تطبيق التنظير الكبسولي عالي الوضوح الذي يتم التحكم فيه عن بعد في فحص مثانة

Yang Yuan; Leyi Liu; Dingli Hu; Shihao Zhang; Bing Wang; Yunlong Li

doi:10.3791/66990

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

Summary

نقدم هنا بروتوكولا لفحص مثانة باستخدام منظار داخلي كبسولة عالي الدقة ، يتم زرعه جراحيا ومناورة لالتقاط صور لجدار المثانة وديناميكيات التبول. يقدم الإجراء رؤى لتطوير دراسات ديناميكا البول الدقيقة.

Abstract

بحثت هذه الدراسة في الجدوى والتطبيقات المحتملة للتنظير الكبسولي لفحص المثانة باستخدام نموذج. خضعت ثلاثة بيجل من الذكور البالغين لعملية زرع جراحية لمناظير المثانة الكبسولة وتم تقسيمها إلى ثلاث مجموعات ، كل مجموعة مع بيجل واحد: ظلت المجموعة أ (بيجل أ) في وضع ضعيف ثابت لمدة 8 ساعات ، وتحركت المجموعة ب (بيجل ب) بحرية لمدة 8 ساعات ، والمجموعة C (بيجل ج) قامت بتعديل الأوضاع يدويا (المظهر ، الاستلقاء ، القرفصاء) لمدة 20 دقيقة لكل منهما. عملت مناظير الكبسولة المزروعة بنجاح في جميع. المجموعة أ التقطت في المقام الأول صورا لقاعدة المثانة (6 ساعات و 27 دقيقة). حصلت المجموعة ب على صور لعنق المثانة وقاعدتها (7 ساعات و 12 دقيقة) ، بما في ذلك التصور الديناميكي لعنق المثانة ، وحفرة البروستاتا ، والعضلة العاصرة الخارجية للإحليل أثناء التبول الطبيعي. أسفرت المجموعة C عن صور لعنق المثانة والقاعدة والقمة (56 دقيقة). توضح نتائج هذه الدراسة قدرة التنظير الكبسولي على توفير صور ديناميكية وعالية الجودة لجدار مثانة وتشير إلى قدرته على تطوير تقييمات دقيقة وديناميكية البول.

Introduction

يستخدم تنظير المثانة عبر الإحليل ، وهو أداة تشخيصية شائعة في جراحة المسالك البولية ، على نطاق واسع سريريا ليس فقط كطريقة موثوقة لتشخيص سرطان المثانة ولكن أيضا كوسيلة مهمة للعلاج ومتابعة ما بعد^{الجراحة 1}. ومع ذلك ، فإن الفحص بالمنظار المثاني التقليدي ، سواء كان صلبا أو مرنا ، غالبا ما يسبب إزعاجا للمرضى وقد يؤدي إلى مضاعفات مثل تلف مجرى البول والعدوى الرجعية². بالإضافة إلى ذلك ، فإن اختبارات ديناميكا البول التقليدية ، من خلال إزعاج النشاط الفسيولوجي الطبيعي للمسالك البولية والأنشطة العقلية والنفسية للمرضى ، تقدم حتما أخطاء معينة في النتائج³^،⁴^،⁵. وبالتالي ، فإن تطوير طريقة تشخيص مصغرة ومريحة وخالية من النقاط العمياء وأكثر دقة يمثل اتجاها مستقبليا للتقدم في تنظير المثانة.

تم تطبيق التنظير الكبسولي ، المعروف أيضا باسم التنظير اللاسلكي ، على نطاق واسع في فحوصات الجهاز الهضمي ، مما يوفر فوائد مثل الراحة وعدم الألم وغياب العدوى المتبادلة وعدم تعطيل أنشطة المريض العادية. أصبح الحصول غير المؤلم على بيانات تصوير الجهاز الهضمي الشاملة من خلال التنظير الكبسولي طريقة قياسية⁶^،⁷^،⁸. بالنظر إلى أن المثانة عبارة عن عضو مجوف متصل بالبيئة الخارجية من خلال مجرى البول ، يمكن إدخال كبسولة بحجم مناسب في المثانة عبر مجرى البول.

بناء على ذلك ، نقترح مفهوم منظار المثانة الكبسولي ونستكشف مزاياه وتطبيقاته المحتملة كأداة تشخيصية جديدة من خلال التجارب على ، وبالتالي توفير رؤى جديدة للتطوير المستقبلي لتقنية التنظير الداخلي للكبسولة. في هذا السياق ، نفترض أن منظار المثانة الكبسولي يمكنه الحصول على صور واضحة داخل المثانة والتقاط التغييرات الديناميكية للهياكل المختلفة أثناء عملية التبول الفسيولوجية ، مما يوفر رؤى لتطوير اختبار ديناميكا البول الأكثر دقة. يمكن أن يقلل هذا من انزعاج المريض في المستقبل ويوسع مؤشرات الفحوصات بالمنظار.

Protocol

تمت الموافقة على هذا البحث من قبل لجنة الأخلاقيات الطبية التابعة لمستشفى كونشان التابع لجامعة جيانغسو ، مع الالتزام الصارم بالمبادئ التوجيهية لأخلاقيات ورفاهية التجارب. رقم وثيقة الموافقة الأخلاقية هو 2021-06-008-K01.

1. الموضوعات

استخدم ثلاثة ذكور من بيجل البالغين الأصحاء للدراسة. قسمها بشكل عشوائي إلى مجموعات A و B و C ، مع واحد لكل مجموعة.
معايير الاشتمال: تشمل التي يبلغ عمرها 24 شهرا ووزنها حوالي 12 كجم وخالية من أمراض القلب والأوعية الدموية والكلى والأمراض المزمنة الأخرى.
معايير الاستبعاد: استبعاد التي خضعت لأي علاج طبي تم تلقيها خلال أسبوع قبل التجربة.

2. المواد التجريبية

إجراء فحوصات المثانة باستخدام نظام التنظير الكبسولي ، بما في ذلك كبسولة ذكية عالية الدقة ومسجل صور ومحطة عمل. يبلغ حجم المنظار الداخلي للكبسولة حوالي 11 مم × 25 مم ، ويلتقط الصور بمعدل 2 إطارا في الثانية (FPS) ، ويعمل لمدة 8-10 ساعات ، ويمكنه نقل حوالي 60,000 إطار.

3. التصميم التجريبي

التحضير قبل الجراحة
1. قم بصيادة بيجل لمدة 8 ساعات واحتجز الماء لمدة ساعتين قبل الجراحة.
2. تطبيق الأمبيسلين (22 ملغ/كغ) تحت الجلد قبل 30 دقيقة من الجراحة كمضاد حيوي وقائي.
3. إزالة الشعر من الجانب الإنسي للطرف الأمامي الأيسر وأسفل البطن باستخدام المقص. نظف موقع الجراحة بمحلول ملحي معقم وجففه بشاش معقم. تطهير موقع الجراحة ببوفيدون اليود.
4. ضع قسطرة وريدية 20 جم في الوريد الرأسي للطرف الأمامي الأيسر. قم بتأمين بيجل على طاولة العمليات.
تخدير
1. مراقبة العلامات الحيوية. يتم تطبيق ديكسميديتوميدين هيدروكلوريد (0.005 مل/كغ) عن طريق الوريد للتخدير، يليه البروبوفول (1.0 مل/كغم) لتحريض التخدير.
2. أدخل أنبوبا قصدايا مقاس 8 مم في القصبة الهوائية باستخدام منظار الحنجرة. تأكد من التنسيب الصحيح عن طريق التسمع وقم بتأمين الأنبوب بشريط لاصق.
3. قم بتوصيل بيجل بآلة التخدير البيطرية وحافظ على التخدير بنسبة 1.5٪ إلى 3٪ من الأيزوفلوران في الأكسجين عن طريق الاستنشاق.
زرع المنظار الكبسولي
1. ضع بيجل في وضع ضعيف وضع مسجل الصور في مكان قريب.
2. تطهير أسفل البطن ثلاث مرات باستخدام بوفيدون اليود وتطبيق الستائر الجراحية المعقمة.
3. قم بعمل شق طولي بطول 10 سم بجوار القضيب باستخدام مقبض مشرط # 3 وشفرة # 10. شق الجلد والأنسجة تحت الجلد وتشريح عضلات البطن بصراحة. ارفع الصفاق وسحبه باستخدام اثنين من المرقئ.
4. حدد موقع المثانة وامسكها برفق باستخدام ملقط غير رضحي. ارفع المثانة وقم بتثبيتها لمنع التلف.
5. قم بعمل شق 1 سم على المثانة.
6. قم بإزالة منظار الكبسولة. قم بتوصيل مسجل الصور بمحطة العمل باستخدام كابل الناقل التسلسلي العالمي (USB) المخصص، ثم اضغط مع الاستمرار على زر الطاقة في مسجل الصور لمدة 3 ثوان لتشغيله.
7. انقر نقرا مزدوجا فوق أيقونة OMOM Ove على سطح مكتب محطة العمل. أدخل اسم المستخدم وكلمة المرور لتسجيل الدخول إلى برنامج محطة العمل. انقر فوق إضافة مريض وأدخل معلومات Beagle، ثم انقر فوق حفظ.
8. في قسم معلومات المريض في برنامج محطة العمل ، أدخل الرقم التسلسلي لمنظار الكبسولة ورقم القناة لتنشيط الكبسولة. انقر على التالي، ثم انقر على إنشاء حالة جديدة. عند مطالبتك بتهيئة الجهاز، حدد نعم.
9. تأكد من أن منظار الكبسولة يعمل بشكل صحيح. انقر فوق Real time View لعرض صور المنظار الداخلي للكبسولة.
  ملاحظة: في التشغيل العادي ، يجب أن يومض ضوء مؤشر ACE على مسجل الصورة ومؤشر LED الموجود على الكبسولة بشكل متزامن.
10. تطهير المنظار الداخلي للكبسولة باستخدام بوفيدون اليود وضعه في المثانة.
11. أغلق شق المثانة بخياطة مستمرة قابلة للامتصاص 4-0. أغلق طبقات جدار البطن ، ثم أغلق الجلد بخياطة حريرية 2-0. انقل بيجل إلى قفص بعد الجراحة. أثناء النقل ، احتفظ بمسجل الصور على بعد 1 متر من بيجل لتجنب الانفصال عن منظار الكبسولة.
الحصول على الصور
1. قم بتأمين مسجل الصور في الجزء العلوي من القفص وتأكد من سلامته.
2. انقر فوق الزر "الإعدادات" في محطة العمل، ثم حدد "إعادة تشغيل مسجل الصور " لإعادة تنشيط مسجل الصور وتأكيد الحالة التشغيلية للمنظار الداخلي للكبسولة وتوصيله.
3. حصر بيجل أ في قفص صغير للكلاب لمدة 8 ساعات للحفاظ على السكون. اسمح للبيجل ب بالتحرك بحرية لمدة 8 ساعات.
4. اطلب من Beagle C الحفاظ على أوضاع التعرض للاستلقاء والقرفصاء باستخدام الدعم الجسدي اللطيف ومراقبة كل وضع لمدة 20 دقيقة ، مما يضمن راحة ويقلل من الضيق.
5. راقب صور المثانة وسجلها من Beagle C باستخدام مسجل الصور. انقر فوق Real time View للوصول إلى موجز الفيديو المباشر للكبسولة، ثم انقر فوق الزر "بدء التسجيل " لبدء الحصول على الصورة وزر "إيقاف التسجيل " لإنهائها. بعد الحصول على بيانات كافية ، اضغط يدويا على زر الطاقة في مسجل الصور لإيقاف تشغيله.
6. بعد حوالي 8 ساعات، عندما يتوقف ضوء مؤشر ACT الموجود على مسجلات الصور للمجموعتين A وB عن الوميض لمدة 10 دقائق، اختتم الفحص وقم بإيقاف تشغيل المسجلات.
7. في نهاية الفترة التجريبية التي تبلغ 8 ساعات للمجموعتين A و B ، بعد الحصول على الصور للمجموعة C ، قم بتخدير مرة أخرى باتباع الإجراءات الموضحة في القسم 3.2.
8. قم بإزالة منظار الكبسولة جراحيا من المثانة من خلال بضع المثانة. أغلق شقوق المثانة والبطن كما هو موضح في القسم 3.3.
  اسمح للكلاب بالتعافي في أقفاص نظيفة وهادئة مع فراش ناعم. قم بإعطاء العلاج المضاد للعدوى والسوائل حسب الحاجة.
9. قم بتوصيل مسجل الصور بمحطة العمل. قم بتشغيل مسجل الصور وقم بتسجيل الدخول إلى برنامج محطة العمل. انقر فوق مراجعة الحالة. سيقوم النظام بعد ذلك بتنزيل بيانات الصورة تلقائيا. احفظ بيانات الصورة على القرص الصلب لمحطة العمل بمجرد اكتمال التنزيل.
10. تحليل بيانات الصورة المكتسبة.

النتائج

في هذه الدراسة ، تلقت كل بيجل (ن = 3) منظارا داخليا واحدا من الكبسولة تم زرعها جراحيا في مثانتها ، وأظهرت جميع تعافيا طبيعيا بعد الجراحة. عملت مناظير الكبسولة بشكل صحيح وظلت بأمان داخل ، كما أكدت دراسات التصوير (الشكل 2). تحت جهاز التحكم عن بعد ، التقطت الأجهز...

Discussion

في السنوات الأخيرة ، مع تقدم تكنولوجيا التنظير الداخلي ، تم تطبيق مناظير المثانة الصلبة والمرنة على نطاق واسع في الممارسة السريرية. غالبا ما يكون التطبيق التقليدي لتنظير المثانة الصلب مرهقا ، مع العديد من النقاط العمياء والصدمات الكبيرة. يعاني المرضى من ضغوط نفسية عالي...

Disclosures

المؤلفون ليس لديهم ما يكشفون عنه.

Acknowledgements

التمويل: تم دعم هذا العمل من قبل مشروع كونشان الخاص لتطوير العلوم والتكنولوجيا (KS18062) ، ومشروع تطوير العلوم والتكنولوجيا السريرية بجامعة جيانغسو (JLY20180110) ، ومشروع التعليم العلمي وتعزيز الصحة في مستشفى كونشان الشعبي الأول (CXTD21-D02).

مساهمة المؤلف:
تصور يانغ يوان الدراسة وأجرى تجارب وصاغ المخطوطة. حلل Leyi Liu البيانات. قدم Dingli Hu و Shihao Zhang موارد مهمة وساعدا في تفسير البيانات. ساهم بنج وانغ في مراجعة الأدبيات وتحرير المخطوطات. أشرف Yunlong Li ، بصفته المؤلف المراسل ، على اتجاه المشروع ووضع اللمسات الأخيرة على المخطوطة. ناقش جميع المؤلفين النتائج ووافقوا على النسخة النهائية من المخطوطة للنشر.

توافر البيانات:
يتم تضمين جميع البيانات التي تم إنشاؤها أو تحليلها خلال هذه الدراسة في هذه المقالة.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
2-0 Silk suture	Ethicon Inc. (Beijing)	20193021851
20 G intravenous catheter	Shanghai Zhangdong Medical Technology Co., Ltd.	383012
4-0 absorbable suture	Ethicon Inc. (Beijing)	20193021851
8 mm endotracheal tube	Henan Yadu Industrial Co., Ltd.	Not applicable
Ampicillin	Chengdu Better Pharmaceutical Co., Ltd.	H19993625
Animal anesthesia machine	Nanjing Suprex Medical Equipment Co., Ltd.	Not applicable
Animal ECG monitor	Smiths Medical (US)	Not applicable
Animal laryngoscope	Shanghai Maiben Medical Technology Co., Ltd.	Not applicable
Beagle	School of Agriculture and Biology, Shanghai Jiao Tong University	Not applicable
Gauze Sponges	Gauze Sponges	13-761-52
Isoflurane	Abbott Laboratories (Shanghai)	H20059911
OMOM intelligent capsule endoscope	Chongqing Jinshan Science & Technology (Group) Co., Ltd.	NCG100
Povidone-iodine solution	Chengdu Yongan Pharmaceutical Co., Ltd.	H51022885
Propofol injection	Xi'an Libang Pharmaceutical Co., Ltd.	H19990281
Scalpel blade	Shanghai Pudong Golden Ring Medical Supplies Co., Ltd.	35Y1004
Sterile normal saline	Shijiazhuang No.4 Pharmaceutical Factory	H20066533
Surgical instruments	Johnson & Johnson Medical (Shanghai)	Not applicable
Dexmedetomidine hydrochloride	Jiangsu Hengrui Medicine Co., Ltd.	H20190407

References

Matulewicz, R. S., Delancey, J. O., Meeks, J. J. Cystoscopy. JAMA. 317 (11), 1187 (2017).
Von Rundstedt, F. C., Lerner, S. P. New imaging techniques for nonmuscle invasive bladder cancer. Curr Opin Urol. 24 (5), 532-539 (2014).
Chan, G., Qu, L. G., Gani, J. Evaluation of pre-operative bladder contractility as a predictor of improved response rate to a staged trial of sacral neuromodulation in patients with detrusor underactivity. World J Urol. 39 (6), 2113-2119 (2021).
Stav, K., Siegel, Y. I., Beberashvili, I., Sella, H. Z., Zisman, A. Provision of information leaflet before urodynamic study reduces the pre-examination anxiety level. Neurourol Urodyn. 35 (7), 805-808 (2016).
Vogt, B. Catheter-free urodynamics testing: Current insights and clinical potential. Res Rep Urol. 16, 1-17 (2024).
Akpunonu, B., Hummell, J., Akpunonu, J. D., Ud Din, S. Capsule endoscopy in gastrointestinal disease: Evaluation, diagnosis, and treatment. Cleve Clin J Med. 89 (4), 200-211 (2022).
Alkhamees, M., et al. Reusable vs. Single-use cystoscope for removal of double-j stent: A prospective randomized comparison and cost analysis. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 26 (12), 4268-4273 (2022).
Vuik, F. E. R., et al. Colon capsule endoscopy in colorectal cancer screening: A systematic review. Endoscopy. 53 (8), 815-824 (2021).
Lee, J., Kaplan-Marans, E., Jivanji, D., Tennenbaum, D., Schulman, A. Post-cystoscopy infections and device malfunctions in reprocessed flexible cystoscopes in a national database. Can J Urol. 29 (6), 11361-11365 (2022).
Ikeda, A., et al. Support system of cystoscopic diagnosis for bladder cancer based on artificial intelligence. J Endourol. 34 (3), 352-358 (2020).
Chan, E. O., Pradere, B., Teoh, J. Y. The use of artificial intelligence for the diagnosis of bladder cancer: A review and perspectives. Curr Opin Urol. 31 (4), 397-403 (2021).
Wessells, H., Morey, A., Souter, L., Rahimi, L., Vanni, A. Urethral stricture disease guideline amendment (2023). J Urol. 210 (1), 64-71 (2023).
He, M., et al. Recent advances in the treatment of renal stones using flexible ureteroscopys. Int J Surg. 110 (7), 4320-4328 (2024).
Gao, Z., et al. Advanced energy harvesters and energy storage for powering wearable and implantable medical devices. Adv Mater. 36 (42), e2404492 (2024).
Swain, P., et al. Remote magnetic manipulation of a wireless capsule endoscope in the esophagus and stomach of humans (with videos). Gastrointest Endosc. 71 (7), 1290-1293 (2010).
Tortora, G., et al. Propeller-based wireless device for active capsular endoscopy in the gastric district. Minim Invasive Ther Allied Technol. 18 (5), 280-290 (2009).
Son, D., Gilbert, H., Sitti, M. Magnetically actuated soft capsule endoscope for fine-needle biopsy. Soft Robot. 7 (1), 10-21 (2020).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

JoVE 219

This article has been published

Video Coming Soon

Keep me updated: