Summary
אנו מציגים שיטה לביסוס מודל תת-פעילות של detrusor על ידי טרנסקציה של conus medullaris בחולדות. תת-פעילות של Detrusor עוררה בהצלחה אצל בעלי חיים אלה. המודל יכול לשמש לחקר תפקוד דרכי השתן.
Abstract
מטרת הפרוטוקול המוצג הייתה לבסס מודל תת-פעילות של דטרוזור (DU) בחולדה באמצעות טרנסקציה של conus medularis. Laminectomy בוצע בסך הכל 40 נקבות חולדות Wistar (קבוצת ביקורת: 10 חולדות; קבוצת בדיקה: 30 חולדות) במשקל 200-220 גרם, ואת conus medullaris הוחלף ברמת L4\u2012L5 בקבוצת הבדיקה. כל החולדות שוכנו והוזנו באותם תנאים סביבתיים במשך שישה שבועות. בקבוצת הבדיקה, ריקות שתן בוצעה פעמיים ביום במשך שישה שבועות, ונרשם נפח שתן שיורי ממוצע. ציסטומטוגרמה בוצעה בשתי הקבוצות. קיבולת ציסטומטרית מרבית (MCC), לחץ פתיחת דטרוזור (DOP) ותאימות של שלפוחית השתן נרשמו וחושבו. קבוצת הבדיקה הראתה אצירת שתן משמעותית לאחר הניתוח, הן במהלך ההלם בעמוד השדרה והן לאחריו. עם זאת, לא נצפתה חריגה בקבוצת הביקורת. בהשוואה לקבוצת הביקורת, ה-MCC והתאימות של שלפוחית השתן בקבוצת הבדיקה היו גבוהים משמעותית מאלה של קבוצת הבדיקה (3.24 ± 2.261 מ"ל לעומת 1.04 ± 0.571 מ"ל; 0.43 ± 0.578 מ"ל/סמ"ח 2 O לעומת 0.032 ± 0.016 מ"ל/סמ"ח 2 O), ואילו DOP בקבוצת הבדיקההיה נמוך יותר מהביקורת (20.28 ± 14.022 סמ"ח2O לעומת 35 ± 13.258סמ"מ2 O). שיטה זו של הקמת מודל חייתי של DU על ידי טרנסקציה conus medullaris מציעה הזדמנות מצוינת להבין את הפתופיזיולוגיה של DU בצורה טובה יותר.
Introduction
תת-פעילות של Detrusor (DU) היא הפרעה אופיינית בדרכי השתן התחתונות שנותרה תחת מחקר. אף על פי ש-DU הוגדר על-ידי האגודה הבינלאומית לרציפות (ICS)1, טרמינולוגיות רבות ושונות משמשות להתייחסות למחלה זו, למשל "כשל דטרוזור", "שלפוחית שתן אכנזילית", "דטרוזור ארפלקסיה"2. DU, כפי שהוגדר על ידי החברה הבינלאומית לרציפות (ICS) בשנת 2002, הוא כיווץ של כוח ומשך מופחתים, מה שמביא לעלייה ממושכת בזמן לריקון שלפוחית השתן, ובכך גורם לכישלון להשיג התרוקנות מלאה של שלפוחית השתן תוך פרק זמן נורמלי.
DU עשוי להשפיע על 48% מהגברים ו-12% מהנשים (בגילאי >70 שנים)3 עם תסמינים בדרכי השתן התחתונות. נראה שהוא רב-גורמי, ולא קיים טיפול יעיל. הוא דיווח כי DU נמצא בכל מקום בחולים עם תפקוד לקוי של שלפוחית השתן נוירוגנית, כגון טרשת נפוצה4, סוכרת5, מחלת פרקינסון6, או שבץ מוחי7. DU יכול להיגרם גם על ידי נזק עצבי iatrogenic, כגון כריתת רחם לפרוסקופית, כריתת ערמונית, או התערבויות כירורגיות אחרות באגן הקטן8. השינויים הפתופיזיולוגיים והטיפולים הזמינים ב- DU עדיין מבלבלים בגלל היעדר מודל בעלי חיים מתאים למחקר.
רפלקס המיטוריציה נשלט על ידי מסלולים ספינו-בולבוספינליים המשלבים את מרכז המיטוריציה הפונטיני, גרעין הפאראסימפתטי העצה, ומרכזי קליפת המוח הבכירים יותר9. הפעלה ותחזוקה של רפלקס המיקטוריציה תלויים בעיקר בהובלה סדירה של אותות חושיים משלפוחית השתן למרכזי קליפת המוח הבכירים יותר. ניתן להניח כי תפקוד חושי לקוי תורם ל- DU.
רוב המחקרים הניסיוניים בבעלי חיים הקשורים להפרעות בדרכי השתן התחתונות התמקדו במודלים של פעילות יתר של שלפוחית השתן (OAB)10. מודלים אלה מספקים הבנה סבירה של פתופיזיולוגיה ופרוגנוזה של OAB. עם זאת, רק מודלים מעטים של DU דווחו, למשל, פגיעה על-ספינלית (נגעים מקומיים, דטרברציה וחסימת עורק מוחי אמצעי), טרנסקציה של חוט השדרה או פגיעה בקונטוזיה, סיסטמי (למשל, ציקלופוספמיד) או מתן תוך-ורידי של חומרים מגרים או דלקתיים (למשל, חומצה, אקרוליין וליפופוליסכריד)11,12,13,14 . מבין השיטות הללו, ניתן להשתמש רק בשיטת ההעברה של חוט השדרה או בפגיעה בחבלה בהקמת מודל חייתי של DU13. ניסיונות הכרוכים בפגיעה של מרכז המיקוריטציה הפונטיני ומרכזי קליפת המוח הגבוהים יותר ננטשו בגלל הטראומה הקשה. לכן, תשומת לב מוגברת מוקדשת כדי למצוא מיקום מדויק במרכז רפלקס micturition כדי לגרום DU עם מינימום תופעות לוואי.
כאמור, אחד המנגנונים של גרימת DU הוא לפצוע את חוט השדרה כדי לפגוע במסלול האיתות של רפלקס micturition. שיטת הטלת המשקולות של אלן פותחה כדי להקים חיות מעבדה עם חוט שדרה פצוע15. עם זאת, אין נתונים ניסיוניים נוספים זמינים על שיטה זו. יתר על כן, מכיוון שחלקים מבעלי החיים התאוששו מתפקוד עמוד השדרה לאחר שבץ ללא DU, לא ניתן לראות בכך שיטה מושלמת ליצירת מודל DU של חיה16.
בשנת 1987, ברגמן ביצע תהליך של מעבר חוט השדרה ליצירת מודל החיות DU ורכש נתונים ניסיוניים17. עם זאת, שיטה זו לא יושמה כדי להקים את מודל החיות DU. באותו זמן, החוקרים עדיין היו מבולבלים לגבי הפתוגנזה של DU. מכיוון שמיקומים בחוט השדרה הקשורים לאינדוקציה של OAB או DU סמוכים זה לזה, הם לא הצליחו למצוא את האתר המדויק של נזק לחוט השדרה כדי לגרום ל- DU17. OAB ו- DU הוצגו יחד או בנפרד בשיטה זו. לכן, למרות ששיטה זו הציגה את DU, היא לא הייתה מדויקת ולא ניתן היה להשתמש בה להבנת המופע והעיבוד של DU.
כאמור, היעדר מודל בעלי חיים מתאים של DU הוא אחד המכשולים העיקריים לחקר DU. חוקרים מחפשים ללא הרף מודל מדויק וניתן לניהול שיכול לדמות את הפתולוגיה של DU. אפילו אפשרויות הטיפול ב- DU לא השתפרו באופן משמעותי במהלך 20 השנים האחרונות. באופן קולקטיבי, יש צורך גדול לתאר פרוטוקול סטנדרטי להקמת מודל בעלי חיים של DU.
לכן, במאמר זה, אנו מתארים שיטה להקים בהצלחה מודל חולדה של DU על ידי טרנסקציה conus medularis. הטרנסקציה בוצעה ברמת L4\u2012L5 כדי להפריד בין הקונוס מדולאריס. הקיבולת הציסטומטרית המרבית (MCC), לחץ פתיחת הדטרוזור (DOP) והתאימות של שלפוחית השתן תועדו ונותחו כדי לאמת את הפרוטוקול. הפרוטוקול המפורט להלן משלב הן היתכנות והן אמינות באופן סטנדרטי כדי לבסס את מודל החיות DU, המדמה את המופע והעיבוד של DU. הפרוטוקול יכול לשמש כטכניקה למחקר נוסף של DU.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
כל החולדות שימשו על פי פרוטוקולים שאושרו על ידי ועדת הניסויים בבעלי חיים של בית החולים לידידות בייג'ינג, האוניברסיטה הרפואית קפיטל.
1. הכנה כירורגית, הרדמה וטכניקות כירורגיות
הערה: בסך הכל 40 נקבות חולדות Wistar, במשקל 200-220 גרם, הושגו באופן מסחרי עבור המחקר הנוכחי. מתוך 40 החולדות, 10 נבחרו באקראי כקבוצת הביקורת, והשאר טופלו כקבוצת הבדיקה. כל בעלי החיים שוכנו בסביבה סטרילית במתקני החיות של בית החולים לידידות בבייג'ינג, האוניברסיטה הרפואית קפיטל.
- בצע הרדמה כללית על ידי מתן נתרן pentobarbital intraperitoneally (40 מ"ג / ק"ג). לחלופין, לגרום להרדמה באמצעות 3%-4% isoflurane ולשמור אותו על 1%-3% (בשאיפה). יש למרוח משחה אופטלמית על העיניים למניעת יובש. לאחר מכן, הניחו את החולדה על פלטפורמת הניתוח וספקו תמיכה תרמית.
הערה: מתן משככי כאבים כגון buprenorphine, 0.05 מ"ג / ק"ג, SC, 0.1-0.2 מ"ל בתחילת ההליך. - בדוק את עומק ההרדמה על ידי חוסר תגובה לצביטת הבוהן. לגלח את הפרווה מכל האזור האחורי בעזרת סכין גילוח.
- לעקר את האתר כירורגי עם לפחות 3 מחזורים של קרצוף דו שלבי כגון Chlorhexidine או Povidone יוד ואחריו אלכוהול איזופרופיל. מהדקים את הגפיים בנייר דבק כירורגי ומבצעים חתך חציוני של כ-3 ס"מ בגב עם מספריים כירורגיים.
- להעמיק את החתך דרך הרקמות התת עוריות באמצעות מספריים כירורגיים ולחתוך את השרירים המחוברים לעמוד השדרה.
- זיהוי חזותי וחשיפה של הצלעה-13 (החלל הבין חולייתי המחובר לצלע זו הוא מרווח T13\u2012L1). מסמנים את הצלעה-13 בעזרת תפר.
- לאחר הזיהוי, כרתו בזהירות את השרירים המחוברים לעמוד השדרה וחשפו את עמוד השדרה. כריתת הרצועה העל-ספינית והרצועה הבין-ספינית לצורך זיהוי מדויק של עמוד השדרה. חשוף את רמת L4\u2012L5 באמצעות מספריים כירורגיים ומלקחיים.
הערה: ניתן לזהות בקלות את הרצועה העל-עורית בגלל נוכחותה של רקמה תת עורית דקה. לאחר כריתה של רצועה על-ספינית, הרצועה בין התהליך הספיני היא רצועה בין-ספינית. - נתחו בזהירות את תהליך הסיבוב של חוליות L4\u2012L5 וחלקים מהתהליך הרוחבי באמצעות מלקחיים של קלי כדי לחשוף את חוט השדרה (איור 1).
- חשוף לחלוטין את הקונוס מדולאריס ברמת L4\u2012L5 והעביר את הקונוס מדולאריס לחלוטין עם מספריים אירידקטומיה. הכנס כמה אריזת רקמות כדי לחסום את ההתאוששות של חוט השדרה.
- יש לסגור את השרירים והעור על שכבת העור החיצונית באמצעות תפר 4-0 שאינו נספג.
- עבור קבוצת הביקורת, בצע את השלבים 1.1\u20121.7, והשאר את conus medullaris ללא פגע. סגרו את החתך לפי שלב 1.9.
2. התאוששות בעלי חיים
- השאירו את החולדות באינקובטור מבוקר טמפרטורה (37 מעלות צלזיוס) במהלך השעה הראשונה שלאחר הניתוח ועקבו אחריהן עד שהן עוברות עצם החזה או נעות באופן פעיל.
הערה: ההחלמה הכוללת אורכת אורכת כחצי שעה. - העבירו את החיה לכלוב נקי עם מספיק מזון ומים. השאירו את החולדות בכלובים נפרדים.
הערה: הצלחת הטרנסקציה מצוינת כאשר החולדות בקבוצת הבדיקה נעות רק בעזרת פלגים קדמיים, בעוד שהחולדות בקבוצת הביקורת יכולות ללכת כרגיל.
3. ניהול לאחר התפעול
- להזריק פניצילין G, אנטיביוטיקה (50,000 U/mL לכל חיה) intraperitoneally. מתן משככי כאבים כגון buprenorphine, 0.05 מ"ג / ק"ג, SC, 0.1-0.2 מ"ל כל 6-12 שעות במשך 48 שעות לאחר הניתוח.
- דחוס את שלפוחית השתן בהיפוגסטריום כדי לעזור עם התרוקנות. בצעו זאת פעמיים ביום בו-זמנית (8:00 ו-20:00) במשך שישה שבועות.
הערה: אובדן ההתכווצות הרגילה של detrusor הוא הסמל של DU. - אחסן את כל החולדות בכלובים מטבוליים, שכל אחד מהם מכיל משפך איסוף שתן המונח על נייר סופג שנשקל קודם לכן כדי לנטר את המיקוריציה ובריחת השתן.
- אסוף ושים לב לשינוי המשקל של נייר סופג, המציין את הנפח הריק (VV), ואת נפח השתן השיורי בנפרד.
4. בדיקה אורודינמית
- לאחר שישה שבועות לאחר הניתוח, בצע ציסטומטוגרמה, תוך שימוש בציוד מדידה אורודינמי כדלקמן.
- הרדמת חולדות על ידי הזרקת 10% כלור הידרט לחלל הצפק (3 מ"ל/ק"ג).
- דחוס את שלפוחית השתן להתרוקנות, ולאחר מכן לקבע את החולדה למשטח הניתוח באמצעות סרט.
- יש להחדיר את קטטר האפידורל (3F) לשלפוחית השתן ולחבר את ציוד המדידה האורודינמי, קטטר האפידורל ומשאבת העירוי באמצעות הצינור בעל שלוש הגפיים.
- יש לשאוב מי מלח פיזיולוגיים במהירות של 0.2 מ"ל/דקה למדידה אורודינמית (ראו טבלת חומרים). רשום את ה- MCC וה- DOP, ואת התאימות של שלפוחית השתן (מחושב על ידי חלוקת נפח שלפוחית השתן δ בלחץ δ של ה- detrusor).
5. ניתוח סטטיסטי
- בצע ניתוח סטטיסטי באמצעות תוכנה זמינה מסחרית.
- השתמש במבחן קולמוגורוב-סמירנוב כדי לבדוק את הנורמליות של הנתונים.
- בטא את המשתנים המתפלגים בדרך כלל כערכים ממוצעים עם סטיות תקן. השתמש במבחני t של סטודנט בזוגות דו-זנביים כדי להשוות את הפרמטרים של ציסטומטורמה בשתי הקבוצות.
הערה: p < 0.05 מציין כי ההפרש היה מובהקות סטטיסטית.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
ניתן להשלים את כל ההליך של טרנסקציה conus medullaris תוך 45 דקות על ידי מנתחים מנוסים. המעבדה שלנו ביצעה מעל 100 מקרים של ניתוחי טרנסקציה של conus medularis. שיעור ההצלחה הוא מעל 95%, כפי שמוגדר על ידי הישרדות החולדות ואינדוקציה מוצלחת של DU. הבדיקה האורודינמית אישרה את האינדוקציה של DU.
בהתבסס על הניסיון שלנו, אינדוקציה של DU יכולה להיות מוערכת באופן ראשוני על ידי נפח השתן השיורי. שימור השתן נצפה מיד לאחר הניתוח. בקבוצת הבדיקה, נקודת השיא של הנפח הופיעה ביום השני שלאחר הניתוח, והירידה בנפח נמשכה בהדרגה במשך כעשרה ימים. עשרה ימים לאחר הניתוח, הנפח הגיע לרמה קבועה (איור 2). נצפה כי במהלך עשרת הימים הראשונים לאחר הניתוח, נפח השתן השיורי הממוצע היה 2.09 ± 1.05 מ"ל, אשר הופחת ל 0.67 ± 0.21 מ"ל ביוםהעשירי לאחר הניתוח. עם זאת, לא נצפתה חריגה בקבוצת הביקורת.
כדי לאשר את האינדוקציה של DU, הבדיקה האורודינמית צריכה להתבצע. פרופיל נפח הלחץ המייצג של קבוצת הבדיקה וקבוצת הביקורת מוצג באיור 3 ובאיור 4. בהשוואה לקבוצת הביקורת, ה-MCC והציות של שלפוחית השתן בקבוצת הבדיקה גבוהים משמעותית בקבוצת הבדיקה (1.04 ± 0.571 מ"ל לעומת 3.24 ± 2.261 מ"ל, p < 0.001 ו-0.032 ± 0.016 מ"ל/סמ"ח 2 O לעומת 0.43 ± 0.578 מ"ל/סמ"ח 2 O, p < 0.05, בהתאמה) ואילו DOP בקבוצת הבדיקה ירד באופן משמעותי (35 ± 13.258 סמ"ח 2 O לעומת 20.28 ± 14.022 סמ"ח2O; עמ' < 0.01). ראו טבלה 1.
איור 1: שיטה לטרנסקציה של קונוס מדולאריס. (א) חשיפת הצלע ה-13 (חץ שחור). (ב) חשיפת קשתות חוליות L4 ו-L5. לוחית החוליות נהרסה על ידי רונג'ור כדי לחשוף את חוט השדרה (חץ שחור). אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.
איור 2: מהלך הזמן של השינויים בפרמטרים של התנהגות הריקנות בקבוצת הבדיקה. ערכים מיוצגים כממוצע ± SD. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.
איור 3: עקבות ציסטומטריות מייצגות בקבוצת הבדיקה. (א) מעקבים מייצגים מחולדה המציגים נפח שלפוחית שתן גבוה משמעותית ולחץ דטרוזור נמוך. (ב) מעקב מייצג מחולדה שנייה המציגה נפח שלפוחית שתן גבוה ולחץ דטרוזור מעט נמוך מהרגיל. עם מהירות העירוי הקבועה, זמן העירוי בקבוצת הבדיקה שונה לגמרי. עם זאת, זמן העירוי של כל החולדות בקבוצת הבדיקה גדל באופן משמעותי, כלומר שלפוחית שתן מוגדלת. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.
איור 4: עקבות ציסטומטריות מייצגות בקבוצת הביקורת. (א) חולדה עם נפח שלפוחית שתן תקין ומעלה בהדרגה את לחץ שלפוחית השתן עם העירוי. (ב) חולדה עם נפח שלפוחית שתן תקין ומעלה בהדרגה את לחץ שלפוחית השתן עם העירוי. עם מהירות עירוי קבועה, זמן העירוי בקבוצת הביקורת במשך כמעט 6 דקות פירושו מצביע על אותו נפח שלפוחית השתן בקבוצת הביקורת. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.
| קבוצה | מזוודה | קיבולת ציסטומטרית מרבית (ml) | לחץ פתיחת דטרוזור (cmH2O) | תאימות שלפוחית השתן (מ"ל/H2O) |
| קבוצת בדיקה | 26 | 3.24±2.261 | 20.28±14.022 | 0.43±0.578 |
| קבוצת ביקורת | 10 | 1.04±0.571 | 35±13.258 | 0.032±0.016 |
| ערך T | 4.517 | -2.847 | 3.435 | |
| (p=0.000) | (p=0.008) | (p=0.002) | ||
| נעשה שימוש בניתוח סטטיסטי באמצעות מבחן t. הנתונים מוצגים כממוצע ± SD. | ||||
| p<0.05 נחשב מובהק סטטיסטית. | ||||
טבלה 1: פרופילי נפח הלחץ המייצגים של שתי קבוצות.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
DU הוא גורם נפוץ לתסמינים בדרכי השתן התחתונות אצל גברים ונשים כאחד. זוהי קונסטלציה מורכבת של סימפטומים עם מעט אפשרויות טיפול שיכולות להפחית באופן משמעותי את איכות החיים (Qol) של אלה שנפגעו18. למרות שהוא האמין כי DU הוא multifactorial, ההבנה של הפתוגנזה שלה נשאר בסיסי. מחקרים הראו כי הפתוגנזה של DU עשויה להיות קשורה לגורמים מיוגניים ונוירוגניים.
בהשערות המיוגניות, נצפה כי אנשים עם DU עשויים לחוות ירידה משמעותית יותר בהתכווצות דטרוזור מאשר אלה עם הזדקנות בריאה. נמצא כי התכווצות detrusor פוחתת עם הגיל והוא כנראה מושפע מגורמים אחרים כמו מחלות מטבוליות או נוירוגניות. נתונים מהערכה אורודינמית הראו כי DU ושאריות פוסט-ריקות היו קשורות להזדקנות19. מחקר הראה כי 22.1% מהגברים ו-10.8% מהנשים (כולם בני >-60) דיווחו על קשיים בריקון שלפוחית השתן3. יתר על כן, הגורם המוביל מאחורי זה היה ירידה בהתכווצות detrusor. מחקרים בשלפוחית סוכרתית הראו שינויים דומים לאלה שנמצאו ב-DU20. הירידה ביחס שריר לקולגן המובילה להרחבת המרווחים בין תאי השריר עלולה לגרום להתכווצות ההולכת ופוחתת. עלייה תלוית גיל בזרימת נוראדרנלין נמצאה גם ברוב שלפוחיות השתן הנוירוגניות21,22. לכן, היו ניסיונות לגרום DU על ידי ביסוס סוכרת במודל החי. אבל אלה נכשלו בגלל חוסר שליטה מדויקת של רמות הסוכר בדם וסיבוכים אחרים של סוכרת. עם זאת, בהשערות הנוירוגניות, DU סווג לשלוש קבוצות: מכשול באותות האפקטיביים של רפלקס המיקטוריציה, מכשול של אותות אפרנטיים המייזם את הרפלקס, ובקרה אינטגרטיבית פגומה23. לכן, חוקרים רבים שמו לב לביסוס המודל החי על ידי פגיעה מדויקת של מרכיבי המערכת הנוירוגנית. בגלל התפקוד המסובך של המערכת הנוירוגנית, קשה להצביע במדויק על המיקום הגורם ל-DU. למרבה הצער, ניסיונות רבים להשתמש בפגיעה במערכת הנוירוגנית כדי לגרום ל-DU נכשלו.
הפרוטוקול שלנו הוא הדו"ח הראשון של הקמת מודל החיות DU על ידי טרנסקציה של conus medullaris. במחקר הנוכחי, חוט השדרה עבר טרנסקטציה ברמה של L4\u2012L5 כדי לגרום נזק לעצבי העצה התחתונים.
השלב הקריטי ביותר בניתוח הוא זיהוי חוט השדרה ברמה של L4\u2012L5 מכיוון שהקונוס מדולאריס של החולדה הוא ארוך ודק, ונע בין הצד העליון של L1 לצד התחתון של L4. אם חוט השדרה מועבר מעל L4, ניתן לגרום נזק לעצבים מעדתיים גבוהים יותר. להיפך, אם טרנסקציה מתרחשת מתחת ל-L5, ייתכן שהיא לא תמחק את מרכז המיקטוריציה. לכן, ביצוע ניתוח טרנסקציה ברמה של L4\u2012L5 יכול לוודא שגם המסלולים האפרנטיים וגם האפקטיביים של מרכז המיקטוריציה נהרסים, מה שהופך את השיטה הזו לייחודית.
בקבוצת הבדיקה, אגירת שתן הופיעה מיד לאחר הניתוח, ופרופיל הווריאציה של נפח השתן השיורי תאם את השינוי בתפקוד המיקוריציה במהלך או אחרי שלב ההלם של פגיעה בחוט השדרה. במקביל, לא נצפה השלב הקלאסי של בריחת שתן לאחר השתן, מה שהצביע על כך שהעצב האפרנטי לשלפוחית השתן נפגע.
מצאנו גם עלייה בשתן השיורי בשבוע הראשון לאחר הניתוח וירידה משמעותית לאחר השבוע הראשון. השינוי בשתן השיורי נגרם ככל הנראה כתוצאה מפגיעה בקואורדינציה של תפקוד השקע/הסוגר/רצפת האגן. לכן, בשבוע הראשון לאחר הניתוח, ההפרעה הפתאומית מובילה לעלייה בשתן השיורי, וכאשר הפגיעה בתפקוד המוצא/הסוגר/רצפת האגן נבנית מחדש במידה מסוימת, שאריות השתן ירדו לרמה יציבה.
לפי המשמעות של DU שהגה ICS: (1) כוח כיווץ דטרוזור חלש מדי ו-(2) טווח התכווצות קצר מדי של דטרוזור, הוא קשור לריקון לקוי של שלפוחית השתן (יעילות ריקות מופחתת), תחושה מופחתת ותסמינים בדרכי השתן התחתונות. לאחר השוואת הנתונים האורודינמיים של שתי הקבוצות, מצאנו כי הקיבולת הציסטומטרית המרבית והתאימות של שלפוחית השתן של קבוצת הבדיקה עלו באופן דרמטי בשישה שבועות לאחר הניתוח, בעוד לחץ הפתיחה של detrusor ירד. בעזרת נתונים אלה, ברור כי התכווצות של detrusor ירד לאחר שישה שבועות, גרימת חוסר היכולת של שלפוחית השתן להתכווץ כדי לגרום micturition.
כפי שניתן לראות בפרופיל נפח הלחץ של שלפוחית השתן, עם קיבולת ציסטומטרית מקסימלית מוגברת, המיקטוריציה לא הופיעה, אם כי גם הלחץ של הדטרוזור היה מוגזם. היעדר micturition הצביע על כך שהניתוח חסם אותות afferent, אשר גורמים micturition, על ידי גרימת דיסוריה עצבית afferent שלפוחית השתן. יתר על כן, פרופילים אלה תואמים את השינוי הפתופיזיולוגי של DU.
יש גם מגבלות למחקר הזה. לדוגמה, טיפול נמרץ צריך להילקח כדי למנוע זיהום לאחר הניתוח. מניסיוננו, הטרנסקציה של conus medullaris עלולה להוביל למוטיבציה לקויה של האחוריים התחתונים. יתר על כן, דליפה של שתן שמור (עקב בריחת שתן) עלולה להיות מאתגרת לאיתור מהיר וכתוצאה מכך מגע מתמיד בין מיטת כלוב לחה הרטובה בשתן לבין פלג הגוף התחתון של בעלי החיים. זה יכול להוביל לזיהום עורי חמור או בדרכי השתן, שעלול להיות קטלני. פרוטוקול זה דורש ממנתחים בעלי ניסיון מיקרו-כירורגי מוגבל לעבור הכשרה כירורגית נרחבת כדי לשלוט בטכניקה, במיוחד זיהוי מדויק של conus medullaris.
כמו הדגשים הקליניים של ריקון שלפוחית השתן (למשל, ירידה בקצב זרימת השתן, שאריות מוגברות לאחר הלידה [PVR]) עשויות להופיע בגלל DU אך עשויות לקרות גם בגלל חסימת זרימת שלפוחית השתן (BOO) (למשל, הגדלה שפירה של הערמונית, היצרות השופכה). לפיכך, יש צורך בבדיקות קבועות לזיהוי DU ו- BOO ללא מחקרי זרימת לחץ פולשניים24 . עם זאת, במודל שלנו, לא נצפתה מיקטוריציה בבדיקה האורודינמית הנגרמת על ידי יכולת ההתכווצות הלקויה. זה מאתגר לנתח את גורם BOO בו זמנית, שהוא גם מגבלה של המודל.
לסיכום, הגדרת המודל החייתי של DU על ידי טרנסקטציה של conus medullaris מספקת מודל חייתי רצוי להבנה נוספת של DU. עם הכשרה נכונה ותרגול, ניתוח זה יכול להתבצע עם שיעור הצלחה גדול מ 95%.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
למחברים אין מה לחשוף.
Acknowledgments
ללא.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 0.9% saline | Wuhan Prosai Company | EY-C1178 | pump for urodynamic measurement |
| 10% chloral hydrate | Shandong Yulong Co., Ltd | H37022673 | 3mL/kg, administered intraperitoneally |
| Buprenorphine Hydrochloride Injection | Tianjin Pharmaceutical Research Institute Pharmaceutical Co. LTD | H12020275 | 0.05mg/kg subcutaneously 24h and 48h postoperation |
| Epidural Catheter | Shandong Xinghua Co, Ltd | VABR3L | for urodynamic measurement |
| Penicillin G | Alta Technology Co., Ltd | 1ST5637 | 50,000 unit/ml per animal |
| pentobarbital | Beijing solabo Technology Co., Ltd | NK-WF0001 | 40 mg/kg, administered intraperitoneally |
| Suture line(4-0) | ETHICON | VCP422H | suture the injury |
| Three-limb tube | Shandong Xinghua Co, Ltd | VAB3T | for urodynamic measurement |
| Trace infusion pump | Zhejiang Smith Medical Instrument Co., Ltd | 20162540335 | Pump the saline at a speed of 0.2ml/min for urodynamic measurement |
| Urodynamic measurement equipment | Medical Measurement SystemsB.V. | 08-0467 | urodynamic measurement equipment can not only help the diagnosis of dysuria, but also provide objective materials for treatment and therapeutic effect. It is the most commonly used examination method in clinical diagnosis and treatment of lower urinary tract functional diseases |
| Wistar Rats | HFK Biotechnology Co.Ltd,Beijing ,China | SCXK2012-0023 | 200-220g |
References
- van Koeveeringe, G. A., et al. Detrusor underactivity: Pathophysiological considerations, models and proposals for future research. Neurourology and Urodynamics. 33 (5), ICI-RS 2013 591-596 (2014).
- Osman, N. I., Esperto, F., Chapple, C. R. Detrusor Underactivity and the Underactive Bladder: A Systematic Review of Preclinical and Clinical Studies. European Urology. 74 (5), 633-643 (2018).
- Osman, N. I., Chapple, C. R. Contemporary concepts in the aetiopathogenesis of detrusor underactivity. Nature Reviews. Urology. 11 (11), 639-648 (2014).
- Panicker, J. N., Nagaraja, D., Kovoor, J. M. E., Nair, K. P. S., Subbakrishna, D. K. Lower urinary tract dysfunction in acute disseminated encephalomyelitis. Multiple Sclerosis. 15 (9), Houndmills, Basingstoke, England. 1118-1122 (2009).
- Lee, W. C., Wu, H. P., Tai, T. Y., Yu, H. J., Chiang, P. H. Investigation of urodynamic characteristics and bladder sensory function in the early stages of diabetic bladder dysfunction in women with type 2 diabetes. The Journal of Urology. 181 (1), 198-203 (2009).
- Araki, I., Kitachara, M., Oida, T., Kuno, S. Voiding dysfunction and Parkinson’s disease: urodynamic abnormalities and urinary symptoms. The Journal of Urology. 164 (5), 1640-1643 (2000).
- Meng, N. H., et al. Incomplete bladder emptying in patients with stroke: is detrusor external sphincter dyssynergia a potential cause. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 91 (7), 1105-1109 (2010).
- FitzGerald, M. P., Brubaker, L. The etiology of urinary retention after surgery for genuine stress incontinence. Neurourology and Urodynamics. 20 (1), 13-21 (2001).
- Rahman, M., Siddik, A. B. Neuroanatomy, Pontine Micturition Center. StatPearls. , (2020).
- Wrobel, A., Lancut, M., Rechberger, T. A. A new model of detrusor overactivity in conscious rats induced by retinyl acetate instillation. Journal of Pharmacological and Toxicological Methods. 74 (7), 16 (2015).
- Rosenzweig, E. S., McDonald, J. W. Rodent models for treatment of spinal cord injury: research trends and progress toward useful repair. Current Opinion in Neurology. 17 (2), 121-131 (2004).
- Yoo, K. H., Lee, S. J. Experimental animal models of neurogenic bladder dysfunction. International Neurourology Journal. 14 (1), 1-6 (2010).
- Kanai, A., et al. Sophisticated models and methods for studying neurogenic bladder dysfunction. Neurourology and Urodynamics. 30 (5), 658-667 (2011).
- Nomiya, M., et al. Progressive vascular damage may lead to bladder underactivity in rats. The Journal of Urology. 191 (5), 1462-1469 (2014).
- Seki, T., Hida, K., Tada, M., Koyanagi, I., Iwasaki, Y. Graded contusion model of the mouse spinal cord using a pneumatic impact device. Neurosurgery. 50 (5), discussion 1081-1082 1075-1081 (2002).
- Yeo, S. J., et al. Development of a rat model of graded contusive spinal cord injury using a pneumatic impact device. Journal of Korean Medical Science. 19 (4), 574-580 (2004).
- Bergman, B. S. Spinal cord transplants permit the growth of serotonergic axons across the site of neonatal spinal cord transection. Brain Research. 431 (2), 265-279 (1987).
- Chancellor, M. B., et al. Underactive bladder; Review of progress and impact from the International CURE-UAB Initiative. International Neurourology Journal. 24 (1), 3-11 (2020).
- Pfisterer, M. H. D., Griffiths, D. J., Schaefer, W., Resnick, N. M. The effect of age on lower urinary tract function: a study in women. Journal of the American Geriatrics Society. 54 (3), 405-412 (2006).
- Duchen, L. W., Anjorin, A., Watkins, P. J., Mackay, J. D. Pathology of autonomic neuropathy in diabetes mellitus. Annals of Internal Medicine. 92 (2), 301-303 (1980).
- Schneider, T., Hein, P., Bai, J., Michel, M. C. A role for muscarinic receptors or rho-kinase in hypertension associated rat bladder dysfunction. The Journal of Urologoy. 173 (6), 2178-2181 (2005).
- Drake, M. J., Harvey, I. J., Gillespie, J. I., Van Duyl, W. A. Localized contractions in the normal human bladder and in urinary urgency. BJU International. 95 (7), 1002-1005 (2005).
- Suskind, A. M., Smith, P. P. A new look at detrusor underactivity: impaired contractility versus afferent dysfunction. Current Urology Reports. 10 (5), 347-351 (2009).
- Osman, N. I., et al. Detrusor underactivity and the underactive bladder: A new clinical entity? A review of current terminology, definitions, epidemiology, aetiology, and diagnosis. European Urology. 65 (2), 389-398 (2014).
