Een nieuwe chirurgische techniek in een schapenmodel voor suburethrale transplantaatimplantatie

Samenvatting

In dit artikel wordt een nieuw diermodel uitgelegd dat is ontworpen voor het testen van suburethrale transplantaatmaterialen. In dit model wordt een mesh-tape geïmplanteerd via een vaginale incisie bij ooien en worden de dieren gedurende een periode van drie maanden geobserveerd. Dit model is essentieel omdat het de basis legt voor experimenteel onderzoek naar transplantaten.

Samenvatting

Suburethrale polypropyleen mesh tapes voor vrouwen werden voor het eerst geïntroduceerd in de klinische praktijk voor de behandeling van stress-urine-incontinentie zonder te worden getest in een geschikt diermodel. Het doel van dit werk was het opstellen en evalueren van een geschikt diermodel voor de beoordeling van suburethrale tapetransplantaten. Rekening houdend met de anatomische overeenkomsten tussen ooien en vrouwen en het erkennen van de onvermijdelijke verschillen in houding, maar met erkenning van eerder werk, presenteert dit rapport een stapsgewijze beschrijving van de operatie die betrokken is bij een diermodel dat de implantatie van ondersteunend materiaal simuleert voor de behandeling van stress-urine-incontinentie bij vrouwen. Zeven ooien met een gemiddeld gewicht van 27,7 SD 5,1 kg werden geopereerd. In de lithotomiepositie werd een incisie in de ventrale vaginale wand gemaakt. Bij vijf dieren werd met behulp van een introducer een polyurethaanimplantaat onder de urethra geplaatst en gefixeerd met resorbeerbare hechtingen. De incisie werd gesloten en na 24 uur werd een vaginaal betadinepakket geplaatst. Twee dieren kregen transvaginaal polypropyleen gaas met behulp van vergelijkbare chirurgische stappen, maar zonder fixatiehechtingen. Na de operatie urineerden alle dieren vrij en hadden ze een regelmatige stoelgang. Geen enkel dier vertoonde tekenen van vaginale erosie of transplantaatinfectie tijdens de follow-up van drie maanden. Dit grote diermodel reproduceert nauwkeurig de chirurgische techniek die bij vrouwen wordt gebruikt en biedt zo een waardevol platform voor het evalueren van nieuwe materialen voor de behandeling van stress-urine-incontinentie.

Inleiding

Stress-urine-incontinentie (SUI) treft 26% van de vrouwen in een prevalentieonderzoek in de VS; Bovendien hebben 16% meer vrouwen zowel stress- als aandrangincontinentie¹. Spanningsvrije vaginale tape evolueerde als een minder morbide chirurgische behandeling voor SUI geassocieerd met een vergelijkbaar slagingspercentage en sneller herstel dan de gouden standaard colposuspensie ^2,3. Suburethrale polypropyleen (PP) mesh-tapes werden echter geïntroduceerd zonder testen in een relevant diermodel, wat leidde tot bijwerkingen ^4,5. In de afgelopen jaren zijn er meldingen geweest van significante complicaties na het gebruik van polypropyleen die niet verband houden met chirurgische techniek en waarvan wordt aangenomen dat ze mogelijk verband houden met weefselreacties op het materiaal zelf, waaronder mesh-erosie door de vagina, chronische pijn en infectie⁶. De meest gemelde chirurgische complicaties waren blaasperforatie, urineretentie en bloedingen ^6,7.

Er zijn bijna 100 producten ontwikkeld voor genito-urinaire chirurgische implantatietoepassing⁸. Er zijn grote zorgen vastgesteld met betrekking tot de implantatie van mesh voor de behandeling van bekkenorgaanverzakking ^6,7. Er is een hoge incidentie van spontane bekkenbodemverzakking bij ooien en op basis hiervan is een schapenmodel voor bekkenorgaanverzakking bij vrouwen bepleit en is enterosie aangetoond ^9,10,11. Recent fundamenteel wetenschappelijk werk heeft de suggestie dat weefselreactie op polypropyleen een belangrijke rol kan spelen bij de ontwikkeling van ongewenste complicaties met dit materiaal^{ondersteund 12}. Generieke dierstudies hebben de weefselreactie in de buikwand van kleine dieren op PP-mesh na implantatie onderzocht ^13,14. Omdat deze modellen de anatomische omgeving van mesh-implantatie in menselijke chirurgie niet reproduceren, werd een schapenmodel - met anatomische parallellen met menselijke chirurgie - geëvalueerd. Dit model is effectief gebleken bij het evalueren van nieuw implantaatmateriaal voor een verzakkingsoperatie van het bekkenorgaan, waarbij het transplantaat tussen het rectum en de vagina wordt geplaatst ^9,10,11.

Meer recentelijk rapporteerde gelijktijdig werk dat de transvaginale retropubische techniek repliceerde die wordt gebruikt bij menselijke SUI-chirurgie een top-down benadering voor het inbrengen van tape bij drie ooien¹⁵. Een recent rapport van de huidige auteurs benadrukte de veelzijdigheid van dit model en toonde aan dat het geschikt is voor zowel een retrograde (bottom-up) insertiebenadering met behulp van het TVT-apparaat als een top-downbenadering voor het inbrengen van polypropyleen met het TVT-apparaat en een nieuw materiaal vervaardigd uit polyurethaan¹⁶. Dit video-augmented artikel beschrijft in detail de voorbereiding en het gebruik van dit schapenmodel voor het inbrengen van zowel polypropyleen met behulp van het TVT-apparaat als het nieuwe nieuwe materiaal met behulp van de bottom-up benadering. De TVT-insertietechniek is zoals eerder gemeld³. Het polyurethaan wordt ingebracht, gemonteerd op een naaldinbrenger en vanuit een incisie in de voorste vaginale wand naar boven in de retropubische ruimte, waarbij het pad van onder naar boven wordt nagebootst dat wordt gebruikt voor het inbrengen van TVT.

Om het model te valideren, werd de haalbaarheid van het creëren van een chirurgisch vlak tussen de urethra en de vagina beoordeeld, met zorgvuldige aandacht om letsel aan beide structuren te voorkomen. Mogelijke bekken- en intra-abdominale complicaties geassocieerd met naaldgeleide tapepassage werden ook geëvalueerd. Bovendien onderzoekt deze studie een nieuw elektrogesponnen polyurethaantransplantaat, dat nog niet eerder is getest voor suburethrale implantatie, en vergelijkt de weefselrespons en biocompatibiliteit met die van conventioneel polypropyleen gaas drie maanden na de operatie.

Protocol

De Institutional Review Board (IRB) van het ziekenhuis en de Animal Care and Use Committee hebben het protocol beoordeeld en goedgekeurd (ethisch goedkeuringsnummer: 2230017). Deze goedkeuring voldoet aan internationaal aanvaarde principes van humane experimentele technieken. Alle procedures en postoperatieve zorg werden uitgevoerd in een faciliteit die is geaccrediteerd door de Association for Assessment and Accreditation of Laboratory Animal Care (AAALAC).

Zorg ervoor dat gekwalificeerde dierenartsen altijd medische behandeling en anesthesie uitvoeren.

1. Voorbereiding en anesthesie van dieren

1. Geef de schapen in de preoperatieve ruimte eenmaal atropinesulfaat 0,02-0,05 mg/kg I.M. voor de inductie van anesthesie.
2. Dien de pijnstiller carprofen toe in een dosering van 2-5 mg/kg SC.
3. Scheer de huid rond de onderbuik en de binnenkant van de dijen met een tondeuse.
4. Induceer anesthesie met propofol 2-4 mg/kg IV indien nodig en ketamine 10-12 mg/kg I.M. eenmaal.
5. Breng een endotracheale tube met een diameter van 7 mm in onder direct zicht met behulp van een laryngoscoop en sluit de tube aan op een mechanische ventilator. Gebruik zuurstof- en isofluraan-inhalatie-anesthesie, 5% voor inductie en 2-3% voor onderhoud tijdens de procedure. Controleer de juiste plaatsing van de endotracheale tube, ausculteer de borstkas en buik tijdens het inademen en observeer de beweging van de borstwand.
6. Plaats een pulsoximeter onder het oppervlak van de tong en bevestig deze met plakband.
7. Observeer de kaaktonus op slapheid om de diepte van de anesthesie te controleren. Volledige slapheid betekent diepe anesthesie en kaakspasticiteit betekent dat het dier wakker wordt. Bewaak het anesthesieapparaat op veranderingen in de hartslag en zuurstofverzadiging ten opzichte van de uitgangswaarde.
   OPMERKING: Een 10% verhoogde hartslag of een daling van de zuurstofverzadiging suggereert dat het dier herleeft van diepe anesthesie, waardoor een aanpassing van de anesthesiedosering nodig is. Controleer diepe reflexen elke 15 minuten met het oor dichtknijpen. Verhoog de dosis verdovingsmiddel bij herstel van diepe anesthesie.

2. Voorbereiding en draperen van de huid

1. Voer alle chirurgische ingrepen uit onder steriele omstandigheden.
2. Plaats het dier in rugligging. Schrob de huid van de onderbuikwand, het perineum en de vagina met een 7,5% oplossing van povidon-jodium. Droog de huid vervolgens af met een steriel absorberende handdoek.
3. Dien cefazoline-natrium 25 mg/kg IV toe bij de inductie van anesthesie. Drapeer het dier vervolgens met steriele chirurgische lakens, waardoor het perineum bloot komt te liggen.
4. Breng een 12-Franse urethrale Foley-katheter in voor blaasdrainage. (Figuur 1A).

3. Elektrogesponnen implantatie van polyurethaan mesh

1. Snijd de ventrale vaginale wand in de lengterichting in (Figuur 1B). Ontwikkel de ruimte tussen de vaginawand en de urethra met laterale dissectie met behulp van een Metzenbaum-schaar¹⁶.
   1. Breng door de incisie in de voorste vaginale wand de schaarbladen gesloten in, richt ze aan één kant op de zijwand van het bekken, open de messen en trek ze er vervolgens uit.
   2. Herhaal de procedure meerdere keren totdat de gecreëerde ruimte de wijsvinger in de retropubische ruimte kan toelaten (Figuur 1C,D). Herhaal de dissectie aan de andere kant¹⁶.
2. Gebruik het elektrogesponnen polyurethaanimplantaat bij vijf gezonde volwassen multipare ooien. (Tabel met materialen).
   1. Rijg een polypropyleen één monofilament hechtdraad op een afgeronde naald met een taps toelopende punt door het laterale hechtgat aan beide uiteinden van het implantaat.
   2. Breng de hechtingen craniaal door het achterkrogse weefsel met behulp van een naaldinbrenger (Figuur 1E)¹⁶.
   3. Identificeer de punt van de introducer aan de voorste buikwand, breng deze naar buiten via een vijf mm dwarse incisie in de voorste buikwand en breng de hechtdraad naar buiten.
3. Plaats twee extra resorbeerbare hechtingen door de twee zijgaten van het implantaat om het op zijn plaats te houden (Figuur 1F)¹⁶. Trek het implantaat craniaal met de polypropyleen hechtingen, plaats het onder de urethra en bind de hechtingen vast (Figuur 1G)¹⁶. Bind de buikuiteinden van de polypropyleen hechtingen aan elkaar en sluit de huid over de uiteinden met behulp van 3-0 resorbeerbare hechtingen.
4. Sluit de voorste vaginawand met 2-0 resorbeerbare hechtingen (Figuur 1H)¹⁶. Gebruik onderbroken hechtingen en de chirurgische knooptechniek.
5. Verwijder de katheter. Plaats een betadine vaginaal pakje en verwijder het na 24 uur.

4. Implantatie van polypropyleen tape

1. Gebruik een polypropyleen transvaginaal tape-implantaat in de tweede groep dieren, bestaande uit twee gezonde, volwassen, meervoudige ooien (Materiaaltabel).
2. Snijd de ventrale vaginale wand in de lengterichting in. Ontwikkel de ruimte tussen de vaginawand en de urethra met laterale dissectie retropubisch.
3. Bevestig de tape en de beschermhoes aan de productspecifieke introducer. Passeer de inbrenger craniaal via de retropubische weefsels (Figuur 2A). Identificeer de punt van de introducer aan de voorste buikwand en breng deze naar buiten via een vijf mm transversale incisie in de voorste buikwand. Lever de polypropyleen tape aan.
4. Trek de tape craniaal aan en laat deze onder de urethra zitten (Figuur 2B). Knip de centrale markering van de tape door om de beschermhulzen los te maken. Trek de beschermhulzen van het uiteinde van de buik en gooi ze weg. Bevestig de tape niet met hechtingen, omdat deze zelffixerend is. Knip de buikuiteinden van de tape af en bedek ze met huidsluiting.
5. Sluit de voorste vaginawand af met resorbeerbare 2-0 hechtingen. Gebruik onderbroken hechtingen en de chirurgische knooptechniek.

5. Postoperatief protocol

1. Observeer de dieren na de operatie op pijn en complicaties en geef ze ad libitum toegang tot water en voedsel.
2. Dien pijnstillers toe vanaf acht uur na de preoperatieve dosis: carprofen 2-5 mg/kg SC elke 8-12 uur indien nodig gedurende drie dagen na de operatie.
3. Na volledig herstel huisvest je de schapen samen en laat je ze vrij bewegen. Observeer de dieren dagelijks, behandel eventuele tekenen van pijn of angst of voer euthanasie uit.

6. Eindpunt

1. Volg de dieren gedurende drie maanden en voer weefseloogst uit onder algemene verdoving voor histopathologische analyse.
2. Onderzoek de vagina onder algemene verdoving met behulp van een zelfvasthoudend oprolmechanisme om te zoeken naar tekenen van erosie of grove anatomische misvorming.
3. Identificeer en snijd het transplantaat weg met de omliggende weefsels en bewaar het in 10% formaline voor histopathologisch onderzoek.
4. Dien onder algemene narcose een voldoende dosis IV-anestheticum toe voor euthanasie of volg de euthanasiemethode die door de instelling is goedgekeurd in het dierprotocol.

Resultaten

Zeven ooien met een gemiddeld gewicht van 27,7 SD 5,1 kg werden geopereerd (tabel 1). Figuren 1-2 tonen de chirurgische ingreep. Er waren geen complicaties of morbiditeit die rechtstreeks toe te schrijven waren aan de chirurgische ingreep. Alle dieren verdroegen de operatie en vertoonden normaal eetgedrag, stoelgang en mictie in de volgende postoperatieve dagen. Er was geen vaginale bloeding na het verwijderen van de verpakking. Alle dieren overleefden t...

Discussie

De cruciale stap in de huidige studie is het ontleden van een vlak tussen de vagina en de urethra, het ontwikkelen van een retropubische passage, het craniaal leiden van een op een trocar gemonteerd transplantaat door dit vlak en het transplantaat in een suburethrale positie leggen. Dit diermodel simuleert effectief de implantatie van suburethrale mesh bij vrouwen, waardoor het een uniek hulpmiddel is voor chirurgische experimenten ^2,16

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel

Naam	Bedrijf	Catalogusnummer	Opmerkingen
Advantage Fit Blue System (polypropyleen tape)	Boston Scientific Corporation 300 Boston Scientific Way Marlborough, MA 01752	M0068502120	Naalddiameter: 2,7 mm, Maasplakdikte: 0,66 mm, Poriegrootte: 1182 μm, Vezeldiamter: 0,15 mm
COVIDIEN Nellcor MAXA	Covidien Medtronic, Operationeel hoofdkantoor 710 Medtronic Parkway, Minneapolis, MN 55432-5640 USA		Pulsoxymeter
COVIDIEN Shiley Hi-Lo Oral/Nasale Tracheale Tubus	Covidien Medtronic, Operationeel hoofdkantoor 710 Medtronic Parkway, Minneapolis, MN 55432-5640 USA		Endotracheale buis 7 mm ID
Drager Fabius	Draeger Arabia Co.Ltd. P.O.Box 365642. Riyadh 11393 Koninkrijk Saudi-Arabië.		Anesthesiemachine en monitoren, Siemens SC 7000 monitor, verdampers, flowmeters voor zuurstof, lucht en lachgas.
Electrospun polyurethaan fascio-mimetisch implantaat	University of Sheffield, Sheffield, Verenigd Koninkrijk.	NA	Implantaatmateriaal in bandvorm.
Polypropyleen hechtdraad	Johnson & Johnson Medical N.V., België	V8015	2,0 hechtdraad op ronde naald
Steriele procedureset	Arabian Medical Manufacturing Company, P.O. Box 355033, Riyadh, 11383, Saudi-Arabië	CPT-01000-022	Povidon-jodiumschaal, inclusief Povidon-jodium 7,5% 120 ml, Povidon-jodium 10% 120 ml, applicatorsponzen, steriele handdoeken.