La aplicación de la cápsula endoscópica de alta definición controlada a distancia en el examen de la vejiga canina

Resumen

Aquí, presentamos un protocolo para examinar la vejiga canina utilizando un endoscopio de cápsula de alta definición, implantado quirúrgicamente y maniobrado para capturar imágenes de la pared de la vejiga y la dinámica de la micción. El procedimiento ofrece información para desarrollar estudios urodinámicos precisos.

Resumen

Este estudio investigó la factibilidad y las posibles aplicaciones de la cápsula endoscópica para el examen de la vejiga utilizando un modelo canino. Tres perros Beagle machos adultos se sometieron a la implantación quirúrgica de cistoscopios de cápsula y se dividieron en tres grupos, cada grupo con un Beagle: el Grupo A (Beagle A) permaneció en posición supina fija durante 8 h, el Grupo B (Beagle B) se movió libremente durante 8 h y el Grupo C (Beagle C) tuvo posiciones ajustadas manualmente (prono, supino, en cuclillas) durante 20 minutos cada uno. Los endoscopios de cápsula implantados funcionaron con éxito en todos los perros. El grupo A capturó principalmente imágenes de la base de la vejiga (6 h 27 min). El grupo B adquirió imágenes del cuello y la base de la vejiga (7 h 12 min), incluida la visualización dinámica del cuello vesical, la fosa prostática y el esfínter uretral externo durante la micción natural. El grupo C produjo imágenes del cuello, la base y el ápice de la vejiga (56 min). Los hallazgos de este estudio demuestran la capacidad de la cápsula endoscópica para proporcionar imágenes dinámicas y de alta calidad de la pared de la vejiga canina y sugieren su potencial para desarrollar evaluaciones precisas y urodinámicas.

Introducción

La cistoscopia transuretral, una herramienta diagnóstica común en cirugía urológica, es ampliamente utilizada clínicamente no solo como un método confiable para el diagnóstico del cáncer de vejiga, sino también como un medio importante para el tratamiento y el seguimiento postoperatorio¹. Sin embargo, el examen cistoscópico tradicional, ya sea rígido o flexible, a menudo causa molestias a los pacientes y puede llevar a complicaciones como daño uretral e infección retrógrada². Además, las pruebas urodinámicas tradicionales, al alterar la actividad fisiológica normal del tracto urinario y las actividades mentales y psicológicas de los pacientes, introducen inevitablemente ciertos errores en los resultados ^3,4,5. Por lo tanto, el desarrollo de un método de diagnóstico miniaturizado, cómodo, sin puntos ciegos y más preciso representa una dirección futura para el avance de la cistoscopia.

La cápsula endoscópica, también conocida como endoscopia inalámbrica, se ha aplicado ampliamente en los exámenes gastrointestinales, ofreciendo beneficios como comodidad, ausencia de dolor, ausencia de infección cruzada y sin interrupción de las actividades normales del paciente. La adquisición indolora de datos completos de imágenes del tracto gastrointestinal a través de la cápsula endoscópica se ha convertido en un método estándar ^6,7,8. Dado que la vejiga es un órgano hueco conectado al medio externo a través de la uretra, se puede introducir una cápsula de tamaño adecuado en la vejiga a través de la uretra.

Con base en esto, proponemos el concepto de un cistoscopio en cápsula y exploramos sus ventajas y posibles aplicaciones como una herramienta de diagnóstico novedosa a través de experimentos con animales, proporcionando así nuevos conocimientos para el desarrollo futuro de la tecnología de endoscopia en cápsula. En este contexto, planteamos la hipótesis de que el cistoscopio de cápsula puede obtener imágenes intravesicales claras y capturar cambios dinámicos de diferentes estructuras durante el proceso fisiológico de micción, proporcionando información para el desarrollo de pruebas urodinámicas más precisas. Esto podría minimizar las molestias del paciente en el futuro y ampliar las indicaciones para los exámenes cistoscópicos.

Protocolo

Esta investigación fue aprobada por el Comité de Ética Médica del Hospital Kunshan Afiliado de la Universidad de Jiangsu, adhiriéndose estrictamente a las Directrices para la Ética y el Bienestar de los Animales de Experimentación. El número de documento de aprobación ética es 2021-06-008-K01.

1. Sujetos

1. Utilice tres Beagles machos adultos sanos para el estudio. Divídelos al azar en grupos A, B y C, con un perro por grupo.
2. Criterios de inclusión: Incluir animales de 24 meses de edad, aproximadamente 12 kg de peso y libres de enfermedades cardiovasculares, renales y otras condiciones crónicas.
3. Criterios de exclusión: Excluir animales que hayan sido sometidos a cualquier tratamiento medicinal recibido dentro de una semana antes del experimento.

2. Materiales experimentales

1. Realizar exámenes de la vejiga con un sistema de cápsula endoscópica, que incluye una cápsula inteligente de alta definición, una grabadora de imágenes y una estación de trabajo. La cápsula endoscópica mide aproximadamente 11 mm × 25 mm, captura imágenes a 2 fotogramas por segundo (FPS), funciona entre 8 y 10 horas y puede transmitir unos 60.000 fotogramas.

3. Diseño experimental

1. Preparación preoperatoria
   1. Ayune el perro Beagle durante 8 horas y retenga agua durante 2 horas antes de la cirugía.
   2. Administrar ampicilina (22 mg/kg) por vía subcutánea 30 min antes de la cirugía como antibiótico profiláctico.
   3. Retire el vello de la cara medial de la extremidad anterior izquierda y la parte inferior del abdomen con una maquinilla. Limpie el sitio quirúrgico con solución salina estéril y seque con gasa estéril. Desinfectar el sitio quirúrgico con povidona yodada.
   4. Colocar un catéter intravenoso de 20 G en la vena cefálica de la extremidad anterior izquierda. Asegure el perro Beagle a la mesa de operaciones.
2. Anestesia
   1. Monitorea los signos vitales. Administrar clorhidrato de dexmedetomidina (0,005 mL/kg) por vía intravenosa para la sedación, seguido de propofol (1,0 mL/kg) para la inducción de la anestesia.
   2. Inserte un tubo endotraqueal de 8 mm en la tráquea con un laringoscopio. Confirme la colocación correcta por auscultación y asegure el tubo con cinta adhesiva.
   3. Conecte el perro Beagle a una máquina de anestesia veterinaria y mantenga la anestesia con 1,5% a 3% de isoflurano en oxígeno por inhalación.
3. Implante de cápsula endoscópica
   1. Coloque al perro Beagle en posición supina y coloque la grabadora de imágenes cerca.
   2. Desinfecte la parte inferior del abdomen tres veces con povidona yodada y aplique paños quirúrgicos estériles.
   3. Haga una incisión longitudinal de 10 cm adyacente al pene con un mango de bisturí #3 y una cuchilla #10. Incidir la piel y los tejidos subcutáneos y diseccionar sin rodeos los músculos abdominales. Levante y retraiga el peritoneo con dos hemostáticos.
   4. Localice la vejiga y sujétela suavemente con pinzas atraumáticas. Levante y asegure la vejiga para evitar daños.
   5. Haga una incisión de 1 cm en la vejiga.
   6. Retire la cápsula endoscópica. Conecte la grabadora de imágenes a la estación de trabajo mediante el cable de bus serie universal (USB) dedicado y, a continuación, mantenga pulsado el botón de encendido de la grabadora de imágenes durante 3 segundos para encenderla.
   7. Haga doble clic en el icono OMOM Ove en el escritorio de la estación de trabajo. Introduzca el nombre de usuario y la contraseña para iniciar sesión en el software de la estación de trabajo. Haga clic en Agregar paciente e ingrese la información del Beagle, luego haga clic en Guardar.
   8. En la sección Información del paciente del software de la estación de trabajo, introduzca el número de serie del endoscopio de cápsula y el número de canal para activar la cápsula. Haga clic en Siguiente y, a continuación, haga clic en Crear nuevo caso. Cuando se le pida que formatee el dispositivo, seleccione Sí.
   9. Compruebe que la cápsula endoscópica funciona correctamente. Haga clic en Vista en tiempo real para mostrar las imágenes de la cápsula endoscópica.
      NOTA: En funcionamiento normal, la luz indicadora ACE de la grabadora de imágenes y el LED de la cápsula deben parpadear sincrónicamente.
   10. Desinfecte la cápsula endoscópica con povidona yodada y colóquela en la vejiga.
   11. Cierre la incisión de la vejiga con una sutura reabsorbible continua 4-0. Cierre las capas de la pared abdominal, luego cierre la piel con una sutura de seda 2-0. Transfiera al perro Beagle a una jaula después de la cirugía. Durante la transferencia, mantenga la grabadora de imágenes a menos de 1 m del perro Beagle para evitar la desconexión de la cápsula endoscópica.
4. Adquisición de imágenes
   1. Asegure la grabadora de imágenes en la parte superior de la jaula y garantice su seguridad.
   2. Haga clic en el botón Configuración de la estación de trabajo y, a continuación, seleccione Reiniciar grabadora de imágenes para reactivar la grabadora de imágenes y confirmar el estado de funcionamiento y la conexión de la cápsula endoscópica.
   3. Confinar al Beagle A en una jaula pequeña para perros durante 8 h para mantener la quietud. Permita que el Beagle B se mueva libremente durante 8 h.
   4. Haga que el Beagle C mantenga posiciones pronas, supinas y en cuclillas con un apoyo físico suave y observe cada posición durante 20 minutos, asegurando la comodidad del animal y minimizando la angustia.
   5. Monitoree y grabe imágenes de la vejiga de Beagle C usando la grabadora de imágenes. Haga clic en Vista en tiempo real para acceder a la transmisión de video en vivo de la cápsula y, a continuación, haga clic en el botón Iniciar grabación para iniciar la adquisición de imágenes y en el botón Detener grabación para finalizarla. Una vez que se hayan adquirido suficientes datos, presione manualmente el botón de encendido de la grabadora de imágenes para apagarla.
   6. Después de aproximadamente 8 h, cuando la luz indicadora ACT de los grabadores de imágenes de los grupos A y B haya dejado de parpadear durante 10 minutos, concluya el examen y apague los grabadores.
   7. Al final del período experimental de 8 h para los grupos A y B, después de la adquisición de la imagen para el grupo C, anestesiar nuevamente a los perros siguiendo los procedimientos descritos en la sección 3.2.
   8. Extirpación quirúrgica de la cápsula endoscópica de la vejiga mediante una cistotomía. Cierre las incisiones vesicales y abdominales como se describe en la sección 3.3.
      Permita que los perros se recuperen en jaulas limpias y tranquilas con ropa de cama suave. Administre terapia antiinfecciosa y de fluidos según sea necesario.
   9. Conecte la grabadora de imágenes a la estación de trabajo. Encienda la grabadora de imágenes e inicie sesión en el software de la estación de trabajo. Haga clic en Revisión de caso; A continuación, el sistema descargará automáticamente los datos de la imagen. Guarde los datos de la imagen en el disco duro de la estación de trabajo una vez completada la descarga.
   10. Analice los datos de imagen adquiridos.

Resultados

En este estudio, cada Beagle (n = 3) recibió una cápsula endoscópica implantada quirúrgicamente en su vejiga, y todos los animales demostraron una recuperación postoperatoria normal. Los endoscopios de la cápsula funcionaron correctamente y permanecieron seguros dentro de los perros, como lo confirmaron los estudios de imagen (Figura 2). Bajo control remoto, los dispositivos capturaron imágenes claras de todas las regiones anatómicas de la vejiga en ...

Discusión

En los últimos años, con el avance de la tecnología endoscópica, tanto los cistoscopios rígidos como los flexibles se han aplicado ampliamente en la práctica clínica. La aplicación convencional de la cistoscopia rígida suele ser engorrosa, con numerosos puntos ciegos y traumatismos significativos. Los pacientes experimentan un alto estrés psicológico durante el procedimiento y pueden experimentar molestias o dolor, así como respuestas fisiológicas como aumento de la frecuenc...

Materiales

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