu, L. G., Gani, J. Evaluation of pre-operative bladder contractility as a predictor of improved response rate to a staged trial of sacral neuromodulation in patients with detrusor underactivity. World J Urol. 39 (6), 2113-2119 (2021).
  4. Stav, K., Siegel, Y. I., Beberashvili, I., Sella, H. Z., Zisman, A. Provision of information leaflet before urodynamic study reduces the pre-examination anxiety level. Neurourol Urodyn. 35 (7), 805-808 (2016).
  5. Vogt, B. Catheter-free urodynamics testing: Current insights and clinical potential. Res Rep Urol. 16, 1-17 (2024).
  6. Akpunonu, B., Hummell, J., Akpunonu, J. D., Ud Din, S. Capsule endoscopy in gastrointestinal disease: Evaluation, diagnosis, and treatment. Cleve Clin J Med. 89 (4), 200-211 (2022).
  7. Alkhamees, M., et al. Reusable vs. Single-use cystoscope for removal of double-j stent: A prospective randomized comparison and cost analysis. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 26 (12), 4268-4273 (2022).
  8. Vuik, F. E. R., et al. Colon capsule endoscopy in colorectal cancer screening: A systematic review. Endoscopy. 53 (8), 815-824 (2021).
  9. Lee, J., Kaplan-Marans, E., Jivanji, D., Tennenbaum, D., Schulman, A. Post-cystoscopy infections and device malfunctions in reprocessed flexible cystoscopes in a national database. Can J Urol. 29 (6), 11361-11365 (2022).
  10. Ikeda, A., et al. Support system of cystoscopic diagnosis for bladder cancer based on artificial intelligence. J Endourol. 34 (3), 352-358 (2020).
  11. Chan, E. O., Pradere, B., Teoh, J. Y. The use of artificial intelligence for the diagnosis of bladder cancer: A review and perspectives. Curr Opin Urol. 31 (4), 397-403 (2021).
  12. Wessells, H., Morey, A., Souter, L., Rahimi, L., Vanni, A. Urethral stricture disease guideline amendment (2023). J Urol. 210 (1), 64-71 (2023).
  13. He, M., et al. Recent advances in the treatment of renal stones using flexible ureteroscopys. Int J Surg. 110 (7), 4320-4328 (2024).
  14. Gao, Z., et al. Advanced energy harvesters and energy storage for powering wearable and implantable medical devices. Adv Mater. 36 (42), e2404492(2024).
  15. Swain, P., et al. Remote magnetic manipulation of a wireless capsule endoscope in the esophagus and stomach of humans (with videos). Gastrointest Endosc. 71 (7), 1290-1293 (2010).
  16. Tortora, G., et al. Propeller-based wireless device for active capsular endoscopy in the gastric district. Minim Invasive Ther Allied Technol. 18 (5), 280-290 (2009).
  17. Son, D., Gilbert, H., Sitti, M. Magnetically actuated soft capsule endoscope for fine-needle biopsy. Soft Robot. 7 (1), 10-21 (2020).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Capsule EndoscopyBladder ExaminationCanine ModelHigh Definition ImagingRemote Controlled EndoscopyCapsule CystoscopeUrodynamic AssessmentBladder Wall ImagingBladder Neck VisualizationProstatic Fossa
Video binnenkort beschikbaar

Gerelateerde artikelen