Ex Vivo Modelo Renal Suíno para Avaliação da Dinâmica de Fluxo-Pressão e Recolha de Pedras em Cirurgia Intrarrenal Retrógrada Assistida por Sucção

Resumo

Esse protocolo estabelece uma plataforma de rins suínos ex vivo para quantificação controlada e repetível da pressão intrarrenal e do tempo de retirada dos cálculos através de diferentes pressões de irrigação, pressões de sucção e proporções de diâmetro endoscópio-bainha.

Resumo

A cirurgia intrarrenal retrógrada (RIRS) usando uma bainha de acesso ureteral de sucção (UAS) tornou-se uma abordagem eficaz para o manejo de pedras renais. No entanto, modelos experimentais padronizados capazes de controlar e avaliar simultaneamente parâmetros relevantes, incluindo pressão de irrigação, pressão de sucção e a razão entre o diâmetro do endoscópio e da bainha (RESD), permanecem limitados. O objetivo deste estudo é propor um modelo de rim suíno ex vivo , projetado para permitir uma avaliação controlada e repetível das condições fluxo-pressão com UAS de sucção. O protocolo utilizou rins suínos cadavéricos frescos colocados em um sistema fixo de recipientes, com o UAS de sucção posicionado no cálice do polo superior, e pedras artificiais que imitam o monohidrato de oxalato de cálcio introduzidas no sistema coletor. Um sistema automatizado de bomba de controle de pressão permitia a regulação precisa das pressões de irrigação e sucção. A pressão intrarenal (PII) foi registrada continuamente por 1 minuto, e o tempo de retirada (POT) foi medido repetidamente sob cada RESD e ajuste de pressão. O coeficiente de variação (CV) e o coeficiente de correlação intraclasse (ICC) foram calculados para avaliar a variabilidade e confiabilidade da medição. O modelo demonstrou respostas distintas de IRP em diferentes condições de RESD e pressão, incluindo valores superiores a 40 mmHg. As medições do POT variaram de acordo com as configurações de pressão, refletindo sensibilidade às mudanças nas condições de fluxo-pressão. A análise CV mostrou variabilidade relativamente estreita na maioria das circunstâncias, enquanto a análise ICC demonstrou confiabilidade moderada para medições únicas e alta confiabilidade para medições repetidas com média de casos. No geral , este modelo ex vivo de rim suíno fornece uma referência padronizada ex vivo para RIRS, apresentando dados objetivos e confiáveis de medição repetida usando um UAS de sucção e um ureteroscópio flexível.

Introdução

A Cirurgia Intrarrenal Retrógrada (RIRS) é uma abordagem minimamente invasiva primária para o manejo das pedras ^{renais 1,2,3}. Um avanço técnico recente no RIRS é o desenvolvimento da bainha de acesso ureteral por sucção (UAS), que introduziu uma abordagem adjunta para a recuperação de pedras baseada em irrigação controlada e sucção 4,5,6,7.

O principal desafio na utilização de UAS por sucção é equilibrar a velocidade de extração de pedras com o risco de pressão intrarrenal alta (IRP^)8,9. IRP acima de 30–40 mmHg pode desencadear refluxo de pyelovenos, potencialmente levando a infecção sistêmica e sepse 10,11,12. Fatores envolvidos na regulação desse equilíbrio incluem irrigação, sucção e a razão entre o diâmetro do endoscópio e da bainha (RESD).

Embora numerosos estudos clínicos tenham investigado o UAS por sucção e o IRP 13,14,15, metodologias experimentais padronizadas e modelos validados que permitem o controle, medição e análise simultâneos de fatores relevantes permanecem limitados.

Este protocolo fornece um guia passo a passo para estabelecer um modelo de rim suíno ex vivo com reprodutibilidade aceitável, especificamente projetado para padronizar a avaliação da dinâmica dos fluidos e da coleta de cálculos em RIRS assistida por sucção.

Protocolo

Esse protocolo experimental usando um rim cadavérico suíno foi considerado isento do Comitê Institucional de Cuidado e Uso de Animais (IACUC) do Hospital da Universidade Nacional de Seul. Os reagentes e os equipamentos utilizados estão listados na Tabela de Materiais.

1. Preparação do modelo do rim suíno

NOTA: Veja a Figura 1.

1. Obtenha rins frescos de porcos falecidos em um matadouro autorizado dentro de 6 horas após a morte. Transporte e armazene os rins em temperatura ambiente até o experimento.
   NOTA: Rins cadavéricos suínos devem ser usados dentro de 24 horas após a morte para evitar corrupção e maior diminuição da perfusão renal.
2. Selecione rins com ureter parcialmente remanescente para permitir a fixação estável do UAS.
   NOTA: O comprimento do ureter deve permitir uma sutura de fixação para imobilizar o UAS, e os rins contendo um ureter remanescente mais longo devem ser preferidos.
3. Preencha suavemente o sistema coletor renal com soro fisiológico normal usando uma seringa, de forma sem tensão. Determine o volume cáliceo quando ocorre refluxo e se observa vazamento de soro fisiológico fora do ureter. Exclua rins suínos com volume calício inferior a 10 mL.
4. Prepare pedras artificiais que imitem pedras monohidratadas de oxalato de cálcio.
5. Triture as pedras em fragmentos de tamanho apropriado de 2 mm a 2,5 mm usando um pilão. Use um calibre digital para selecionar pedras do tamanho adequado.
   NOTA: O tamanho da pedra deve ser grande o suficiente para evitar sucção direta dentro do escopo ou fuga espontânea pelo espaço entre o telescópio e a bainha.
6. Coloque um fragmento artificial de pedra no cálice do polo superior do rim suíno. Use soro para empurrar a pedra para dentro do UAS e posicione-a no sistema de coleta.
   NOTA: Use um endoscópio para verificar visualmente se o UAS está consistentemente fixo na posição correta durante o experimento.
7. Coloque o rim suíno em uma caixa de metal do tamanho adequado e coloque a caixa em um recipiente plástico.
8. Fixe o longo tubo plástico ao ureter usando suturas de poliglactina 3-0 para garantir que o sistema permaneça estável sem movimento durante o experimento.
9. Insira o UAS de sucção dentro do tubo e posicione a ponta distal no cálice do polo superior, na entrada da pelve renal.

2. Configuração experimental do sistema

1. Selecione um ureteroscópio flexível apropriado (diâmetro externo com 7,5 F, 9,0 F ou 9,5 F) e pare-o com um UAS de sucção de 50 cm de tamanho específico (diâmetro interno/externo com 10/12 F, 11/13 F ou 12/14 F).
2. Meça o diâmetro externo do ureteroscópio flexível usando um calibre digital na ponta distal e no meio do eixo. Calcule a RESD com base nos dados medidos (0,68, 0,75, 0,86 ou 0,95).
3. Conecte a linha de irrigação de um sistema automatizado de bomba de controle de pressão ao ureteroscópio flexível.
4. Conecte a linha de sucção de um sistema automatizado de bomba de controle de pressão à porta lateral de sucção do UAS.
5. Conecte o sensor de pressão dentro do UAS a um sistema automatizado de bomba de controle de pressão.
6. Calibre o sensor de pressão para a pressão atmosférica sem aplicar o primer (primer), conforme as diretrizes do fabricante.
7. Insira uma fibra de laser de 200 μm no canal de trabalho do ureteroscópio para imitar o ambiente real da cirurgia intrarrenal retrógrada.

3. Coleta de dados sobre pressão intrarenal (IRP)

1. Coloque o ureteroscópio flexível dentro do UAS. Confirme que o endoscópio passou além da extremidade distal do UAS e alcançou o rim suíno.
2. Entre no modo de endoscopia flexível no dispositivo de bomba automatizada.
3. Selecione as configurações específicas de pressão para irrigação e sucção.
4. Certifique-se de que as outras configurações sejam controladas e mantidas constantes. Fixe o fluxo de irrigação na configuração base do dispositivo de 200 mL/min.
5. Registre os valores de IRP a cada 5 s por uma duração contínua de 1 minuto sob cada ajuste de pressão designado.

4. Medição do Tempo de Retirada (POT)

1. Ajuste a pressão de irrigação (100 mmHg, 200 mmHg ou 300 mmHg) e a pressão de sucção (100 mmHg, 200 mmHg, 300 mmHg ou 400 mmHg) na unidade de controle.
   NOTA: Um período de espera fixo de 3 s deve ser mantido após cada ajuste de parâmetro para permitir que a pressão se estabilize antes de registrar qualquer medição.
2. Visualize o fragmento de pedra usando o ureteroscópio flexível e leve-o até a abertura distal do UAS.
3. Inicie a sucção e comece a registrar o POT exatamente quando a pedra entrar na ponta distal da bainha.
   NOTA: Quando um fragmento de pedra é recuperado pelo UAS, ele deve estar sempre visível na visão endoscópica.
4. Pare o temporizador quando o fragmento de pedra for completamente evacuado pela porta lateral próxima do UAS. Registre o POT medido.
5. Repita essa medição 10 vezes para cada pressão e configuração de RESD.
   NOTA: A medição do tempo deve ser realizada cegamente para evitar viés do operador.

5. Análise estatística

1. Entrada de todos os dados experimentais coletados em um pacote de software estatístico especializado.
2. Apresente todos os dados de tempo medidos como a média ± desvio padrão para cada configuração.
3. Use o teste de correlação de classificação de Spearman para identificar a tendência entre os setores. Verifique o coeficiente de variação e o coeficiente de correlação intraclasse para análise de repetibilidade.
4. Estabeleça o limiar para significância estatística em um valor-p inferior a 0,05 para todas as análises comparativas.

Resultados

O diâmetro externo do ureteroscópio flexível foi medido tanto na ponta distal quanto no meio do eixo usando um calibre digital. Os diâmetros externos medidos foram 7,5 F, 9,0 F e 9,5 F, respectivamente, consistentes com o catálogo de produtos. Não foi observada diferença entre as medições da ponta distal e do eixo médio, confirmando que as dimensões do instrumento eram uniformes e adequadas para cálculo confiável de RESD (ver Figura 2).

Discussão

Esse protocolo foi projetado para estabelecer uma plataforma experimental controlada para avaliar condições fluxo-pressão durante o RIRS usando um UAS de sucção. Este estudo forneceu um modelo ex vivo de rim suíno capaz de controlar sistematicamente a pressão de irrigação, a pressão de sucção e as configurações de RESD, ao mesmo tempo em que possibilita a medição consistente de IRP e POT com validação estatística.

A etapa mais crítica nesse protocolo ...

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Flexible-Y Type Negative Suction Sheath	ZSR System Biomedical Technology Co.	ZSR-UAY-1035 ZSR-UAY-1134 ZSR-UAY-1235	Suction ureteral access sheath
FLEX-XC1	KARL STORZ SE & Co.	091271-06	Flexible ureteroscope
HM30S	HugeMed Medical Technical Development Co.	HM30S	Flexible ureteroscope
i-MIMER-sys	ZSR System Biomedical Technology Co.	ZSR-ISP100	Automated pump
JW Digital Calipers	Jongwon Tooling Co.	404-200	Digital caliper
URUS	Dyne Medical Group Inc.	URUS SU 100R	Flexible ureteroscope