Summary
אנו מתארים את השימוש באולטרסאונד בתדר גבוה עם הדמיה בניגוד כשיטה למדוד את עוצמת השלפוחית, עובי הקיר שלפוחית השתן, שמני מהירות, נפח ריק, משך הריק, וקוטר השופכה. אסטרטגיה זו ניתן להשתמש כדי להעריך את תפקוד המעיים ויעילות הטיפול בדגמי העכבר השונים של תפקוד בדרכי השתן התחתון (LUTD).
Abstract
השכיחות של היפרפלזיה שפיר קליני הערמונית (BPH) ותסמינים בדרכי השתן התחתונה (LUTS) הוא הולך וגובר בשל הזדקנות האוכלוסייה, וכתוצאה מכך כלכלית ואיכות משמעותית של החיים נטל. מודלים מסוגים שונים של העכבר ומדגמים אחרים פותחו כדי ליצור מחדש היבטים מגוונים של מחלה זו מרובת עצרת; עם זאת, שיטות כדי לכמת את תפקוד השתן באופן מדויק ואת האפקטיביות של אפשרויות טיפוליות חדשות חסרות. כאן, אנו מתארים שיטה שניתן להשתמש בה כדי למדוד את עוצמת השלפוחית ואת עובי הקיר, מהירות השתן, נפח החלל ומשך הריק, וקוטר השופכה. זה יאפשר הערכה של התקדמות המחלה ויעילות הטיפול לאורך זמן. ושלפוחית השתן הייתה. מדמיין באולטרסאונד לדימות שאינו ניגודיות, תמונה תלת-ממדית נלקחה משלפוחית השתן כדי לחשב את עוצמת הקול ולהעריך את הצורה; עובי הקיר שלפוחית השתן נמדד מתמונה זו. עבור הדמיה מוגברת לעומת זאת, קטטר הוצב דרך כיפת שלפוחית השתן באמצעות מחט של 27 מחובר מזרק על ידי PE50 אבובים. בתוך שלפוחית השתן התרחשה מנת משכל של 0.5 מ ל בשלפוחית השתן. קוטר האורטאראל נקבע בנקודת המבט של החלון לדוגמה של מהירות דופלר במהלך האירוע הראשון של הבוצמה. מהירות נמדדת עבור כל אירוע אחר מניב קצב זרימה. לסיכום, אולטרסאונד תדר גבוה הוכיחה להיות שיטה יעילה להערכת שלפוחית השתן מדידות השופכה במהלך תפקוד השתן בעכברים. טכניקה זו עשויה להועיל להערכת טיפולים חדשניים עבור BPH/LUTS בהגדרה ניסויית.
Introduction
היפרפלזיה שפירה של הערמונית (bph) היא מחלה המתפתחת אצל גברים כפי שהם בגיל ומשפיע כמעט 90% של גברים מעל 80 שנים של גיל1,2. למרות ההתפתחות של bph קשורה בדרך כלל עם הזדקנות, גורמים אחרים כולל השמנה תסמונת מטבולית יכול להוביל bph בגברים צעירים יחסית3,4. גברים רבים עם BPH לפתח תסמינים בדרכי השתן התחתונות (LUTS) כי להקטין באופן משמעותי את איכות החיים שלהם, וכמה סיבוכים ניסיון שעשויים לכלול דימום, זיהום, חסימה לשקע שלפוחית (BOO), אבני שלפוחית השתן, ואת אי ספיקת כליות. עלות הטיפול ב-bph חורגת $4,000,000,000 שנתי5,6,7. האבחון של LUTS נגרמת על ידי BPH בדרך כלל מסתמך על השימוש במדד AUA סימפטום (AUA) ציון, uroflowmetry והערכה של גודל הערמונית8. האטיולוגיה של BPH/LUTS הוא מורכב ורב עצרת, ופיתוח מחלות והתקדמות היתה קשורה עם היפרפלזיה הערמונית (שגשומה), השרירים החלקה שרירים, פיברוזיס. הטיפולים הנוכחיים כוללים את השימוש ב-α-אדרררגיות חוסמי כדי לווסת את טונוס השריר החלק בתוך שלפוחית השתן והערמונית כדי להקל LUTS ו/או 5α-רדוקטאז מעכבי כדי להקטין את מטבוליזם האנדרוגן ולהקטין את גודל הערמונית. מודלים מחלה טובה יותר, murine ואחרים, כדי לאפשר מחקר מדויק של ההשפעות של גורמים סיבתי מגוונת וטיפולית בתהליך זה המחלה לאורך זמן הוא רצוי מאוד9.
מודלים מכרסמים השתמשו בהרחבה כדי ללמוד אורודינמיקה; עם זאת, רוב המחקרים מתמקדים מיקרוטוריזציה נשית ומחלה10. על מנת לבחון באופן מלא את כל ההיבטים של LUTS זכר, מודלים מכרסמים פותחו והשתמשו כדי ללמוד היבטים שונים של BPH כולל שינויים התפשטות הסלולר, השריר חלק פונקציה, התצהיר קולגן, ודלקת11, מיכל בן 12 , מיכל בן 13 , 14. עם זאת, מכרסמים ואנטומיה הערמונית האנושית שונים. בעוד הערמונית האנושית היא קומפקטית ומקורה על ידי שכבה מרוכזת fiרומטוזיס, הערמונית מכרסם הוא לובלי; ואת ההבדלים הללו לסבך השוואות ישירות של התקדמות המחלה ויעילות הטיפול. בנוסף, מתקשים LUTS להעריך עכברים, שכן לא ניתן למדוד במישרין את הטרחה. במקום זאת, השיטות הנוכחיות לחקר מחלות מתאם תכונות היסטולוגית עם תכונות פיזיולוגיות (כלומר, עוצמת שלפוחית השתן ועובי הקיר עם uroflowmetry, הריק ספוט assays ונתוני נקודת הקצה cystometry) השווים את רמת השתן תפקוד בין מודל bph לבין חיות בקרה12,15,16,17,18. תכונות פיסיולוגיים מוערכים לעתים קרובות כנקודות קצה של נמק שלאחר המוות, וקיימת אי-יכולת בתוך אותה חיה כדי להתבונן ב-BOO בכל הזמן. לאחרונה, זיהינו תת חלוקה של השופכה האגן (השופכה הערמונית) שם שתלים הורמונים אקסוגניים לגרום היצרות המבוססת על הערכות נמק שלאחר המוות12. השיטות הנוכחיות אינן מתירות את הישירות, בvivo הצרת השופכה בזמן הווצמה.
אולטרסאונד היא טכניקה לא פולשנית אבחון והערכה כי בהצלחה בשימוש במודלים אחרים מחלות. הוא משמש לכמת נפח איברים ולהעריך את זרימת כלי הדם19,20,21. אולטרסאונד משמש גם כדי להמחיש ולהנחות מיקרוזריקות, המאפשר זריקות ממוקדות של תאי גזע או תרופות אחרות, וכלה להעריך את התפקוד הסיסטולי ואת הלב הדיאסטולי.
פרוטוקול זה מתאר את השימוש באולטרסאונד בתדר גבוה כדי להעריך אנטומיה בדרכי השתן התחתונות ולהעריך את הפיזיולוגיה של השתן בעכברים מורדם. אנו מתארים את השימוש באולטרסאונד למדידת נפח שלפוחית השתן ואת עובי הקיר. אנו גם לתאר את השימוש בחדות לעומת אולטרסאונד למדוד מהירות שתן, שתן נפח, משך הריק, ואת קוטר השופכה. השימוש באולטרסאונד מספק הבנה מקיפה יותר של מערכת השתן התחתונה בvivo, קובע כיצד המחלה משנה פונקציה רגילה של הווצמה, ומעניקה לנו את הכלים כדי להעריך טוב יותר את האפקטיביות של אפשרויות טיפוליות חדשות. כיום, פרוטוקול הדימות שאינו בניגוד הוא אי-מסוף, בעוד פרוטוקול הדימות המשופר בחדות הנוכחי הוא פרוצדורת מסוף.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
הליכים הכרוכים בנושאי בעלי חיים אושרו על ידי הוועדה לטיפול בבעלי חיים מוסדיים והשתמש (IACUC) באוניברסיטת ויסקונסין-מדיסון.
1. הכנה לבעלי חיים
- מניחים עכבר בן 24 חודשים, C57Bl6/J בחדר טעון מראש עם 3-5% isof ane עד רפלקס הורדה אובד וקצב הנשימה מאט.
- במידת הצורך, השתמשו בקוצץ כדי לגלח את שיער הבטן מהחיה לניתוח ו/או הדמיה. להסיר את כל השיער הנותרים באמצעות קרם להסרת.
- מניחים את העכבר במצב פרקדן בקונוס האף עם 2% isof, על מצע מחומם כדי לשמור על ההרדמה. לאשר את עומק ההרדמה על ידי אובדן תנועה מן החיה בתגובה רפלקס נסיגה דוושה (איור 1B).
2. הגדרת אולטרסאונד
- חבר MV707 לווין עם תדירות מרכז של 30 MHz לנמל הפעיל, כאשר היישום מוגדר מראש "הדמיה בטן" (איור 1א).
- מקמו את בדיקת האולטרסאונד במקביל לציר הארוך של שלפוחית השתן (איור 1ג).
- ארוך וקצר תמונות ציר של שלפוחית השתן, את הערמונית, ואת השופכה נעשים ב-B-Mode (איור 1ד).
- השתמש "xy" מיקרו-סימולטורים כדי להזיז את העכבר.
3. פרוטוקול הדמיה ללא ניגודיות
- למדוד את עובי הקיר שלפוחית השתן באמצעות הכלי מדידה במרחק ליניארי ומעקב את הקצה החיצוני לקצה הפנימי של קיר שלפוחית השתן במצב הרכישה post.
- למדוד את עוצמת השתן תלת-ממד עם כלי נפחי על רכישת מצב תלת-ממד על ידי מעקב אחר החלק הפנימי של קירות שלפוחית השתן כדי ליצור מתאר. מספר רב של מתארי לאחר מכן מופקים באמצעות עובי של שלפוחית השתן כדי לחשב את עוצמת הקול.
4. ניגודיות מיקרובועה מחדש/הפעלה
- הפעל את סוכן הניגודיות (למשל, בהחלט) על ידי טלטול במיקסר מערבולת עבור 45 s לכמס את המיקרו בועות בתמיסה. שלב זה קריטי לשיפור ניגודיות אופטימלי.
5. קטטר החדרת
- עם העכבר מורדם ומודבק לפלטפורמה מחוממת, לחשוף את שלפוחית השתן עם חתך באמצע באמצעות מספריים ישר חדה/קהה דרך העור וקיר הבטן.
- הכנס מחט של 27 מד מחובר למזרק על ידי אבובים פוליאתילן גמיש (PE 50) לתוך שלפוחית השתן. למלא את אבובים עם תמיסת מלח כדי להבטיח שאין בועות אוויר מוזרק לתוך שלפוחית השתן.
6. לעומת זאת פרוטוקול דימות משופר
- כדי לאשר מיקום המחט, להחדיר 10 μL של תמיסת מלח לתוך שלפוחית השתן תוך שנצפו באמצעות אולטרסאונד.
- החלף את מזרק מלוחים עם מזרק המכיל ניגודיות כדי לשפר את ההדמיה של קירות ureal ואת האירועים ומטה, כי השופכה מכווצת בדרך כלל. לאחר התצוגה המלאה ארוך הציר של השופכה מושגת ותמונה שנשמרה, לסובב את הגשוש 90 ° כדי לקבל תצוגה ציר קצר ותמונה במצב M.
- הגבר מנת מיקרו בועות ב-0.5 mL לכל 3 לתוך שלפוחית השתן עד להתרחשות אירוע הטלת שתן.
- במהלך האירוע הראשון, למדוד את קוטר השופכה בנקודה של החלון מהירות דופלר לדוגמה באמצעות הכלי מרחק ליניארי ומדידת קצה לקצה.
- עם השופכה ממוקם כראוי, זווית החללית ביחס השופכה להיות מקביל יותר לזרימת השתן.
- הגבר את המנה השנייה של בועות מיקרו לתוך שלפוחית השתן, ולמדוד את מהירות האירוע באמצעות מהירות הזמן אינטגרלי (VTI) הכלי.
- לאחר איסוף הנתונים, המתת החסד העכבר עם פריקה צוואר הרחם.
7. חישוב וניתוח נתונים
- בחרו בכלי VTI למדידת מהירות על-ידי עקיבה אחר התמונות המוקלטות.
- מדוד את קוטר השופכה מהתמונה במצב B או במצב M באמצעות הקצה המוביל לועידת קצה מובילה.
- חשב את האזור החוצה-חתך (CSA) באמצעות הנוסחה הבאה (CSA) באמצעות מדידות תמונה שהתקבלו לעיל.
- חישוב נפח החלל באמצעות CSA של השופכה והכפלת כי על ידי האזור תחת מעקב דופלר (מהירות אינטגרל זמן) (CSA x VTI = נפח).
- לחשב את עוצמת השתן בפועל בתוקף בהנחה גרם אחד לכל צפיפות סנטימטר מעוקב .
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
ניתן להשתמש באולטרסאונד עם או ללא שיפור ניגודיות בהתאם לעיצוב הנסיוני ולמדידת נקודת הקצה. . וכל עקבות השיער הוסרו עם קרם לחות בעלי חיים מורדם ממוקמים על מצע מחומם עם בדיקה אולטרסאונד ממוקם לאורך הציר הארוך של שלפוחית השתן (איור 1).
איור 2 מציג תמונות אולטרסאונד ייצוגית של שלפוחית השתן של העכבר נרכש ללא סוכן ניגודיות. הקיר שלפוחית השתן הוא hyperechoic (לבן), ואת עובי הקיר שלפוחית השתן נמדד באמצעות חבילת מדידה תוכנה. הקרנה משטח שלפוחית השתן יכול להיות מעובד כדי לקבוע נפח שלפוחית השתן, עובי הקיר, והקיר נפח (שולחן 1).
לעומת שלפוחית השתן משופרת הדמיה בדרכי השתן התחתונה, קטטר חייב להיות מוכנס לתוך שלפוחית השתן ואת microbubbles ועות מוזרק. חשוב להפעיל את המיקרובועות לפי פרוטוקול היצרן לדימות אופטימלי. איור 3 מראה תמונה מייצגת של שלפוחית מיקרובועות ממולאת. שלפוחית השתן היא hyperהד (נראה לבן בתמונה). בתדר נמוך התפרצות אולטראסאונד הורס את הבועות ואת שלפוחית השתן הופך hypoאקו בעקשנות (מופיע שחור), לפני רפורמה בועות, המאשר את המבנה הזה כמו שלפוחית השתן. במהלך פעימת ההרס, עוצמת השידור מגיעה ל-100% ותדירות השידור יורדת ל-10 מגה-הרץ. מנת מיקרו בועות (0.5 mL לכל 3 s) מפעילה אירוע ומאפשרת להמחיש את השופכה. השופכה מאושר על ידי החלת התפרצות בתדר נמוך אולטרסאונד במהלך האירוע הטלת שתן והתבוננות הרס והרפורמציה של מיקרובועות. ניתן לעשות מספר מדידות במהלך אירוע הטלת שתן. קוטרו של לומן השופכה ניתן לרכוש מראש ולאחר הטלת שתן יחד עם מהירות הזרימה של השתן העובר באזור זה של השופכה והיצוא הכולל (איור 4). באמצעות דימות הניגודיות, נעשו מדידות דרך אורך כולו של השופכה (טבלה 2). ממידות אלה, חישובים נוספים נעשים כדי לבחון את זרימת השתן ואת ציות לשלפוחית (שולחן 3).
איור 1 . . מלכודת אולטרסאונד (A) הגדרת הדמיה כוללת. (ב) מיקום העכבר על הפלטפורמה. (ג) שלפוחית השתן נחשפת ו הצנתור עם בדיקה אולטרסאונד מסודרים עבור שלפוחית השתן ציר ארוך הדמיה. (ד) אולטרסאונד ג'ל ובדיקה להציב על חשוף, צנתור שלפוחית השתן עבור ציר ארוך וקצר עבור הדמיה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
איור 2 . הדמיה ללא ניגודיות של שלפוחית השתן של העכבר. (א) תמונה של שלפוחית השתן של העכבר ללא מיקרו בועות. (ב) מדידות של עובי דופן השלפוחית מתמונת שלפוחית השתן במצב B. (ג) 3d שחזור של שלפוחית השתן של העכבר. (ד) פני השטח והצורה מתוך תמונה תלת-ממדית לצורך ניתוח נוסף. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
איור 3 . ניגודיות משופרת הדמיה של שלפוחית העכבר ואת השופכה. (א) שלפוחית מלאה עם בועות מיקרו. (ב) שלפוחית השתן המלאה עם מיקרו בועות לאחר אירוע הרס. (ג) עכבר השופכה עם מיקרו בועות. (ד) השופכה העכבר עם מיקרו בועות לאחר אירוע הרס. שופכה מחולקת באדום. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
איור 4 . מדידות שנלקחו משופכה של העכבר. (א) השופכה לומן הנמדד במהלך אירוע השתן. (ב) מהירות זרימת השתן דרך השופכה הפין במהלך הוצמה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
| משפט | שלפוחית השתן נפח (mm3) | שלפוחית השתן קיר עובי (mm) | נפח קיר שלפוחית השתן (mm3) |
| 164 | 47.44 | 0.82 | 12.14 |
| 166 | 87.54 | 0.83 | 29.84 |
| 167 | 100.94 | 0.58 | 51.53 |
| 163 | 152.12 | 0.7 | 74.61 |
| 165 | 116.39 | 0.61 | 59.28 |
. שולחן 1 לא פולשנית מדידות אולטרסאונד של שלפוחית השתן. שלפוחית השתן נפח הקיר שלפוחית השתן נמדד על ידי אולטרסאונד.
| סוג מדידה | התמונה הדרושה | מיקום | דידה |
| שלפוחית השתן נפח (mm3) | שלפוחית השתן מצב תלת-ממד | שלפוחית | 335 |
| שלפוחית השתן קיר עובי (mm) | שלפוחית השתן B מצב | . בגלל הצוואר בשלפוחית השתן האבויה לצוואר השלפוחית |
0.25 0.23 |
| קוטר השופכה (mm) * | השופכה B-מצב | צוואר שלפוחית השתן השופכה של הערמונית קרומי השופכה שופכה הפין |
0.83 0.33 0.5 0.25 |
| זמן אירוע השתן (ms) * | השופכה מצב PW | צוואר שלפוחית השתן השופכה של הערמונית קרומי השופכה שופכה הפין |
3960 3740 3530 4490 |
| זמן האצה (אלפיות שהיא) * | השופכה מצב PW | צוואר שלפוחית השתן השופכה של הערמונית קרומי השופכה שופכה הפין |
580 440 240 180 |
| תאוצה (mm/s2) * | השופכה מצב PW | צוואר שלפוחית השתן השופכה של הערמונית קרומי השופכה שופכה הפין |
1218.08 3685.76 3054.79 11031.4 |
| אינטגרל זמן מהירות (cm) * | השופכה מצב PW | צוואר שלפוחית השתן השופכה של הערמונית קרומי השופכה שופכה הפין |
184.2 490.48 157.55 676.93 |
| מהירות ממוצע (mm/s) * | השופכה מצב PW | צוואר שלפוחית השתן השופכה של הערמונית קרומי השופכה שופכה הפין |
494.09 1256.82 467.04 1565 |
| מהירות שיא (mm/s) * | השופכה מצב PW | צוואר שלפוחית השתן השופכה של הערמונית קרומי השופכה שופכה הפין |
780.74 1655.85 820.97 2190.94 |
| הדרגתי ממוצע (mmHg) * | השופכה מצב PW | צוואר שלפוחית השתן השופכה של הערמונית קרומי השופכה שופכה הפין |
0.98 6.32 0.87 9.8 |
| הדרגה של מעבר הצבע (mmHg) * | השופכה מצב PW | צוואר שלפוחית השתן השופכה של הערמונית קרומי השופכה שופכה הפין |
2.44 10.97 2.7 19.2 |
| * מדידות שנתפסו במהלך אירוע השתן |
. שולחן 2 מדידות אולטרסאונד של שלפוחית השתן והשופכה. שלפוחית השתן ומדידות השופכה שנעשו על ידי אולטרסאונד במהלך חללים בשלפוחית.
| סוג חישוב | נוסחה |
| אזור הסקצני (mm2) | CSA = πr2 |
| קצב זרימה (mm3/s) | קצב זרימה = CSA x מהירות ממוצע |
| נפח ריק משוער (mL) | V = (קצב זרימה/1000) x (זמן אירוע בשניות) |
| מתיחה מרחבית | מתיחה = (Vאחרי-vלפני)/vלפני |
. שולחן 3 חישובים באמצעות מדידות אולטרסאונד. חישובים ונוסחאות החלים על מדידות אולטרסאונד כדי להעריך את תפקוד שלפוחית השתן ואת זרימת השלפוחית.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
טכניקות נוכחיות להערכת דרכי השתן התחתון של מכרסמים מוגבלים על ידי היכולת שלהם ישירות לתאם שינויים בפיזיולוגיה ולבצמה עם שינויים היסטולוגיה הערמונית הסוגר התקדמות המחלה. במקום הריק האומר וuroflowmetry ניתן להשתמש כדי להעריך את אירועי הטלת השתן הספונטנית במכרסמים, וניתן להשתמש בטכניקות אלה כדי להעריך שינויים במשך תקופה של זמן15,16,17. עם זאת, עבור שתי הטכניקות, מלאות שלפוחית השתן לא ניתן להעריך לפני תחילת הבדיקה. בנוסף, שינויים בשתן עשויים להתרחש עקב התנהגות ולא תוצאה ישירה של התקדמות המחלה, מה שמקשה לקבוע את השפעת המחלה על הטלת שתן. Cystometry, טכניקה נוספת להערכת תפקוד שלפוחית השתן אצל מכרסמים, יכול לספק הערכה vivo של תפקוד שלפוחית השתן16. עם זאת, ההשפעה הדינמית של הערמונית מכרסם על הפונקציה ווצמה לא ברור. מחקרים קודמים מתועדים שינויים היסטלוגיים באמצעות העכבר בעכברים המשויכים לפונקציה משתנה של שינוי12. עם זאת, מחקרים אלה יכולים רק להסתכל על נקודת זמן דיסקרטית אחת, ואת שלפוחית השתן, הערמונית, ואת האנטומיה השופכה אינם מוערך באותו זמן כמו בדיקות פונקציונלי. שיטות אחרות להערכת שינויים בתוך שלפוחית השתן (כלומר, מסה, נפח) מתרחשות בזמן המתת החסד11,12, עיבוד זה בלתי אפשרי האבולוציה להתבונן של תהליך המחלה לאורך זמן. בגלל שיש סיכון למתן שתן בזמן ההקרבה, כמו גם חוסר יכולת לווסת את צריכת המים לפני ההקרבה, השונות של נפח שלפוחית השתן נמדד אפילו בתוך קבוצות הטיפול. נייר זה מתאר את השימוש אולטרסאונד לתמונה בדרכי השתן התחתון של עכברים עם או בלי סוכן ניגודיות. טכנולוגיה זו מאפשרת ויזואליזציה של שינויים בגודל שלפוחית השתן בעלי חיים שלמים, כמו גם הערכה של שינויים פונקציונליים של נפח שלפוחית השתן, עובי הקיר שלפוחית השתן, השופכה קוטר לומן, מהירות של ניגודיות עובר דרך השופכה. במיוחד, משופרת ניגודיות מאפשר ויזואליזציה של לומן השופכה, במיוחד באזור הערמונית, במהלך הבוצמה באופנה כי מצביע על אזור של חוסר תפקוד פוטנציאלי.
כדי להבטיח אוסף של נתוני אולטרסאונד עקבית ומדויקים, זה הכרחי כי בעוד מיומן יחיד אוספת וקורא אולטרסאונד במהלך המחקר. לעומת זאת הדמיה משופרת, חשוב להפעיל את המיקרו בועות מסחריות בהתאם לפרוטוקול היצרן. מיקרו בועות הופעל צריך להיות מדולל עם 0.9% תמיסת מלח. מיקרו בועות מדולל הם כל כך מרוכזים כי הם מונעים חדירה גל אולטרסאונד ויהיה מבנים צל שוכב מתחתם. דילול המיקרובועות מפחית גם את העלויות הנסיוניות. דילול מיקרובועות יכול להיות מגוון ללא השפעות נסיוניות שליליות לפי הצורך על ידי המשתמש.
הערכה של עוצמת השתן ועובי הקיר שלפוחית השתן בעלי חיים שלמים מאפשר בחינת התקדמות המחלה הערכה של יעילות הטיפול לאורך זמן. כיום, טיפולים bph מנוהלים מודלים מכרסמים או כמו המחלה נגרמת או בנקודת זמן שנקבע בעבר כדי לגרום התקדמות מחלה משמעותית11,22,23. יעילות הטיפול נקבעת בדרך כלל לאחר פרק זמן יחיד ודיסקרטי, למרות העובדה ששונות ביולוגית עשויה להשפיע על הזמן הנדרש להגיב לטיפול. באמצעות טכניקה זו רומן, מודל מכרסם עבור BPH ניתן להעריך מן אינדוקציה של המחלה פנוטיפ דרך פרוטוקול הטיפול כולו.
סוכן ניגוד מאפשר לדמיין את דרכי השתן התחתונות לפני, במהלך, ואחרי אירוע הטלת שתן. בדקנו בעבר היסטולוגיה ureal במודל העכבר של BPH. אנו מותאמים את השופכה הערמונית כאזור הפיוטי המעניק לתפקוד השתן. אזור זה מכיל יותר תעלות הערמונית, הקולגן צפוף יותר, לומן קטן יותר מאשר עכברים שליטה12. בנוסף, העכברים הרגישים BPH מדגימים את התפקוד הלקוי של הוודיקציה כפי שנמדד על ידי אורומטר ומקום הריק. באמצעות אולטרסאונד עם microbubbles ועות, אנחנו יכולים להעריך ישירות את האזור של השופכה הערמונית כדי למדוד מהירות זרימה, משך, וקוטר לומיאל (איור 3 ו-4). על-ידי זיהוי האזור שבו הזרימה מופרעת באמצעות אולטרסאונד, אזור ספציפי זה יכול להיות הוערך עוד יותר היסטולוגית כדי לקבוע את המרכיב העיקרי של תפקוד.
טכניקה זו מאופיינת על פני זנים של העכבר על פני מגוון של גילאים העכבר ותנאי הטיפול. בנוסף לגיל, עכברים זכרים, טכניקה זו ניתן להשתמש כדי להעריך עכברים צעירים עם חריגות מטבולית שיכול להוביל BPH/LUTD. הטכניקה יכולה לשמש גם כדי להעריך את העכבר הנשי מותחת תפקוד השתן התחתון. למרות שפרוטוקול אולטרסאונד עם ניגודיות המתואר כאן הוא הליך מסוף, אנחנו יכולים לבצע כריתת הערווה, יצירת פוטנציאל הדמיה בניגוד לטרמינל של בדרכי השתן התחתונה24. ניסויים עתידיים ימטב ויזואליזציה של פונקציות בדרכי השתן כדי לאפשר פעולות חוזרות ונשנות. בהתאם לשאלות ניסיוני, הטכניקות המתוארות כאן יכול להיות משולב עם טכניקות אחרות בדיקות השתן הפונקציונלי כדי לקבל תובנה יותר להתקדמות במחלות ויעילות הטיפול.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
למחברים אין מה לחשוף
Acknowledgments
היינו רוצים להודות לאמילי ריצ'קה, לקריסטן אוטלסמן ולמעבדת הריקה על עזרתם בגידול בעלי חיים ובמשוב על כתב היד הזה. היינו רוצים להודות NIDDK ו-ארני עבור התמיכה הפיננסית שלהם למחקרים אלה: U54 DK104310 (מלחמה, ריבה, PCM, CMV, דב), R01 ES001332 (מלחמה, CMV), K12 DK100022 (TTL, AR-A, DH). התוכן הוא האחריות הבלעדית של המחברים ואינו מייצג את ההשקפות הרשמיות של ה-NIH.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 21mm Clear Tubing | Supera Anesthesia Innov | 301-150 | |
| 27 gauge needle | BD | Z192376 | |
| 4 port Manifold | Supera Anesthesia Innov | RES536 | |
| DEFINITY | Lantheus Medical Imaging | DE4 | |
| F/AIR Canister | Supera Anesthesia Innov | 80120 | |
| Graefe forceps (Serrated, Straight) | F.S.T. | 11050-10 | |
| Inlet/Outlet Fittings | Supera Anesthesia Innov | VAP203/4 | |
| Isoflurane | Midwest Vet Supply | 193.33161.3 | |
| Isoflurane Vaporizer | Supera Anesthesia Innov | VAP3000 | |
| MV707 probe | Fujifilm VisualSonics Inc | ||
| Oxygen Flowmeter | Supera Anesthesia Innov | OXY660 | |
| Polyethylene 50 tubing | BD | 427516 | |
| Pressure Reg/Gauge | Supera Anesthesia Innov | OXY508 | |
| Rebreathing Circuits | Supera Anesthesia Innov | CIR529 | |
| Small Mice Nose Cone | Supera Anesthesia Inov | ACC526 | |
| Sterile saline | Midwest Vet Supply | 193.74504.3 | NaCl 0.9%, Injectable |
| Straight Sharp/Blunt Scissors | Fine Scientific Tools (F.S.T) | 14054-13 | |
| Syringe | BD | 309646 | 5mL |
| Vevo 770 | Fujifilm VisualSonics Inc | ||
| VIALMIX | Lantheus Medical Imaging | VMIX |
References
- Kirby, R. S. The natural history of benign prostatic hyperplasia: what have we learned in the last decade. Urology. 5, Suppl 1 3-6 (2000).
- Berry, S. J., Coffey, D. S., Walsh, P. C., Ewing, L. L. The development of human benign prostatic hyperplasia with age. Journal of Urology. 132 (3), 474-479 (1984).
- Lotti, F., et al. Elevated body mass index correlates with higher seminal plasma interleukin 8 levels and ultrasonographic abnormalities of the prostate in men attending an andrology clinic for infertility. Journal of Endocrinological Investigation. 34 (10), 336-342 (2011).
- Lotti, F., et al. Metabolic syndrome and prostate abnormalities in male subjects of infertile couples. Asian Journal of Andrology. 16 (2), 295-304 (2014).
- Chute, C. G., et al. The prevalence of prostatism: a population-based survey of urinary symptoms. Journal of Urology. 150 (1), 85-89 (1993).
- Isaacs, J. T., Coffey, D. S. Etiology and disease process of benign prostatic hyperplasia. Prostate Supplemental. 2, 33-50 (1989).
- Kortt, M. A., Bootman, J. L. The economics of benign prostatic hyperplasia treatment: a literature review. Clinical Therapeutics. 18 (6), 1227-1241 (1996).
- Abrams, P., et al. Evaluation and treatment of lower urinary tract symptoms in older men. Journal of Urology. 181 (4), 1779-1787 (2009).
- Roehrborn, C. G. Benign prostatic hyperplasia: an overview. Reviews Urology. 7, Suppl 9 3-14 (2005).
- Andersson, K. E., Soler, R., Fullhase, C. Rodent models for urodynamic investigation. Neurourology and Urodynamics. 30 (5), 636-646 (2011).
- Nicholson, T. M., et al. Estrogen receptor-alpha is a key mediator and therapeutic target for bladder complications of benign prostatic hyperplasia. Journal of Urology. 193 (2), 722-729 (2015).
- Nicholson, T. M., et al. Testosterone and 17beta-estradiol induce glandular prostatic growth, bladder outlet obstruction, and voiding dysfunction in male mice. Endocrinology. 153 (11), 5556-5565 (2012).
- Ricke, W. A., et al. In Utero and Lactational TCDD Exposure Increases Susceptibility to Lower Urinary Tract Dysfunction in Adulthood. Toxicological Sciences. 150 (2), 429-440 (2016).
- Bell-Cohn, A., Mazur, D. J., Hall, C. C., Schaeffer, A. J., Thumbikat, P. Uropathogenic Escherichia coli-Induced Fibrosis, leading to Lower Urinary Tract Symptoms, is associated with Type-2 cytokine signaling. American Journal of Physiology Renal Physiology. , (2019).
- Wegner, K. A., et al. Void spot assay procedural optimization and software for rapid and objective quantification of rodent voiding function, including overlapping urine spots. American Journal of Physiology Renal Physiology. , (2018).
- Bjorling, D. E., et al. Evaluation of voiding assays in mice: impact of genetic strains and sex. American Journal of Physiology Renal Physiology. 308 (12), 1369-1378 (2015).
- Leung, Y. Y., Schwarz, E. M., Silvers, C. R., Messing, E. M., Wood, R. W. Uroflow in murine urethritis. Urology. 64 (2), 378-382 (2004).
- Fry, C. H., et al. Animal models and their use in understanding lower urinary tract dysfunction. Neurourology and Urodynamics. 29 (4), 603-608 (2010).
- Khoo, S. W., Han, D. C. The use of ultrasound in vascular procedures. Surgical Clinics of North America. 91 (1), 173-184 (2011).
- Hunter, L. E., Simpson, J. M. Prenatal screening for structural congenital heart disease. Nature Reviews Cardiology. 11 (6), 323-334 (2014).
- Hammoud, G. M., Ibdah, J. A. Utility of endoscopic ultrasound in patients with portal hypertension. World Journal of Gastroenterology. 20 (39), 14230-14236 (2014).
- Sikes, R. A., Thomsen, S., Petrow, V., Neubauer, B. L., Chung, L. W. Inhibition of experimentally induced mouse prostatic hyperplasia by castration or steroid antagonist administration. Biology of Reproduction. 43 (2), 353-362 (1990).
- Mizoguchi, S., et al. Effects of Estrogen Receptor beta Stimulation in a Rat Model of Non-Bacterial Prostatic Inflammation. Prostate. 77 (7), 803-811 (2017).
- Pandita, R. K., Fujiwara, M., Alm, P., Andersson, K. E. Cystometric evaluation of bladder function in non-anesthetized mice with and without bladder outlet obstruction. Journal of Urology. 164 (4), 1385-1389 (2000).
