Summary
हम मूत्राशय की मात्रा, मूत्राशय दीवार मोटाई, मूत्र वेग, शून्य मात्रा, शून्य अवधि, और मूत्रमार्ग व्यास को मापने के लिए एक विधि के रूप में इसके विपरीत इमेजिंग के साथ उच्च आवृत्ति अल्ट्रासाउंड के उपयोग का वर्णन। इस रणनीति को कम मूत्र पथ रोग (LUTD) के विभिन्न माउस मॉडल में शून्य रोग और उपचार प्रभावकारिता का आकलन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है.
Abstract
नैदानिक सौम्य प्रोस्टेटिक हाइपरप्लासिया (बीपीएच) और कम मूत्र पथ के लक्षणों (एलटीएस) की घटनाओं उम्र बढ़ने की आबादी के कारण बढ़ रही है, जिसके परिणामस्वरूप जीवन बोझ का एक महत्वपूर्ण आर्थिक और गुणवत्ता होती है। ट्रांसजेनिक और अन्य माउस मॉडल इस बहुकारक रोग के विभिन्न पहलुओं को फिर से बनाने के लिए विकसित किया गया है; हालांकि, सही मूत्र रोग और नए चिकित्सीय विकल्पों की प्रभावशीलता की मात्रा निर्धारित करने के लिए तरीकों की कमी कर रहे हैं. यहाँ, हम एक विधि है कि मूत्राशय की मात्रा और detrusor दीवार मोटाई, मूत्र वेग, शून्य मात्रा और शून्य अवधि, और मूत्रमार्ग व्यास को मापने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता का वर्णन. यह समय के साथ रोग प्रगति और उपचार प्रभावकारिता के मूल्यांकन के लिए अनुमति देगा. चूहे isoflurane के साथ एनेस्थेटाइज़ किया गया था, और मूत्राशय अल्ट्रासाउंड द्वारा कल्पना की गई थी। गैर विपरीत इमेजिंग के लिए, एक 3 डी छवि मूत्राशय की मात्रा की गणना और आकार का मूल्यांकन करने के लिए लिया गया था; मूत्राशय दीवार मोटाई इस छवि से मापा गया था. इसके विपरीत बढ़ाया इमेजिंग के लिए, एक कैथेटर एक 27 गेज PE50 टयूबिंग द्वारा एक सिरिंज से जुड़े सुई का उपयोग मूत्राशय के गुंबद के माध्यम से रखा गया था. इसके विपरीत के 0.5 एमएल के एक बोलस मूत्राशय में संचार किया गया था जब तक एक पेशाब घटना हुई. मूत्रमार्ग व्यास पहली voiding घटना के दौरान डॉपलर वेग नमूना खिड़की के बिंदु पर निर्धारित किया गया था. वेग प्रत्येक बाद घटना एक प्रवाह दर उपज के लिए मापा गया था. अंत में, उच्च आवृत्ति अल्ट्रासाउंड चूहों में मूत्र समारोह के दौरान मूत्राशय और मूत्रमार्ग माप का आकलन करने के लिए एक प्रभावी तरीका साबित हुआ। यह तकनीक एक प्रयोगात्मक सेटिंग में BPH/LUTS के लिए उपन्यास चिकित्सा के मूल्यांकन में उपयोगी हो सकता है.
Introduction
सौम्य प्रोस्टेटिक हाइपरप्लासिया (बीपीएच) एक बीमारी है जो पुरुषों में विकसित होती है क्योंकि वे उम्र के रूप में विकसित होती हैं और 80 वर्ष से अधिकउम्रके लगभग 90% पुरुषों को प्रभावित करती हैं 1,2. हालांकि BPH के विकास आम तौर पर उम्र बढ़ने के साथ जुड़ा हुआ है, मोटापा और चयापचय सिंड्रोम सहित अन्य कारकों अपेक्षाकृत युवा पुरुषों में BPH के लिए नेतृत्व कर सकते हैं3,4. BPH के साथ कई पुरुषों कम मूत्र पथ के लक्षण विकसित (LUTS) है कि काफी उनके जीवन की गुणवत्ता में कमी, और कुछ अनुभव जटिलताओं कि खून बह रहा शामिल हो सकते हैं, संक्रमण, मूत्राशय आउटलेट बाधा (बीओओ), मूत्राशय पत्थर, और गुर्दे की विफलता. बीपीएच के लिए उपचार की लागत 4 अरब डॉलर से अधिक वार्षिक5,6,7 सेअधिकहै . BPH के कारण LUTS का निदान आम तौर पर AUA लक्षण सूचकांक (AUASI) स्कोर, uroflowmetry, और प्रोस्टेट आकार8के मूल्यांकन के उपयोग पर निर्भर करता है। BPH/LUTS के ईटियोलॉजी जटिल और बहुकारक है, और रोग विकास और प्रगति प्रोस्टेट हाइपरप्लासिया (प्रोस्टेट प्रसार), चिकनी मांसपेशियों की संकुचन, और फाइब्रोसिस के साथ जुड़ा हुआ है। वर्तमान उपचार में शामिल हैं जेड-एड्रेनेर्जिक ब्लॉकर्स का उपयोग मूत्राशय और प्रोस्टेट के भीतर चिकनी मांसपेशी टोन को विनियमित करने के लिए LUTS को कम करने के लिए और / बेहतर रोग मॉडल, murine और अन्य, समय के साथ इस रोग की प्रक्रिया में विभिन्न कारक और चिकित्सीय कारकों के प्रभाव का सही अध्ययन की अनुमति देने के लिए अत्यधिक वांछनीय9है.
Rodent मॉडल बड़े पैमाने पर urodynamics का अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया गया है; हालांकि, अधिकांश अध्ययनों में महिला सूक्ष्मता और रोग10पर ध्यान केंद्रित किया गया है। पूरी तरह से पुरुष LUTS के सभी पहलुओं की जांच करने के लिए, कृंतक मॉडल विकसित किया गया है और सेलुलर प्रसार में परिवर्तन सहित BPH के विभिन्न पहलुओं का अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया, चिकनी मांसपेशी समारोह, कोलेजन जमा, और सूजन11, 12 , 13 , 14.हालांकि, कृंतक और मानव प्रोस्टेट शरीर रचना विज्ञान अलग. जबकि मानव प्रोस्टेट कॉम्पैक्ट है और एक संघनित फाइब्रोमस्क्युलर परत द्वारा encased, कृंतक प्रोस्टेट लॉबुलर है; और इन मतभेदों रोग प्रगति और उपचार प्रभावकारिता के प्रत्यक्ष तुलना जटिल. इसके अतिरिक्त, LUTS चूहों में आकलन करने के लिए मुश्किल कर रहे हैं, क्योंकि यह सीधे परेशान उपाय करने के लिए संभव नहीं है. इसके बजाय, रोग के अध्ययन के लिए वर्तमान तरीकों शारीरिक सुविधाओं के साथ हिस्टोलॉजिकल सुविधाओं सहसंबंधित (यानी, मूत्राशय की मात्रा और यूरोफ्लोमेट्री के साथ दीवार मोटाई, शून्य स्थान परख, और सिस्टोमेट्री समापन बिंदु डेटा) कि मूत्र के स्तर की तुलना बीपीएच मॉडल और नियंत्रण पशुओं के बीच रोग12,15,16,17,18. शारीरिक सुविधाओं अक्सर पोस्ट-मॉर्टम नेक्रोप्सी समापन बिंदु के रूप में मूल्यांकन कर रहे हैं, और समय भर में बीओओ निरीक्षण करने के लिए एक ही जानवर के भीतर एक असमर्थता है। हाल ही में, हमने पेल्विक मूत्रमार्ग (प्रोस्टेटिक मूत्रमार्ग) के एक उपखंड की पहचान की है जहां बहिर्जात हार्मोन प्रत्यारोपण पोस्ट-मॉर्टम नेक्रोप्सी आकलन12के आधार पर संकुचन का कारण बनता है। वर्तमान विधियों शून्य के दौरान मूत्रमार्ग संकुचन के प्रत्यक्ष, vivo मूल्यांकन में अनुमति नहीं है.
अल्ट्रासाउंड सफलतापूर्वक अन्य रोग मॉडल में इस्तेमाल किया गया है कि एक गैर इनवेसिव नैदानिक और मूल्यांकन तकनीक है। इसका उपयोग अंग की मात्रा की मात्रा निर्धारित करने और संवहनी प्रवाह19,20,21का आकलन करने के लिए किया जाता है . अल्ट्रासाउंड भी कल्पना और माइक्रोइंजेक्शन मार्गदर्शन करने के लिए प्रयोग किया जाता है, स्टेम कोशिकाओं या अन्य दवाओं के लक्षित इंजेक्शन के लिए अनुमति देता है, और सिस्टोलिक और डायस्टोलिक हृदय समारोह का मूल्यांकन करने के लिए।
इस प्रोटोकॉल कम मूत्र पथ शरीर रचना विज्ञान का मूल्यांकन और एनेस्थेटाइज्ड चूहों में मूत्र शरीर क्रिया विज्ञान का आकलन करने के लिए उच्च आवृत्ति अल्ट्रासाउंड के उपयोग का वर्णन करता है। हम मूत्राशय की मात्रा और दीवार मोटाई को मापने के लिए अल्ट्रासाउंड के उपयोग का वर्णन। हम भी मूत्र वेग, मूत्र की मात्रा, शून्य अवधि, और मूत्रमार्ग व्यास को मापने के लिए इसके विपरीत बढ़ाया अल्ट्रासाउंड के उपयोग का वर्णन। अल्ट्रासाउंड का उपयोग विवो में कम मूत्र पथ की एक अधिक व्यापक समझ प्रदान करता है, निर्धारित करता है कि कैसे रोग सामान्य voiding समारोह को बदल देता है, और हमें बेहतर नए चिकित्सीय विकल्पों की प्रभावशीलता का मूल्यांकन करने के लिए उपकरण देता है। वर्तमान में, गैर-कंट्रास्ट इमेजिंग प्रोटोकॉल गैर-टर्मिनल है, जबकि वर्तमान कंट्रास्ट-एन्हांस्ड इमेजिंग प्रोटोकॉल एक टर्मिनल प्रक्रिया है।
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Protocol
विस्कॉन्सिन - मैडिसन विश्वविद्यालय में संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति (आई सी सी) द्वारा पशु विषयों से संबंधित प्रक्रियाओं को अनुमोदित किया गया है।
1. पशु तैयारी
- एक 24 महीने पुराने, C57Bl6/J पुरुष माउस 3-5% isoflurane के साथ एक पूर्व चार्ज कक्ष में प्लेस जब तक सही पलटा खो दिया है और साँस लेने की दर धीमी हो जाती है.
- यदि आवश्यक हो, सर्जरी और / या इमेजिंग के लिए जानवर से पेट के बाल दाढ़ी के लिए क्लिपर का उपयोग करें। एक depilatory क्रीम का उपयोग कर सभी शेष बालों को हटा दें.
- संज्ञाहरण बनाए रखने के लिए एक गर्म मंच पर 2% आइसोफ्लुरेन के साथ एक नाक शंकु में एक सुपाच्य स्थिति में माउस रखें। एक पेडल-वापसी प्रतिवर्त के जवाब में जानवर से गति की हानि से संज्ञाहरण की गहराई की पुष्टि करें (चित्र 1ख)।
2. अल्ट्रासाउंड सेट-अप
- सक्रिय-पोर्ट के लिए 30 मेगाहर्ट्ज के केंद्र आवृत्ति के साथ एक MV707 जांच कनेक्ट, आवेदन पूर्व निर्धारित के साथ करने के लिए "पेट इमेजिंग" (चित्र1एक).
- अल्ट्रासाउंड जांच को मूत्राशय के लंबे अक्ष के समानांतर स्थिति में रखना (चित्र 1ब्)।
- मूत्राशय, प्रोस्टेट, और मूत्रमार्ग की लंबी और छोटी अक्ष छवियों बी-मोड में बना रहे हैं (चित्र 1डी)।
- माउस को ले जाने के लिए "xy" माइक्रो-मैनिप्युलेटर का उपयोग करें.
3. गैर विपरीत इमेजिंग प्रोटोकॉल
- रैखिक दूरी माप उपकरण का उपयोग कर मूत्राशय दीवार मोटाई को मापने और मूत्राशय दीवार बी-मोड पोस्ट अधिग्रहण के अंदर किनारे करने के लिए बाहर के किनारे अनुरेखण।
- एक समोच्च बनाने के लिए मूत्राशय दीवारों के अंदर अनुरेखण द्वारा 3 डी मोड अधिग्रहण पर volumetric उपकरण के साथ मूत्राशय 3 डी मात्रा को मापने. एकाधिक आकृति तो मात्रा की गणना करने के लिए मूत्राशय की मोटाई के माध्यम से उत्पन्न कर रहे हैं.
4. Microbubble विपरीत resuspension /
- इसके विपरीत एजेंट को सक्रिय करें (उदाहरण के लिए, DEFINITY) के लिए भंवर मिक्सर में मिलाते हुए 45 s समाधान में microbubbles encapsulate करने के लिए. यह कदम इष्टतम विपरीत वृद्धि के लिए महत्वपूर्ण है.
5. कैथेटर प्रविष्टि
- माउस एनेस्थेटाइज़्ड और गर्म मंच पर टेप के साथ, त्वचा और पेट की दीवार के माध्यम से सीधे तेज /
- मूत्राशय में लचीला पॉलीथीन ट्यूबिंग (पीई 50) द्वारा एक सिरिंज से जुड़ा एक 27 गेज सुई डालें। कोई हवा बुलबुले मूत्राशय में इंजेक्ट कर रहे हैं यह सुनिश्चित करने के लिए नमकीन के साथ ट्यूबिंग प्रीफिल।
6. इसके विपरीत बढ़ाया इमेजिंग प्रोटोकॉल
- सुई प्लेसमेंट की पुष्टि करने के लिए, अल्ट्रासाउंड के माध्यम से मनाया जा रहा है, जबकि मूत्राशय में नमकीन के 10 डिग्री एल पैदा करना।
- मूत्रमार्ग दीवारों और voiding घटनाओं के दृश्य में सुधार करने के लिए इसके विपरीत युक्त सिरिंज के साथ नमकीन सिरिंज बदलें, क्योंकि मूत्रमार्ग सामान्य रूप से ढह गया है। एक बार मूत्रमार्ग की एक पूरी लंबी अक्ष दृश्य प्राप्त किया है और एक छवि को बचाया है, एक छोटी अक्ष दृश्य और एक एम-मोड छवि प्राप्त करने के लिए जांच 90 डिग्री बारी बारी से।
- मूत्राशय में 0.5 एमएल प्रति 0.5 एमएल पर माइक्रोबबल्स का एक बोल्ट तब तक डालें जब तक कि पेशाब की घटना न हो जाए।
- पहली voiding घटना के दौरान, रैखिक दूरी उपकरण का उपयोग कर और किनारे को मापने डॉपलर वेग नमूना खिड़की के बिंदु पर मूत्रमार्ग व्यास को मापने।
- मूत्रमार्ग ठीक से स्थित के साथ, मूत्र प्रवाह के लिए और अधिक समानांतर बनने के लिए मूत्रमार्ग के संबंध में जांच कोण।
- मूत्राशय में microbubbles के एक दूसरे बोलस instill, और वेग समय अभिन्न (VTI) उपकरण का उपयोग कर घटना वेग को मापने.
- डेटा संग्रह के बाद, गर्भाशय ग्रीवा अव्यवस्था के साथ माउस euthanize.
7. डेटा गणना और विश्लेषण
- दर्ज की गई छवियों अनुरेखण द्वारा वेग को मापने के लिए VTI उपकरण का चयन करें।
- अग्रणी बढ़त का उपयोग कर बी-मोड या एम-मोड छवि से मूत्रमार्ग के व्यास को मापने।
- ऊपर प्राप्त छवि माप का उपयोग करके निम्न सूत्र (CSA) का उपयोग करके क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र (CSA) परिकलित करें.
- मूत्रमार्ग के सीएसए का उपयोग कर शून्य मात्रा की गणना और गुणा है कि डॉपलर ट्रेस (वेग समय अभिन्न) के तहत क्षेत्र से (CSA x VTI ] मात्रा).
- एक ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर घनत्व को मानते हुए वास्तविक शून्य मूत्र की मात्रा की गणना करें।
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Representative Results
अल्ट्रासाउंड के साथ या इसके विपरीत वृद्धि के बिना प्रयोगात्मक डिजाइन और समापन बिंदु माप के आधार पर इस्तेमाल किया जा सकता है। चूहे isoflurane और मुंडा और एक depilatory क्रीम के साथ हटा बालों के सभी निशान के साथ एनेस्थेटाइज किया जाता है। एनेस्थेटाइज्ड जानवरों को मूत्राशय की लंबी धुरी के साथ तैनात अल्ट्रासाउंड जांच के साथ एक गर्म मंच पर रखा जाता है (चित्र 1)।
चित्रा 2 इसके विपरीत एजेंट के बिना अधिग्रहीत एक माउस मूत्राशय के प्रतिनिधि अल्ट्रासाउंड छवियों से पता चलता है। मूत्राशय की दीवार hyperechoic (सफेद) है, और मूत्राशय दीवार मोटाई एक सॉफ्टवेयर माप पैकेज का उपयोग कर मापा जाता है. मूत्राशय की सतह का प्रक्षेपण मूत्राशय की मात्रा, दीवार मोटाई, और दीवार की मात्रा (तालिका1) का निर्धारण करने के लिए प्रदान किया जा सकता है।
इसके विपरीत बढ़ाया मूत्राशय और कम मूत्र पथ इमेजिंग के लिए, एक कैथेटर मूत्राशय और microbubbles इंजेक्शन में डाला जाना चाहिए. इष्टतम इमेजिंग के लिए निर्माता के प्रोटोकॉल प्रति माइक्रोबबल्स को सक्रिय करना महत्वपूर्ण है। चित्र 3 एक microbubble से भरे मूत्राशय के एक प्रतिनिधि छवि से पता चलता है. मूत्राशय hyperechoic है (छवि में सफेद दिखाई देता है). एक कम आवृत्ति अल्ट्रासोनिक फट बुलबुले को नष्ट कर देता है और मूत्राशय क्षणिक hypoechoic हो जाता है (काला दिखाई देता है), बुलबुले सुधार से पहले, मूत्राशय के रूप में इस संरचना की पुष्टि. विनाश पल्स के दौरान, संचारित शक्ति 100% करने के लिए चला जाता है और संचारित आवृत्ति करने के लिए चला जाता है 10 मेगाहर्ट्ज. माइक्रोब्बल्स (0.5 एमएल प्रति 3 s) का एक बोलएक शून्य घटना को ट्रिगर करता है और मूत्रमार्ग की कल्पना करना संभव बनाता है। मूत्रमार्ग पेशाब घटना के दौरान एक कम आवृत्ति अल्ट्रासोनिक फट लागू करने और विनाश और microbubbles के सुधार को देख कर पुष्टि की है। पेशाब की घटना के दौरान कई माप किए जा सकते हैं। मूत्रमार्ग के उस क्षेत्र से गुजरने वाले मूत्र के प्रवाह वेग और कुल बहिर्वाह (चित्र 4) के साथ मूत्र का पूर्व और पश्च मूत्रीकरण प्राप्त किया जा सकता है। इसके विपरीत इमेजिंग का उपयोग करके, मूत्रमार्ग की पूरी लंबाई के माध्यम से माप किए गए (सारणी2)। इन मापों से मूत्र प्रवाह तथा मूत्राशय अनुपालन (तालिका3) की जाँच करने के लिए आगे की गणना की जाती है।
चित्र 1 . अल्ट्रासाउंड सेटअप। (ए) समग्र इमेजिंग सेटअप. (बी) मंच पर माउस की पोजिशनिंग। (सी) मूत्राशय को उजागर किया जाता है और लंबे अक्ष मूत्राशय इमेजिंग के लिए लाइन में खड़ा अल्ट्रासाउंड जांच के साथ कैथेटरीकृत है। (डी) अल्ट्रासाउंड जेल और इमेजिंग के लिए लंबे और छोटे अक्ष के लिए उजागर, कैथेटरीकृत मूत्राशय पर रखा जांच। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
चित्र 2 . माउस मूत्राशय की गैर-कंट्रास्ट इमेजिंग. (ए) माइक्रोबबल्स के बिना माउस मूत्राशय की छवि। (बी) बी-मोड मूत्राशय छवि से मूत्राशय दीवार मोटाई के मापन। (ग) माउस मूत्राशय का 3 डी पुनर्निर्माण। (घ) सतह क्षेत्र और आकार आगे विश्लेषण के लिए 3 डी छवि से extrapolated. कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
चित्र 3 . माउस मूत्राशय और मूत्रमार्ग के इसके विपरीत-एन्हांस्ड इमेजिंग। (एक) माइक्रोबबल्स के साथ पूर्ण मूत्राशय। (बी) विनाश घटना के बाद microbubbles के साथ पूर्ण मूत्राशय. (सी) माइक्रोबबल्स के साथ माउस मूत्रमार्ग। (डी) विनाश घटना के बाद microbubbles के साथ माउस मूत्रमार्ग. मूत्रमार्ग लाल रंग में रेखांकित किया गया। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
चित्र 4 . माउस मूत्रमार्ग से लिया गया माप. (ए) मूत्र घटना के दौरान मापा गया मूत्र लुमेन व्यास। (ख) निलम्बन के दौरान पेनाइल मूत्रमार्ग के माध्यम से मूत्र प्रवाह वेग। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
| परीक्षण | मूत्राशय की मात्रा (मिमी3) | मूत्राशय दीवार मोटाई (मिमी) | मूत्राशय की दीवार की मात्रा (मिमी3) |
| 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 |
तालिका 1. मूत्राशय के गैर इनवेसिव अल्ट्रासाउंड माप। मूत्राशय की मात्रा और मूत्राशय दीवार मोटाई अल्ट्रासाउंड द्वारा मापा।
| मापन प्रकार | छवि आवश्यक | स्थान | माप |
| मूत्राशय की मात्रा (मिमी3) | मूत्राशय 3 डी मोड | मूत्राशय | 335 |
| मूत्राशय दीवार मोटाई (मिमी) | ब्लैडर बी-मोड | मूत्राशय गर्दन के लिए Distal मूत्राशय गर्दन के लिए समीपस्थ |
0.25 0.23 |
| मूत्रमार्ग व्यास (मिमी)* | यूरेथरा बी-मोड | मूत्राशय गर्दन प्रोस्टेटिक मूत्रमार्ग झिल्लीदार मूत्रमार्ग पेनाइल मूत्रमार्ग |
0.83 0.33 0.5 0.25 |
| मूत्र घटना समय (ms)* | यूरेथरा पीडब्ल्यू मोड | मूत्राशय गर्दन प्रोस्टेटिक मूत्रमार्ग झिल्लीदार मूत्रमार्ग पेनाइल मूत्रमार्ग |
3960 3740 3530 4490 |
| त्वरण समय (ms)* | यूरेथरा पीडब्ल्यू मोड | मूत्राशय गर्दन प्रोस्टेटिक मूत्रमार्ग झिल्लीदार मूत्रमार्ग पेनाइल मूत्रमार्ग |
580 440 240 180 |
| त्वरण (mm/s2)* | यूरेथरा पीडब्ल्यू मोड | मूत्राशय गर्दन प्रोस्टेटिक मूत्रमार्ग झिल्लीदार मूत्रमार्ग पेनाइल मूत्रमार्ग |
1218.08 3685.76 3054.79 11031.4 |
| वेग समय अभिन्न (सेमी)* | यूरेथरा पीडब्ल्यू मोड | मूत्राशय गर्दन प्रोस्टेटिक मूत्रमार्ग झिल्लीदार मूत्रमार्ग पेनाइल मूत्रमार्ग |
184.2 490.48 157.55 676.93 |
| मीन वेग (मिमी/ | यूरेथरा पीडब्ल्यू मोड | मूत्राशय गर्दन प्रोस्टेटिक मूत्रमार्ग झिल्लीदार मूत्रमार्ग पेनाइल मूत्रमार्ग |
494.09 1256.82 467.04 1565 |
| पीक वेग (मिमी/ | यूरेथरा पीडब्ल्यू मोड | मूत्राशय गर्दन प्रोस्टेटिक मूत्रमार्ग झिल्लीदार मूत्रमार्ग पेनाइल मूत्रमार्ग |
780.74 1655.85 820.97 2190.94 |
| मीन ढाल (mmHg)* | यूरेथरा पीडब्ल्यू मोड | मूत्राशय गर्दन प्रोस्टेटिक मूत्रमार्ग झिल्लीदार मूत्रमार्ग पेनाइल मूत्रमार्ग |
0.98 6.32 0.87 9.8 |
| पीक प्रवणता (mmHg)* | यूरेथरा पीडब्ल्यू मोड | मूत्राशय गर्दन प्रोस्टेटिक मूत्रमार्ग झिल्लीदार मूत्रमार्ग पेनाइल मूत्रमार्ग |
2.44 10.97 2.7 19.2 |
| * मूत्र घटना के दौरान कब्जा कर लिया माप |
तालिका 2. मूत्राशय और मूत्रमार्ग के अल्ट्रासाउंड माप। मूत्र रिक्तियों के दौरान अल्ट्रासाउंड द्वारा किए गए मूत्राशय और मूत्रमार्ग माप।
| गणना प्रकार | सूत्र |
| क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र (मिमी2) | सीएसए [r2] |
| फ्लो रेट (मिमी3/ | प्रवाह दर ] सीएसए एक्स माध्य वेग |
| अनुमानित शून्य मात्रा (एमएल) | V ] (प्रवाह दर/1000) x (इवेंट टाइम सेकंड में) |
| वॉल्यूमिक खिंचाव | स्ट्रेच ( वीके बाद-Vसेपहले ) / |
तालिका 3. अल्ट्रासाउंड माप का उपयोग कर गणना। मूत्राशय समारोह और मूत्र प्रवाह का आकलन करने के लिए अल्ट्रासाउंड माप के लिए लागू गणना और सूत्र।
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Discussion
कृन्तकों के निचले मूत्र पथ का मूल्यांकन करने के लिए वर्तमान तकनीक रोग प्रगति के परिणामस्वरूप प्रोस्टेटिक हिस्टोलॉजी में परिवर्तन के साथ सीधे voiding शरीर क्रिया विज्ञान में परिवर्तन सहसंबंधित करने की क्षमता द्वारा सीमित कर रहे हैं। शून्य स्थान पराख और यूरोफ्लोमेट्री का उपयोग कृन्तकों में सहज पेशाब की घटनाओं का आकलन करने के लिए किया जा सकता है और इन तकनीकों का उपयोग15,16,17की अवधि में परिवर्तनों का मूल्यांकन करने के लिए किया जा सकता है . हालांकि, दोनों तकनीकों के लिए, मूत्राशय परिपूर्णता परीक्षण के शुरू होने से पहले मूल्यांकन नहीं किया जा सकता है. इसके अतिरिक्त, पेशाब में परिवर्तन रोग प्रगति के प्रत्यक्ष परिणाम के बजाय व्यवहार के कारण हो सकता है, जिससे पेशाब पर बीमारी के प्रभाव को निर्धारित करना मुश्किल हो जाता है। Cystometry, कृन्तकों में मूत्राशय रोग के मूल्यांकन के लिए एक और तकनीक, मूत्राशय समारोह16के एक में विवो मूल्यांकन प्रदान कर सकते हैं. हालांकि, voiding समारोह पर कृंतक प्रोस्टेट के गतिशील प्रभाव स्पष्ट नहीं है. पिछले अध्ययनों में परिवर्तित शून्यीकरण फलन12से संबद्ध चूहों में माउस मूत्रमार्ग हिस्टोलॉजिकल परिवर्तनों का प्रलेखन किया गया है . हालांकि, इन अध्ययनों को केवल एक असतत समय बिंदु पर देख सकते हैं, और मूत्राशय, प्रोस्टेट, और मूत्रमार्ग शरीर रचना विज्ञान कार्यात्मक परीक्षण के रूप में एक ही समय में मूल्यांकन नहीं कर रहे हैं. मूत्राशय के भीतर परिवर्तन का मूल्यांकन करने के अन्य तरीके (यानी, बड़े पैमाने पर, मात्रा) इच्छामृत्यु11,12के समय में होते हैं, जिससे समय के साथ एक रोग प्रक्रिया के विकास का निरीक्षण करना असंभव हो जाता है। क्योंकि वहाँ बलिदान के समय में पेशाब का खतरा है और साथ ही बलिदान से पहले पानी का सेवन को विनियमित करने में असमर्थता, मापा मूत्राशय की मात्रा की परिवर्तनशीलता भी उपचार समूहों के भीतर बढ़ जाती है. इस पत्र के साथ या एक विपरीत एजेंट के बिना चूहों के कम मूत्र पथ छवि के लिए अल्ट्रासाउंड के उपयोग का वर्णन करता है। इस तकनीक को एक बरकरार जानवर में मूत्राशय के आकार में परिवर्तन के दृश्य के लिए अनुमति देता है, साथ ही मूत्राशय की मात्रा, मूत्राशय की दीवार मोटाई, मूत्रमार्ग लुमेन व्यास, और मूत्रमार्ग के माध्यम से गुजर विपरीत के वेग के कार्यात्मक परिवर्तन का आकलन. विशेष रूप से, इसके विपरीत बढ़ाया अल्ट्रासाउंड मूत्रमार्ग लुमेन के दृश्य के लिए अनुमति देता है, विशेष रूप से प्रोस्टेटिक क्षेत्र में, एक फैशन है कि संभावित रोग के एक क्षेत्र pinpoints में voiding के दौरान.
लगातार और सटीक अल्ट्रासाउंड डेटा का संग्रह सुनिश्चित करने के लिए, यह महत्वपूर्ण है कि एक भी प्रशिक्षित sonographer एकत्र करता है और अध्ययन के दौरान अल्ट्रासाउंड पढ़ता है। इसके विपरीत बढ़ाया इमेजिंग के लिए, यह निर्माता प्रोटोकॉल के अनुसार वाणिज्यिक microbubbles सक्रिय करने के लिए महत्वपूर्ण है. सक्रिय microbubbles 0.9% नमकीन समाधान के साथ पतला किया जाना चाहिए. Undiluted microbubbles इतना ध्यान केंद्रित कर रहे हैं कि वे अल्ट्रासाउंड लहर प्रवेश को रोकने और छाया संरचनाओं उन्हें नीचे झूठ बोल रही होगी. Microbubble कमजोर पड़ने भी प्रयोगात्मक लागत कम कर देता है. Microbubble कमजोर पड़ने नकारात्मक प्रयोगात्मक प्रभाव के बिना के रूप में उपयोगकर्ता द्वारा की जरूरत अलग किया जा सकता है.
एक बरकरार जानवर में मूत्राशय की मात्रा और मूत्राशय की दीवार मोटाई का मूल्यांकन समय के साथ रोग प्रगति और उपचार प्रभावकारिता के मूल्यांकन की परीक्षा की अनुमति देता है। वर्तमान में बीपीएच के उपचार कृंतक मॉडलों में सुप्रगत किए जाते हैं क्योंकि रोग प्रेरित होता है या एक समय बिंदु पर पहले से महत्वपूर्ण रोग प्रगति11,22,23में परिणाम निर्धारित किया जाता है . उपचार की प्रभावकारिता आम तौर पर समय की एक एकल, असतत अवधि के बाद निर्धारित किया जाता है, तथ्य यह है कि जैविक परिवर्तनशीलता उपचार के लिए प्रतिक्रिया करने के लिए आवश्यक समय को प्रभावित कर सकते हैं के बावजूद. इस उपन्यास तकनीक का उपयोग करना, BPH के लिए एक कृंतक मॉडल पूरे उपचार प्रोटोकॉल के माध्यम से रोग phenotype के प्रेरण से मूल्यांकन किया जा सकता है.
एक विपरीत एजेंट कम मूत्र पथ से पहले कल्पना करने के लिए सक्षम बनाता है, के दौरान, और एक पेशाब घटना के बाद. हम पहले BPH के एक माउस मॉडल में मूत्रमार्ग ऊतक विज्ञान की जांच की है. हमने प्रोस्टेटिक मूत्रमार्ग को मूत्र रोग को जन्म देने वाले पुटेटिव क्षेत्र के रूप में स्थानीयकृत किया। इस क्षेत्र में अधिक प्रोस्टेटिक नलिकाएं, सघन कोलेजन, और नियंत्रण चूहों12की तुलना में एक छोटे लुमेन होते हैं। इसके अतिरिक्त, BPH-सुग्राह्य चूहों uroflowmetry और शून्य स्थान परख द्वारा मापा के रूप में voiding रोग का प्रदर्शन. माइक्रोबबल्स के साथ अल्ट्रासाउंड का उपयोग करके, हम प्रवाह वेग, अवधि, और चमकदार व्यास (चित्र 3 और4) को मापने के लिए प्रोस्टेटिक मूत्रमार्ग के क्षेत्र का सीधे मूल्यांकन कर सकते हैं। क्षेत्र जहां प्रवाह अल्ट्रासाउंड का उपयोग कर बाधित है की पहचान करके, उस विशिष्ट क्षेत्र तो आगे शिथिलता के मुख्य घटक निर्धारित करने के लिए हिस्टोलॉजिकल रूप से मूल्यांकन किया जा सकता है।
इस तकनीक माउस उपभेदों भर में और माउस उम्र और उपचार की स्थिति की एक सीमा के पार reproduible है. वृद्ध, पुरुष चूहों के अलावा, इस तकनीक चयापचय असामान्यताएं कि BPH/ तकनीक भी महिला माउस voiding और कम मूत्र पथ समारोह का मूल्यांकन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. हालांकि यहाँ वर्णित इसके विपरीत के साथ अल्ट्रासाउंड प्रोटोकॉल एक टर्मिनल प्रक्रिया है, हम एक suprapubic cystostomy प्रदर्शन कर सकते हैं, कम मूत्र पथ24के गैर-टर्मिनल विपरीत इमेजिंग के लिए क्षमता बनाने. भविष्य के प्रयोगों मूत्र पथ कार्यों के दृश्य का अनुकूलन करने के लिए दोहराया उपायों के लिए अनुमति देगा. प्रयोगात्मक सवालों के आधार पर, यहाँ वर्णित तकनीक अन्य कार्यात्मक मूत्र परीक्षण तकनीक के साथ जोड़ा जा सकता है रोग प्रगति और उपचार प्रभावकारिता में और अधिक जानकारी हासिल करने के लिए.
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Disclosures
लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ भी नहीं है
Acknowledgments
हम इस पांडुलिपि पर पशुपालन और प्रतिक्रिया के साथ उनकी सहायता के लिए एमिली Ricke, क्रिस्टन Uchtmann, और रिकी प्रयोगशाला शुक्रिया अदा करना चाहते हैं. हम इन अध्ययनों के लिए अपने वित्तीय सहायता के लिए NIDDK और NIEHS शुक्रिया अदा करना चाहते हैं: U54 DK104310 (युद्ध, जाम, पीसीएम, CMV, डीईबी), R01 ES001332 (युद्ध, CMV), K12 DK100022 (TTL, AR-A, DH). सामग्री लेखकों की एकमात्र जिम्मेदारी है और NIH के आधिकारिक विचारों का प्रतिनिधित्व नहीं करता है.
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
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