Ex Vivo Emiş Destekli Retrograd İntorental Cerrahide Akış-Basınç Dinamikleri ve Taş Alımını Değerlendirmek İçin Domuz Böbreği Modeli

Özet

Bu protokol, farklı sulama basınçları, emme basınçları ve endoskop-kılıf çapı oranları arasında intrarenal basınç ve taş çekme süresinin kontrollü ve tekrarlanabilir şekilde nicelendirilmesi için ex vivo domuz böbreği platformu oluşturur.

Özet

Retrograd intrarenal cerrahi (RIRS), emici üreter erişim kılıfı (UAS) kullanılarak böbrek taşı yönetimi için etkili bir yaklaşım haline gelmiştir. Ancak, sulama basıncı, emme basıncı ve endoskop-kılıf çapı (RESD) oranı gibi ilgili parametreleri aynı anda kontrol edip değerlendirebilen standartlaştırılmış deneysel modeller sınırlı kalır. Bu çalışmanın amacı, emici UAS ile akış-basınç koşullarının kontrollü ve tekrarlanabilir şekilde değerlendirilmesini sağlayacak ex vivo domuz böbreği modeli önermektir. Protokol, taze kadavra domuz böbreklerini sabit bir konteyner sistemine yerleştirdi; emici UAS üst kutup kaliksine yerleştirildi ve toplama sistemine kalsiyum oksalat monohidratını taklit eden yapay taşlar verildi. Otomatik bir basınç kontrol pompası sistemi, sulama ve emme basınçlarının hassas şekilde düzenlenmesini sağladı. Böbrek içi basıncı (IRP) sürekli olarak 1 dakika kaydedildi ve her RESD ve basınç ayarında çekme süresi (POT) tekrar tekrar ölçüldü. Ölçüm değişkenliği ve güvenilirliğini değerlendirmek için varyasyon katsayısı (CV) ve sınıf içi korelasyon katsayısı (ICC) hesaplandı. Model, farklı RESD ve basınç koşullarında, 40 mmHg'yi aşan değerler dahil olmak üzere farklı IRP yanıtları gösterdi. POT ölçümleri basınç ayarlarına göre değişiyordu ve akış–basınç koşullarındaki değişikliklere karşı hassasiyeti yansıtıyordu. CV analizi çoğu koşulda nispeten dar bir değişkenlik gösterirken, ICC analizi tek ölçümlerde orta derecede güvenilirlik ve tekrar yapılan ortalama ölçümlerde yüksek güvenilirlik gösterdi. Genel olarak, bu ex vivo domuz böbreği modeli, emici UAS ve esnek bir üreteroskop kullanarak nesnel ve güvenilir tekrarlanan ölçüm verilerini sunarak RIRS için standartlaştırılmış bir ex vivo referans sağlar.

Giriş

Retrograd İntrarenal Cerrahi (RIRS), böbrek taşlarının yönetiminde birincil minimal invaziv yaklaşım ^{olarak öne çıkar 1,2,3}. RIRS'deki son teknik gelişmelerden biri, kontrollü sulama ve emme ^4,5,6,7 temelli taş toplama yaklaşımını getiren emici üreter erişim kılıfının (UAS) geliştirilmesidir.

Emmeç UAS'ın kullanımındaki temel zorluk, taş çıkarma hızını yüksek intrarenal basınç (IRP) riskiyle ^{dengelemektir8,9}. IRP, 30–40 mmHg'yi aşan IRP, pyelovenöz geri akışı tetikleyebilir ve bu da sistemik enfeksiyon ve sepsis^10,11,12'ye yol açabilir. Bu dengeyi düzenlemede rol alan faktörler arasında sulama (emdirme) ve endoskop-kılıf çapı oranı (RESD) yer alır.

Çok sayıda klinik çalışma emici UAS ve IRP 13,14,15 incelenmiş olmasına rağmen, ilgili faktörlerin eşzamanlı kontrol, ölçüm ve analizini mümkün kılan standartlaştırılmış deneysel metodolojiler ve doğrulanmış modeller hâlâ sınırlıdır.

Bu protokol, emici destekli RIRS'te akışkan dinamiği ve taş alımının değerlendirilmesini standartlaştırmak için özel olarak tasarlanmış kabul edilebilir tekrarlanabilirliğe sahip ex vivo domuz böbreği modeli oluşturmak için adım adım bir rehber sunar.

Protokol

Kadavra domuz böbreği kullanılarak yapılan bu deneysel protokol, Seul Ulusal Üniversitesi Hastanesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi'nden (IACUC) muaf bulundu. Reaktifler ve kullanılan ekipmanlar Malzeme Tablosu'nda listelenmiştir.

1. Domuz böbreği modelinin hazırlanması

NOT: Şekil 1'e bakınız.

1. Ölümden sonraki 6 saat içinde yetkili bir mezbahadan ölen domuzlardan taze böbrekler alın. Böbrekleri deneye kadar oda sıcaklığında taşıyın ve saklasın.
   NOT: Bozulma ve böbrek perfüzyonu azalmasını önlemek için ölümden 24 saat içinde kadavra domuz böbrekleri kullanılmalıdır.
2. UAS'ın stabil fiksasyonunu sağlamak için kısmen kalan üreter bulunan böbrekler seçilir.
   NOT: UAS'ın immobilizasyonu için bir fiksasyon dikişi mümkün olmalıdır ve daha uzun bir kalıntı üreter içeren böbrekler tercih edilmelidir.
3. Böbrek toplama sistemini bir şırınga ile nazikçe normal tuzlu suyla gerginliksiz bir şekilde doldurun. Reflü oluştuğunda kaliseal hacmi belirleyin ve üreter dışındaki tuzlu su sızıntısı gözlemlenir. 10 mL'den az kaliseal hacmi olan domuz böbreklerini hariç tutun.
4. Kalsiyum oksalat monohidrat taşlarını taklit eden yapay taşlar hazırlayın.
5. Taşları 2 mm ile 2,5 mm arasında uygun boyutta parçalara ayırın, bir tokan kullanarak. Uygun boyutta taşları seçmek için dijital kaliper kullanın.
   NOT: Taş boyutu, dürbünle kılıf arasındaki boşluktan doğrudan emmeyi veya kendiliğinden kaçmayı önleyecek kadar büyük olmalıdır.
6. Domuz böbreğinin üst kutup kaliksine yapay bir taş parçası yerleştirin. Taşı UAS'a itmek için tuzlu su kullanın ve toplama sistemine yerleştirin.
   NOT: Deney sırasında UAS'ın tutarlı şekilde doğru konumda sabitlendiğini görsel olarak doğrulamak için endoskop kullanın.
7. Domuz böbreğini uygun boyutta metal bir kutuya yerleştirin ve kutuyu plastik bir kaba koyun.
8. Uzun plastik boruyu, deney sırasında hareket etmeden stabil kalmasını sağlamak için 3-0 poliglaktin dikişleri kullanarak üretere sabitleyin.
9. Emme UAS'ı borunun içine yerleştirin ve distal ucu üst kutup kaliksine, böbrek pelvis girişine yerleştirin.

2. Deneysel sistem yapılandırması

1. Uygun esnek bir üreteroskop seçin (dış çapı 7.5 F, 9.0 F veya 9.5 F için) ve belirli boyutta 50 cm emici UAS ile eşleştirin (iç/dış çapı 10/12 F, 11/13 F veya 12/14 F).
2. Esnek üreteroskopun dış çapını, distal uç ve orta mildeki dijital kaliper kullanarak ölçin. Ölçülen verilere göre RESD hesaplayın (0.68, 0.75, 0.86 veya 0.95).
3. Otomatik basınç kontrol pompası sisteminden gelen sulama hattını esnek üreteroskopa bağlayın.
4. Otomatik basınç kontrol pompası sisteminden gelen emici hattı, UAS'ın emici yan portuna bağlanın.
5. UAS içindeki basınç sensörünü otomatik bir basınç kontrol pompası sistemine bağlayın.
6. Basınç sensörünü üreticinin yönergelerine göre astarlamadan atmosfer basıncına kalibre edin.
7. Üreteroskopun çalışma kanalına 200 μm lazer lifi yerleştirerek retrograd intrarenal cerrahinin gerçek ortamını taklit edin.

3. İntrarenal Basınç (IRP) veri toplama

1. Esnek üreteroskopu UAS'ın içine yerleştirin. Endoskopun UAS'ın distal ucundan geçip domuz böbreğine ulaştığını doğrulayın.
2. Otomatik pompa cihazında esnek endoskopi moduna geçin.
3. Sulama ve emiş gibi özel basınç ayarlarını seçin.
4. Diğer ayarların kontrol edilip sabit tutulduğundan emin olun. Sulama akışını cihazın temel ayarı olan 200 mL/dakika olarak sabitleyin.
5. Her belirlenmiş basınç ayarında her 5 saniyede bir sürekli 1 dakika boyunca IRP değerlerini kaydedin.

4. Çekme Süresi (POT) ölçümü

1. Sulama basıncını (100 mmHg, 200 mmHg veya 300 mmHg) ve emme basıncını (100 mmHg, 200 mmHg, 300 mmHg veya 400 mmHg) kontrol ünitesine ayarlayın.
   NOT: Her parametre ayarından sonra basıncın sabitleşmesi için 3 saniyelik sabit bir bekleme süresi tutulmalıdır.
2. Taş parçasını esnek üreteroskopla görselleştirin ve UAS'ın distal açıklığına getirin.
3. Emme işlemini başlatın ve POT'u tam olarak taşın kılıfın distal ucuna girdiği anda kaydetmeye başlayın.
   NOT: Bir taş parçası UAS üzerinden alındığında, endoskopik görünümde her zaman görünür olmalıdır.
4. Taş parçası UAS'ın proksimal yan portundan tamamen tahliye edildiğinde zamanlayıcıyı durdurun. Ölçülen POT'u kaydedin.
5. Bu ölçümü her basınç ve RESD ayarı için 10 kez tekrarlayın.
   NOT: Zaman ölçümü, operatör yanlılığını önlemek için körü körüne yapılmalıdır.

5. İstatistiksel analiz

1. Toplanan tüm deneysel verileri özel bir istatistiksel yazılım paketine girin.
2. Her ayar için ölçülen tüm zaman verilerini ortalama ± standart sapma olarak sunun.
3. Spearman'ın rütbe korelasyon testini kullanarak ortamlar arasındaki eğilimi belirleyin. Tekrarlanabilirlik analizi için varyasyon katsayısı ve sınıf içi korelasyon katsayısını kontrol edin.
4. Tüm karşılaştırmalı analizler için 0.05'in altında p-değerinde istatistiksel anlamlılık eşiği belirlenir.

Sonuçlar

Esnek üreteroskopun dış çapı, dijital bir kaliper kullanılarak hem distal uç hem de orta şaftta ölçüldü. Ölçülen dış çaplar ürün kataloğuyla uyumlu olarak sırasıyla 7.5 F, 9.0 F ve 9.5 F idi. Distal uç ve orta mil ölçümleri arasında herhangi bir fark gözlemlenmemiş, bu da cihaz boyutlarının eşit olduğunu ve güvenilir RESD hesaplaması için uygun olduğunu doğrulamıştır ( bkz. Şekil 2).

IRP, önceden belirlenmiş basınç ayarlarında 5 s...

Tartışma

Bu protokol, RIRS sırasında emici UAS kullanarak akış-basınç koşullarını değerlendirmek için kontrollü bir deneysel platform oluşturmak amacıyla tasarlanmıştır. Bu çalışma, sulama basıncı, emme basıncı ve RESD ayarlarını sistematik olarak kontrol edebilen ex vivo domuz böbreği modeli sunmuş, IRP ve POT'un istatistiksel doğrulama ile tutarlı ölçümünü sağlamıştır.

Bu protokolteki en kritik adım, POT ve IRP'nin tutarlı ölçümlerini sağlamak için kalıntı k...

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi

Ad	Şirket	Katalog numarası	Yorumlar
Flexible-Y Type Negative Suction Sheath	ZSR System Biomedical Technology Co.	ZSR-UAY-1035 ZSR-UAY-1134 ZSR-UAY-1235	Süpürme üreteral erişim kılıfı
FLEX-XC1	KARL STORZ SE & Co.	091271-06	Esnek üreteroskop
HM30S	HugeMed Medical Technical Development Co.	HM30S	Esnek üreteroskop
i-MIMER-sys	ZSR System Biomedical Technology Co.	ZSR-ISP100	Otomatik pompa
JW Digital Calipers	Jongwon Tooling Co.	404-200	Dijital kalıp
URUS	Dyne Medical Group Inc.	URUS SU 100R	Esnek üreteroskop