Summary

אינדוקציה של היצרות השופכה ואחריה ניתוח שופכה של השתלת רירית בוקלית במודל חולדה

Published: April 28, 2023
doi:

Summary

בפרוטוקול הנוכחי פותחה אינדוקציה של היצרות שופכה בחולדות וויסטאר, ואחריה שחזור שופכה עם שתל רירית בוקאלית. בוצעה בדיקת אורתרוגרמה לאחור ובדיקת דופלר לייזר, המאמתת שחזור שופכה (לאחר היווצרות קשיחות) ומיקום השתל.

Abstract

שחזור שופכה הוא תחום התמחות חשוב עבור אורולוגים. רירית buccal נחשב האפשרות הטובה ביותר כאשר השתלת השופכה יש צורך, אם כי במקרים מסוימים, זה לא מתאים או צריך להיות אופטימיזציה כדי לתקן צרות נתונה. לכן, פיתוח הליכים חדשניים והערכת הצלחתם המשוערת במודלים ניסיוניים הוא חיוני כדי להתאים לצורך הקליני. עם מטרה זו, מחקר זה מתאר פרוטוקול שבו היצרות השופכה נגרמה על ידי electrocautery בחולדות Wistar. שחזור שופכה בוצע שבוע לאחר מכן עם שתל רירית buccal, שנקצר מהשפה התחתונה, והוכנס בצורה משובצת גחון. בדיקת אורתרוגרמה מדרדרית הראתה שיפור משמעותי בקוטר השופכה לאחר ניתוח שופכה בהשוואה לערך בהתאמה לאחר השראת היצרות. בנוסף, מיקום השתל הוערך על ידי ניתוח זילוח דם באמצעות דופלר לייזר. כצפוי, אזור כחול כהה התאים להשתלת רירית הבוקלית הלא וסקולרית. הליך זה יכול לדמות בהצלחה את התהליך הפתופיזיולוגי הרגיל של פגיעה בשופכה ומודולציה של רקמות, כמו גם שחזור שופכה באמצעות שתל רירית בוקאלית באופן הניתן לשחזור, ולשמש בסיס למחקר עתידי המבוסס על הנדסת רקמות או שתלי שופכה.

Introduction

שחזור שופכה הוא אתגר גדול עבור מנתחים אורולוגיים בניהול פגיעה בשופכה במצב של צרות, טראומה או מומים מולדים1. עם כוונה מרפאת, urethroplasty הוא הטיפול המועדף על רוב החולים, עם פגמים ארוכים (>2 ס”מ) ואת השופכה הקדמית הדורשים צורה כלשהי של החלפת urethroplasty2. רקמות רבות שימשו כתחליפי שופכה, כולל שתלי עור בעובי מלא או מפוצל של אזורים באברי המין או מחוץ לאיברי המין, רירית דופן שלפוחית השתן, או רירית buccal2 הנפוצה. לשתלי רירית בוקלית יש מספר יתרונות, כגון הגעה מסביבה רטובה וחסרת שיער, קלות לקציר, עמידות בפני זיהום, אפיתל עבה, סבירות מופחתת להיווצרות פסאודו-דיברטיקולום, ולמינה דקה, המאפשרת אימביציה מוקדמת וחיסון3. בניגוד לדשים, לשתלים אין אספקת דם, תלוי במיטת כלי הדם של המקבל כדי לשרוד4.

מודלים של בעלי חיים של שתלים או דשים שימשו באופן נרחב לפיתוח או שכלול טכניקות כירורגיות, לימוד והבנה של הפיזיולוגיה של הרקמות, המנגנונים הבסיסיים והסיבות לכישלון, והערכת אסטרטגיות טיפול חדשניות 5,6. למרות שבעלי חיים גדולים יותר מאפשרים ביצוע טכני, מכרסמים, כלומר חולדות ועכברים, קלים יותר לטיפול ותחזוקה, עמידים למחלות, חסכוניים יותר, וחשוב מכך, עם הכלים לחקור מנגנונים מולקולריים, החיוניים לבדיקת טיפולים חדשניים 5,6. מספר מודלים של דשים ושתלים תוארו בחולדות באמצעות רקמות שונות, כלומר עור, עצם, שריר6, כלי דם5, ואפילו איברים מוצקים7. עם זאת, יש מחקר נדיר במודלים של מורין לשתלים לשחזור שופכה או הנדסת רקמות.

אף על פי כן, ההתקדמות במדע התרגום תלויה במודלים של בעלי חיים המחקים מחלות. עד כה, הסביבה הפתופיזיולוגית המקומית לא טופלה, שכן שחזור השופכה מבוצע מיד לאחר הצרות שלה. מחקר זה נועד לבצע שחזור שופכה באמצעות השתלת רירית בוקאלית בסביבה פתופיזיולוגית מקומית. עם מטרה זו, היצרות השופכה הושרה 1 שבוע לפני השחזור שלה. מודל ניסיוני זה, המבוצע בחולדות, מאפשר לבחון טיפולים חדשניים ולחקור את המנגנונים המולקולריים שלהם ואת היתרונות הקליניים שלהם בעתיד.

Protocol

כל ההליכים בבעלי חיים בוצעו בהתאם להנחיה 2010/63/EU. הנהלים אושרו על ידי הגוף המוסדי לרווחת בעלי חיים, המורשה על ידי DGAV, הרשות הפורטוגלית המוסמכת להגנה על בעלי חיים (מספר רישיון 0421/000/000/2021). זכר Wistar Han IGS (Crl:WI(Han) חולדות (400-500 גרם) בגיל 12-14 שבועות שימשו במחקר הנוכחי. בעלי החיים התקבלו ממקור מסחרי (ראו <s…

Representative Results

בסך הכל 12 חולדות וויסטאר זכריות, במשקל 400-500 גרם ובנות 12-14 שבועות, שימשו להשראת היצרות שופכה. אורתרוגרמה מדרדרית (RUG1) בוצעה שבוע לאחר מכן8, ואישרה את הצלחת הטכניקה. קוטר השופכה נמדד במילימטרים ברמת השראת ההיקשות. לאחר מכן, urethroplasty עם השתלת רירית buccal בוצע בפנים הגחון של השופכה חולד?…

Discussion

Urethroplasty עם שתלי רירית buccal הוא אבן פינה מרכזית בשחזור השופכה. עם זאת, יש לפתח נהלים חדשניים כדי לייעל את אלה שכבר תוארו ולהקים חדשים, כגון חומרים מהונדסים רקמות ושתלים ביולוגיים, כדי להפחית סיבוכים ותחלואה. פורסמו מספר נהלים לביסוס מודלים פרה-קליניים ולהגדרת טכניקות כירורגיות. Souza et <sup class="xre…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

אנו מודים לז’ואאו לייטאו, ראש מחלקת הרדיולוגיה של Centro Hospitalar Universitário Lisboa Norte, ולקטיה פרננדס, טכנאית המחלקה לרדיולוגיה של Centro Hospitalar Universitário Lisboa Norte, על שיתוף הפעולה במימוש אורתרוגרמות.

Materials

Atipamezole OrionPharma ANTISEDAN (atipamezole) is indicated for the reversal of the sedative and analgesic effects.
Buprenorphine RichterPharma Buprenorphine is a derivative of the opioid alkaloid thebaine that is a more potent (25-40 times) and longer lasting analgesic than morphine.
Carl Zeiss Opmi-1 FC Surgical Stereo Microscope Carl Zeiss Microscopy, Germany OPMI 1 FC from ZEISS symbolizes quality, precision and reliability. The manual system is easy to use and delivers high fidelity images with the legendary ZEISS optics.
Carprofen Zoetis Carprofen is a non-steroidal anti-inflammatory drug (NSAID) of the propionic acid class.
Catheter 22 G. x 1'' B Braun Introcan Safety IV Catheter of fluorinated ethylene propylene (FEP) with firmer construction for
arterial access.
Enrofloxacin Bayer Enrofloxacin is a fluoroquinolone antibiotic.
Fentanyl Braun 3644960 Fentanyl is a powerful synthetic opioid analgesic.
Flumazenil Fresenius Kabi Benzodiazepine antagonist is used for the complete or partial reversal of the sedative effects caused by benzodiazepines.
High temperature cautery Fiab F7244 Disposable cautery, sterile, high temperature (1200 °C), 28 mm fine tip.
Instillagel gel Farco-pharma Cellulose-based lubricant with local anaesthetic and disinfecting properties.
Iopromide Bayer Non-ionic injectable contrast medium, with iodine.
Laser Doppler imaging system (perfusion imager moorLDI2-HIR and dedicated software) MoorLDI-V6.0, Moor Instruments Ltd, Axminster, UK 5710 The angiogenesis models uses Laser Doppler imaging to assess blood perfusion in the hind limbs, one of which is ligated surgically. Dedicated measurement and comparison software allows the definition of regions of interest for blood flow assessment on the ischaemic versus non-ischaemic limb to establish a "reperfusion ratio" which can be assessed as often as needed and over a number of days on the same subject.
Lubrithal Eye Gel Dechra Eye gel used in animals for prevention of dry eyes during anaesthesia. Lubricating and moisturising action on cornea and conjunctiva.
Male Wistar Han IGS (Crl:WI(Han) rats Charles River Laboratories, Spain Twelve to fourteen-week-old
Metedomidin Virbac 037/01/07RFVPT Medetomidine is a synthetic drug used as surgical anesthetic.
Midazolam Labesfal Benzodiazepine medication is used for anesthesia and procedural sedation.
Monoplan Angiography System Philips Medical Systems Azurion 7 M20 A stationary diagnostic fluoroscopic x-ray system specifically designed to optimize the capability of users to visually and quantitatively evaluate the anatomy and function of blood vessels of the heart, brain and other organs, as well as the lymphatic system.
Mosquito forceps Henry Schein 102-4346 Hartman-Mosquito Hemostatic Forcep Curved 3-1/2" Stainless Steel
Needle Holder Henry Schein 100-2570 Needle holder Mayo-Hegar, stainless steel, 14 cm
Ophtalmic Needle Holder Asico AE-6143 Needle holder barranquer most delicate without lock
Pentobarbital Sodium Ecuphar Pentobarbital Sodium is the sodium salt of pentobarbital used for euthanasia.
Pointed Forceps Aesculap BD335R Microforceps, 0.30 mm tip
Polysorb 6.0 Medtronic (Covidien) UL-101 Coated Synthetic Absorbable Suture aimed to reduce the inflammatory reaction in tissues, followed by gradual encapsulation of the suture by fibrous connective tissue.
Providone-Iodine Mylan Povidone-iodine 10% is an antiseptic drug, used as a disinfectant before and after surgery.
Scalpel Blade nº11 B Braun BB511 Carbon steel, sterile
Spring Scissor Henry Schein 600-4826 Surgical scissors 31 castroviejo
Surgical Forceps Aesculap BD33R Microforceps, 0.20mm tip
Surgical Scissor Aesculap MA873R Micro Iris Scissor, curved shrap tips
SurgiPro 7.0 Medtronic (Coviden) VP-702-X Non-Absorbable Monofilament Polypropylene Suture indicated for use in general soft tissue ligation.

References

  1. Souza, G. F., Calado, A. A., Delcelo, R., Ortiz, V., Macedo, A. Histopathological evaluation of urethroplasty with dorsal buccal mucosa: an experimental study in rabbits. International Brazilian Journal of Urology. 34 (3), 345-354 (2008).
  2. Andrich, D. E., Mundy, A. R. Urethral strictures and their surgical treatment. BJU International. 86 (5), 571-580 (2000).
  3. Bhargava, S., Chapple, C. R., Bullock, A. J., Layton, C., MacNeil, S. Tissue-engineered buccal mucosa for substitution urethroplasty. BJU International. 93 (6), 807-811 (2004).
  4. Fu, Q., et al. Substitution urethroplasty for anterior urethral stricture repair: comparison between lingual mucosa graft and pedicled skin flap. Scandinavian Journal of Urology. 51 (6), 479-483 (2017).
  5. Blain, B., et al. Vascular grafts in the rat model: an anatomic study. Microsurgery. 21 (3), 80-83 (2001).
  6. Schmauss, D., Weinzierl, A., Schmauss, V., Harder, Y. Common rodent flap models in experimental surgery. European Surgical Research. 59 (3-4), 255-264 (2018).
  7. You, H., et al. A rat orthotopic renal transplantation model for renal allograft rejection. Journal of Visualized Experiments. (180), e63464 (2022).
  8. Park, J. H., et al. Balloon-expandable biodegradable stents versus self-expandable metallic stents: a comparison study of stent-induced tissue hyperplasia in the rat urethra. Cardiovascular and Interventional Radiology. 42 (9), 1343-1351 (2019).
  9. Martín-Cano, F., et al. Histological and immunohistochemical changes in the rat oral mucosa used as an autologous urethral graft. Journal of Pediatric Surgery. 48 (7), 1557-1564 (2013).
  10. Hofer, M. D., et al. Analysis of primary urethral wound healing in the rat. Urology. 84 (1), e1-7 (2014).
  11. Tavukcu, H. H., et al. Protective effect of platelet-rich plasma on urethral injury model of male rats. Neurourology and Urodynamics. 37 (4), 1286-1293 (2018).

Play Video

Cite This Article
de Oliveira, P. S., Rocha, F., Vala, I. S., de Oliveira, P., Ministro, A., Santos, S. C. R. Urethral Stricture Induction Followed by Buccal Mucosa Graft Urethroplasty in a Rat Model. J. Vis. Exp. (194), e65094, doi:10.3791/65094 (2023).

View Video