Name: development of a uterosacral ligament suspension rat model
Uploaded: 2022-08-17T14:30:00
Duration: 8 min 58 s
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Wir danken Prof. Silvia Blemker für die Nutzung ihres Instron und Prof. George Christ für die Nutzung seines Operationsraums sowie der 3D-gedruckten Halterung und des Griffs. Diese Arbeit wurde von der UVA-Coulter Translational Research Partnership und dem DoD (W81XWH-19-1-0157) unterstützt.

Die Autoren haben nichts zu offenbaren.

Das Protokoll zeichnet sich durch mehrere Vorteile aus. Unseres Wissens ist es die erste veröffentlichte Beschreibung von USLS im Rattenmodell und wird zukünftigen Forschern reproduzierbare Schritte zur Durchführung dieses Verfahrens im Forschungsumfeld liefern. Zweitens fügen wir ein neuartiges Protokoll für die Zugprüfung der nativen und chirurgischen Schnittstelle der USL hinzu. Das Zugversuchsprotokoll könnte in ähnlichen Studien verwendet werden, in denen neue Tissue-Engineering-Ansätze zur Verbesserung nativer Gewebereparaturen wie USLS untersucht werden. Darüber hinaus ist das Rattenmodell selbst für die Untersuchung von Beckenbodenerkrankungen aufgrund der einfachen Handhabung/des Einsteigens, der kurzen Lebensdauer und der Kosteneffizienz im Vergleich zu größeren Tiermodellen nützlich. Zu den Einschränkungen des Protokolls gehört die Unfähigkeit, eine der Hauptkomplikationen von USLS, das Abknicken der Harnleiter, zu beurteilen. Trotzdem hatten wir in dieser Studie keine Fälle von vermuteter Harnleiterverletzung. Eine weitere Überlegung ist, dass die horizontale Ausrichtung des Beckens, das kleine Verhältnis des fetalen Kopf-zu-Geburts-Kanals und das Fehlen eines spontanen Prolaps im Rattenmodell die Anwendbarkeit der Ergebnisse auf den Menschen einschränken. Die Verwendung von multiparen Ratten ist jedoch eine Stärke dieser Studie, da dies der führende Risikofaktor bei der Entwicklung von POP3 ist.
Die Etablierung eines erfolgreichen Protokolls für Hysterektomie und USLS bei der Lewis-Ratte wird ein nützliches Werkzeug für zukünftige Forscher sein, die chirurgische Komponenten von POP untersuchen und gleichzeitig die Variabilität beim Testen des mechanischen Verhaltens der USL minimieren. Chirurgische Tiermodelle sind insofern von Vorteil, als sie es Forschern ermöglichen, klinisch relevante Experimente zu entwerfen, die Parität, Körpermasse, Krankheit und Ernährung kontrollieren34 und gleichzeitig das ethische Risiko einer ersten Studie am Menschen mindern. Darüber hinaus ermöglichen standardisierte Modelle für POP den Forschern, die Einschränkungen der Entnahme von menschlichem Gewebe zu umgehen. Insbesondere die in diesem Protokoll beschriebenen Zugprüfverfahren ermöglichen die Kohärenz zwischen den Studien. Frühere Nagetiermodelle testeten die mechanischen Eigenschaften des gesamten Beckenbereichs, der den Gebärmutterhals, die Vagina und die multiplen Beckenstützbänder umfasst29,42. Die hier beschriebenen Methoden ermöglichen es, die USL so zu messen, dass die nativen spinalen und zervikalen Anhaftungen erhalten bleiben. Es ist zu beachten, dass die Zugversuchsmethoden nicht nur die USL bewerten, sondern die USL in Kombination mit ihrer Insertion am Kreuzbein und am Gebärmutterhals. Dies ist eine Stärke der Studie, da sie die üblichen In-situ-Kräfte widerspiegelt, denen das Band ausgesetzt ist. Wir erkennen an, dass das mechanische Verhalten des isolierten Bandes anders wäre, wenn es ex vivo ohne seine nativen Anhänge getestet würde. Dies gilt insbesondere, da die Rattenstrukturen klein sind und die Durchführbarkeit der Entnahme einer für Ex-vivo-Tests geeigneten Probe einschränken. Die USLs erfahren in situ eine Belastung in mehrere Richtungen, so dass die einachsige Natur des Tests eine Einschränkung darstellt, aber die Verwendung dieser Methode ermöglicht aussagekräftige Vergleiche zwischen früheren Studien zur USL-Mechanik von Ratten29,42. Obwohl es derzeit kein allgemein akzeptiertes Standard-Protokoll für mechanische Tests gibt, wird dieses Modell ein nützliches Werkzeug für zukünftige Tissue-Engineering-Studien in diesem Bereich sein.
Mehrere Schritte, die in diesem Protokoll beschrieben werden, sind entscheidend für die Gesundheit und das Wohlbefinden der Tiere sowie für die Reproduzierbarkeit der USLS-Operation und der anschließenden Zugtests. Erstens ist es wichtig, sowohl das Analgetikum als auch die entzündungshemmenden Medikamente zu erhalten, die beschrieben werden, da sich das Analgetikum allein als unzureichend für die Schmerzbehandlung erwiesen hat. Das prophylaktische Antibiotikum verringert das Risiko einer Infektion an der Operationsstelle und ist der Behandlungsstandard in der Humanchirurgie. In Bezug auf den USLS-Operationseingriff sind die Vermeidung von Schäden an den Eierstöcken und die Minimierung des Blutverlusts für eine erfolgreiche Operation unerlässlich. In den Schritten 1.3.3 und 1.3.4 wird beschrieben, wie die Oberseite des Uterushorns vom angrenzenden Eierstock getrennt wird. Es sollte darauf geachtet werden, dass diese Dissektion auf der Seite des Gebärmutterhorns beibehalten wird, um eine Störung empfindlicher Gefäße um den Eierstock herum zu vermeiden, die zu übermäßigen Blutungen führen kann. Bemerkenswert ist, dass andere Forscher gezeigt haben, dass die Eierstockfunktion nach Entfernung der Uterushörner erhalten bleibt43. Wenn die Eierstöcke gestört oder entfernt werden, wird außerdem die gesamte Kollagenfibrillenarchitektur gestört, wodurch sich die mechanischen Eigenschaften ihres Gewebes verändern44,45. Sobald das Uterushorn sicher vom Eierstock getrennt ist, gibt es eine klare Dissektionsebene, die eine Isolierung des Uterushorns von den umgebenden Fettpolstern und Gefäßen ermöglicht. Trotz der klaren Dissektionsebene sollten die Stiele entlang des Uterushorns vor der Durchtrennung mit einer Mikroschere mit einer Klemme gesichert werden. Im Gegensatz zur chirurgischen Praxis beim Menschen haben wir festgestellt, dass eine Nahtligatur der Hysterektomiestiele unnötig ist, da das Einklemmen des Stiels vor der Durchtrennung eine ausreichende Blutstillung gewährleistet. Schritt 1.3.6 des Protokolls beschreibt diesen sorgfältigen Prozess zur Minimierung des Blutverlusts. Bei der Durchführung der Hysterektomie sollte sehr darauf geachtet werden, die Harnleiter wie in den Schritten 1.3.6 und 1.3.8 beschrieben zu identifizieren. Das Verständnis der anatomischen Nähe des Harnleiters ist von entscheidender Bedeutung, da eine der häufigsten Komplikationen im Zusammenhang mit den USLs beim Menschen eine Harnleiterverletzung ist46.
Abschließend stellen wir ein neuartiges Protokoll zur Durchführung einer Hysterektomie, einer uterosakralen Bandsuspension und eines Zugtests der USL in einem Rattenmodell vor. Wir gehen davon aus, dass unsere Ergebnisse zukünftigen Grundlagenforschern helfen werden, indem sie eine klare, reproduzierbare Beschreibung dieser Verfahren liefern und dadurch die Weiterentwicklung der Beckenorganprolapsforschung ermöglichen.

Beckenorganprolaps (POP) ist eine häufige Beckenbodenerkrankung, von der Millionen von Frauen weltweit betroffen sind und die das Potenzial hat, viele Aspekte des Lebens einer Frau erheblich zu beeinflussen, insbesondere im Altervon 1 Jahren. Bemerkenswert ist, dass etwa 13% der Frauen in den Vereinigten Staaten wegen Prolaps oder Harninkontinenz operiert werden2. Der Prolaps ist eine Erkrankung, die am häufigsten nach Schwangerschaft und Geburt auftritt und durch das Absinken der Beckenorgane, vor allem der verschiedenen Kompartimente der Vagina und/oder der Gebärmutter, über ihre normale Position in der Bauchhöhle hinaus gekennzeichnet ist. Dies führt zu lästigen Symptomen wie vaginaler Wölbung oder Druck, Darm-, Blasen- und sexueller Dysfunktion und insgesamt zu einer verminderten Lebensqualität. Weitere Risikofaktoren für POP sind Fettleibigkeit, Tabakkonsum, chronischer Husten und Verstopfung3.
Bei gesunden Frauen werden die Beckenbodenorgane von den Musculus levator ani, den uterosakralen Bändern (USLs), den Kardinalbändern, den Bindegewebsansätzen an der Beckenseitenwand und den distalen Strukturen des Dammkörpersunterstützt 4,5. Die USLs gehören zu den wichtigsten apikalen Stützstrukturen sowohl für die Gebärmutter als auch für die apikale Vagina und werden daher häufig bei der chirurgischen Korrektur von POP eingesetzt (Abbildung 1). Die strukturelle Unterstützung durch die USL stammt aus dem dichten kollagenen Bindegewebe im Sakralbereich, das in eine dicht gepackte glatte Muskulatur übergeht. Aufgrund dieses Zusammensetzungsgradienten wird die USL mit der Gebärmutter- und Vaginalmuskulatur verwoben, um die Beckenorgane stabil zu stützen 6,7. Bei der uterosakralen Bandsuspension (USLS) werden die USLs nach einer Hysterektomie am Vaginalgewölbe befestigt, wodurch die Vagina und die umgebenden Strukturen wieder in ihre anatomische Position im Bauchkompartiment gebracht werden. Unabhängig von einem transvaginalen oder laparoskopischen Weg ist das USLS-Verfahren jedoch in einigen Studien von einer relativ hohen Ausfallrate von bis zu 40% geplagt 8,9. Die Rezidivrate von störenden vaginalen Bulge-Symptomen 5 Jahre nach der Reparatur bei apikalem Kompartimentprolaps, wie z. B. USLs, betrug in einer großen multizentrischen randomisierten kontrollierten Studie etwa 40%9. In derselben Studie betrug die erneute Behandlung eines rezidivierenden Prolaps nach 5 Jahren etwa 10%. Der Mechanismus dieser hohen Ausfallrate wurde nicht untersucht, aber die Wiederherstellung der Vagina und der umgebenden Strukturen in ihre anatomische Position erfordert die Nahtplatzierung in der dichten kollagenen Region der USL10,11 und nicht in der glatten Muskelregion. Daher könnte die hohe Ausfallrate auf die mechanische und kompositorische Diskrepanz der chirurgisch geformten Vagina-USL-Schnittstelle im Vergleich zur vollständigen Integration des nativen zervikalen USL-Ansatzes zurückzuführen sein.
Die wirtschaftlichen Auswirkungen der Behandlung dieser Erkrankungen sind ebenfalls bemerkenswert: In den USA werden jährlich etwa 300 Millionen US-Dollar für die ambulante Versorgung ausgegeben12 und jährlich mehr als 1 Milliarde US-Dollar für direkte Kosten für chirurgische Eingriffeausgegeben 13. Trotz der enormen wirtschaftlichen Ressourcen, die für die Behandlung dieser Erkrankungen aufgewendet werden, bleiben die Komplikationen, die sich aus vielen Prolapsoperationen ergeben, entmutigend. Beispielsweise bieten auf Polypropylennetzen basierende apikale Prolapsreparaturen, wie z. B. die Sakrokolpopexie, höhere Erfolgsraten im Vergleich zu nativen Gewebereparaturen14, jedoch auf Kosten potenzieller Komplikationen wie Netzexposition oder Erosion. Allein zwischen 2008 und 2010 erhielt die FDA fast 3.000 Beschwerden im Zusammenhang mit Netzkomplikationen. Dies gipfelte in einer Anordnung der FDA, die Herstellung und den Verkauf aller transvaginal platzierten Netzprodukte für POP im April 2019einzustellen 15. Daher besteht ein starker klinischer Bedarf an anderen Materialien als Polypropylen und Modellen, mit denen sie getestet werden können, die die Reparatur von nativem Gewebeprolaps verbessern und die Erfolgsraten im Vergleich zu herkömmlichen Techniken mit Naht allein erhöhen können.
Seit der Ankündigung der FDA im Jahr 2019 haben die meisten Beckenchirurgen aufgehört, transvaginal platzierte Netze für Prolapsreparaturen zu verwenden, was die Forscher dazu veranlasste, nach neuen Tissue-Engineering-Ansätzen zu suchen, um native Gewebereparaturen zu verstärken16,17,18, z. B. mit mesenchymalen Stromazellen (MSCs)9,20 . Angesichts dieser Schwerpunktverlagerung besteht ein dringender Bedarf an der Verfeinerung von Tiermodellen, die bei der Entwicklung neuer Materialien helfen können. Die Herausforderung in diesem Prozess besteht darin, die klinische Relevanz mit den Kosten in Einklang zu bringen. Zu diesem Zweck haben Grundlagenforscher und klinische Forscher, die den Beckenorganprolaps untersuchen, bisher mehrere Tiermodelle genutzt, darunter Ratten, Mäuse, Kaninchen, Schafe, Schweine und nichtmenschliche Primaten19. Der Prozess der Identifizierung eines optimalen Tiermodells ist eine Herausforderung, da Menschen zweibeinig sind, keinen Schwanz haben und im Vergleich zu anderen Säugetierarten einen traumatischen Geburtsprozess haben20. Schweine21 wurden verwendet, um die robotergestützte Sakrokolpopexie zu simulieren, während Schafe verwendet wurden, um vaginale Prolapsreparaturen zu simulieren22. Diese Tiermodelle sind zwar klinisch relevant, aber durch Kosten und Wartung in ihrer Durchführbarkeit begrenzt. Nicht-menschliche Primaten wurden verwendet, um die Pathogenese des Prolaps zu untersuchen; Insbesondere Totenkopfäffchen sind eine der wenigen Arten außer dem Menschen, die einen spontanen Prolaps entwickeln können, was sie zu einem der relevantesten Tiermodelle macht20. Nichtmenschliche Primaten wurden auch verwendet, um gynäkologische chirurgische Eingriffe wie Sakrokolpopexie23 und Gebärmuttertransplantation24 zu untersuchen. Ähnlich wie bei ihren Artgenossen bei Schafen und Schweinen liegt die primäre Einschränkung bei nichtmenschlichen Primaten als Tiermodell für Prolaps in den Kosten für Wartung, Pflege und Unterbringung19.
Obwohl das Becken von Nagetieren horizontal ausgerichtet ist und im Vergleich zum Menschen ein viel kleineres Verhältnis von Kopf zu Geburtskanal aufweist19, eignen sich Ratten für Kleintierstudien zur USLS-Chirurgie, da sie im Vergleich zum menschlichen USL25 eine ähnliche USL-Anatomie, Zellularität, histologische Architektur und Matrixzusammensetzung aufweisen. Darüber hinaus sind sie in Bezug auf Wartung und Boarding von Vorteil. Trotz dieser vorteilhaften Eigenschaften gibt es keine veröffentlichten Berichte über ein Rattenmodell der USLS-Reparatur. Ziel ist es daher, ein Protokoll für Hysterektomie und USLS bei der multiparen Lewis-Ratte zu beschreiben. Dieses Protokoll ist für Forscher von Vorteil, die die Pathophysiologie und die chirurgischen Komponenten von POP mit diesem zugänglichen Tiermodell untersuchen möchten.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64311/64311fig01.jpg"> Abbildung 1: Beckenorganprolaps . (A) Die normale Orientierung der Organe in der Bauchhöhle und (B) die dramatische Herablassung der Organe beim Auftreten eines Prolaps. Nach einer Hysterektomie stellt die uterosakrale Bandsuspension (C) die Vagina und die umgebenden Strukturen in ihre richtige anatomische Position wieder her. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64311/64311fig01large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.</a>

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Alcohol prep pad</td>
			<td>BD</td>
			<td>326895</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Artificial Tear Ointment</td>
			<td>American Health Service Sales Corp</td>
			<td>PH-PARALUBE-O</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bluehill software</td>
			<td>Instron</td>
			<td>Bluehill 3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cavicide 1 disinfectant</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>22 998 800</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Compression platean</td>
			<td>Instron</td>
			<td>2501-163</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton swabs</td>
			<td>Puritan Medical</td>
			<td>806-WC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gauze Sponge, 8-Ply</td>
			<td>VWR</td>
			<td>95038-728</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mosquito Forceps</td>
			<td>Medline Industries</td>
			<td>MMDS1222115</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle Holder</td>
			<td>Medline Industries</td>
			<td>DYND04045</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Operating Scissors, 5&#189;&#34;, Sharp</td>
			<td>American Health Service Sales Corp</td>
			<td>4-222</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Opioid Analgesic (Buprenorphine XR)</td>
			<td>Fidelis Animal Health</td>
			<td>Ethiqa XR</td>
			<td>0.65&#160;mg/kg&#160;SC&#160;Q72</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NSAID Analgesic (Meloxicam SR)</td>
			<td>Wildlife Pharmaceuticals, LLC</td>
			<td>Meloxicam SR</td>
			<td>1&#160;mg/kg&#160;SC&#160;q72</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PDS II, 3-0 Polydioxanone Suture, SH-1</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>Z316H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PDS II, 5-0 P olydioxanone Suture, RB-1</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>Z303H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Retractor</td>
			<td>Medline Industries</td>
			<td>MDS1862107</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel Blade Stainless Surgical #10</td>
			<td>Miltex</td>
			<td>4-310</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel Handle</td>
			<td>Medline Industries</td>
			<td>MDS15210</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissor, Micro, Curved, 4.5&#34;</td>
			<td>Westcott</td>
			<td>MDS0910311</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Single Column Universal Testing System</td>
			<td>Instron</td>
			<td>5943 S3873</td>
			<td>1 kN force capacity, 10 N load cell</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile Natural Rubber Latex Gloves</td>
			<td>Accutech</td>
			<td>91225075</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Suture,Vicryl,6-0,P-3</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>J492G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tape,Umbilical,Cotton,1/8X18&#34;</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>U10T</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tension and Compression Load Cell</td>
			<td>Instron</td>
			<td>2530-10N</td>
			<td>10N load cell (1 kgf, 2 lbf)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Veterinary surgical adhesive (skin glue)</td>
			<td>Covetrus</td>
			<td>31477</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

development of a uterosacral ligament suspension rat model

Der Beckenorganprolaps (POP) ist eine häufige Beckenbodenerkrankung (PFD) mit dem Potenzial, die Lebensqualität einer Frau erheblich zu beeinträchtigen. Ungefähr 10%-20% der Frauen unterziehen sich in den Vereinigten Staaten einer Beckenbodenreparaturoperation, um einen Prolaps zu behandeln. PFD-Fälle verursachen allein in den Vereinigten Staaten jährliche Gesamtkosten in Höhe von 26,3 Milliarden US-Dollar. Diese multifaktorielle Erkrankung wirkt sich negativ auf die Lebensqualität aus und dennoch sind die Behandlungsmöglichkeiten erst in der jüngeren Vergangenheit geschrumpft. Eine gängige chirurgische Option ist die uterosakrale Bandsuspension (USLS), die typischerweise durch Anbringen des Vaginalgewölbes am uterosakralen Band im Becken durchgeführt wird. Diese Reparatur hat eine geringere Inzidenz von Komplikationen im Vergleich zu denen mit Netzaugmentation, zeichnet sich jedoch durch eine relativ hohe Ausfallrate von bis zu 40% aus. In Anbetracht des Mangels an Standard-Tiermodellen zur Untersuchung von Beckenbodenfunktionsstörungen besteht ein dringender klinischer Bedarf an Innovationen in diesem Bereich, wobei der Schwerpunkt auf der Entwicklung kostengünstiger und zugänglicher Tiermodelle liegt. In diesem Manuskript beschreiben wir ein Rattenmodell von USLS, das eine vollständige Hysterektomie mit anschließender Fixierung des verbleibenden Vaginalgewölbes am uterosakralen Ligamentum beinhaltet. Das Ziel dieses Modells ist es, das an Frauen durchgeführte Verfahren nachzuahmen, um mit dem Modell dann reparative Strategien untersuchen zu können, die die mechanische Integrität des Bandansatzes verbessern. Wichtig ist, dass wir auch die Entwicklung eines In-situ-Zugversuchsverfahrens beschreiben, um die Grenzflächenintegrität zu ausgewählten Zeitpunkten nach einem chirurgischen Eingriff zu charakterisieren. Insgesamt wird dieses Modell ein nützliches Werkzeug für zukünftige Studien sein, die Behandlungsoptionen für die POP-Reparatur über USLS untersuchen.

Chirurgische Machbarkeit und uterosakrale Nahtplatzierung Bei keinem der Tiere traten intraoperative Komplikationen im Zusammenhang mit einer Hysterektomie oder einer uterosakralen Bandsuspension auf. Bei der Entfernung der Gebärmutterhörner kam es zu minimalen Blutungen, sofern das benachbarte Gefäßsystem vor der Entfernung festgeklemmt wurde. Begrenzte Blutungen ermöglichten eine gute Visualisierung der uterosakralen Bänder für die Nahtplatzierung und verhinderten intraoperative Darm-, Rektum-, Harnleiter- oder Blasenverletzungen. Nach dem Einsetzen der Nähte verhinderte der neu gebildete USL-Vaginal-Gewölbeübergang die Bewegung des Gebärmutterhals-/Uterusstumpfes, wie in Abbildung 5C gezeigt. Während der ersten drei postoperativen Tage wurden die Tiere täglich und dann alle zwei Wochen bis zum Ende des Versuchs kontrolliert. Mit den Opioid- und NSAID-Analgetika mit verlängerter Freisetzung, die zum Zeitpunkt der Operation verabreicht wurden, erwiesen sich zusätzliche Analgetika als unnötig. Basierend auf unseren Erfahrungen mit 16 Tieroperationen (n = 8 sowohl für die Kontroll- als auch für die USLS-Gruppe) ist in der ersten Woche nach der Operation mit einer Gewichtsabnahme von durchschnittlich 5,7 ± 1,4% gegenüber dem Operationstag zu rechnen. Wie erwartet, nahmen die Ratten in den folgenden 23 Wochen langsam an Gewicht zu, mit einer durchschnittlichen Gewichtszunahme von 15,1 ± 4,5% im Verlauf des Experiments.
Mechanische Prüfung der USLS-Reparatur Um die Funktionalität der USLS-Reparatur zu demonstrieren, wurde ein einachsiger Zugversuch durchgeführt. Nach der Euthanasie des Tieres zum gewählten postoperativen Zeitpunkt, 24 Wochen in dieser Studie, sollte der Operationsbereich sorgfältig präpariert werden, um den USL-Vaginal-Gewölbeübergang sichtbar zu machen, wie in Abbildung 6A gezeigt. Im Vergleich zu anderen Methoden zur Untersuchung der Ratten-USLs zusammen mit anderen Stützstrukturen und Beckenorganen29,42 ist die hier beschriebene Methode die erste, die die Ratten-USL isoliert testet. Das in dieser Studie verwendete Nabelband wurde aufgrund seiner Flexibilität strategisch ausgewählt, da die Bandnachgiebigkeit eine minimale Störung des Gewebes während der Zugversuchsvorbereitung ermöglichte. Die Lastverschiebungsdaten müssen daher angepasst werden, um die geringe Dehnung des Nabelbandes zu berücksichtigen. Abbildung 9 zeigt ein Beispiel für Daten, die durch Zugversuche gewonnen wurden, während Abbildung 9A ein Beispiel für ein typisches Spannungs-Dehnungs-Diagramm darstellt. Die Meldung von Spannungs-Dehnungs-Daten wird empfohlen, da diese Informationen normiert und unabhängig von der Größe der Proben34 sind und besser über Studien hinweg verglichen werden können. Für das intakte Band uterosakralis berichten wir strukturelle Eigenschaften wie Traglast (2,9 ± 0,5 N) und Steifigkeit (0,4 ± 0,1 N/mm) sowie normierte Materialeigenschaften wie Endspannung (2,1 ± 0,4 MPa), Enddehnung (1,6 ± 0,5) und Tangentialmodul (4,0 ± 1,1 MPa). In den einachsigen Tests, die von Moalli et al. an den Fortpflanzungsorganen der Ratte und all ihren unterstützenden Gewebeverbindungen durchgeführt wurden, berichteten sie über eine Endbelastung bei Versagen (13,2 ± 1,1 N) und eine Steifigkeit (2,9 ± 0,9 N/mm), die höher war als die isolierte USL29. Die Arbeit von Moalli et al. und andere Literatur34,35 erwähnen die hohe Variabilität zwischen den getesteten Proben, wie sie in den hier vorgestellten Daten gezeigt wird. Für die Reparatur der uterosakralen Bandaufhängung stellten wir fest, dass alle strukturellen Materialeigenschaften (Steifigkeit, 0,33 ± 0,13 N/mm; Traglast, 2,6 ± 1,3 N) und normierte Materialeigenschaften (Endspannung, 1,8 ± 0,7 MPa; Enddehnung 1,3 ± 0,3; Tangentialmodul, 3,0 ± 0,9 MPa) niedriger waren als die der nativen USL.

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Development of a Uterosacral Ligament Suspension Rat Model

Ein Beckenorganprolaps betrifft Millionen von Frauen weltweit, und dennoch weisen einige gängige chirurgische Eingriffe Ausfallraten von bis zu 40% auf. Das Fehlen von Standard-Tiermodellen zur Untersuchung dieses Zustands behindert den Fortschritt. Wir schlagen das folgende Protokoll als Modell für die uterosakrale Bandsuspension und den In-vivo-Zugversuch vor.

Entwicklung eines uterosakralen Ligament-Suspensionsrattenmodells

Pelvic organ prolapse (POP) is a common pelvic floor disorder (PFD) with the potential to significantly impact a woman's quality of life. Approximately ...

Unser Protokoll ist eines der ersten, das ein Rattenmodell verwendet, um die uterosakrale Bandsuspensionsoperation zu beschreiben, und kann daher wirklich als Blaupause für zukünftige Forscher dienen, um präklinische Ergebnisse und Modifikationen der Operation zu untersuchen. Das Rad-Uterosacral-Ligamentum ähnelt in Anatomie, Zellularität, histologischer Architektur und Zusammensetzung dem menschlichen uterosakralen Ligamentum im Vergleich zum menschlichen uterosakralen Ligament. Diese Komponenten in Kombination mit den Kostenvorteilen und der Machbarkeit machen es zu einem wirklich großartigen Modell, um die Augmentation und die Ergebnisse der uterosakralen Bandsuspensionsoperation zu untersuchen.Die Zugversuchsmethode könnte für den Einsatz in anderen Beckenboden-Tiermodellen angepasst werden. Darüber hinaus könnten zukünftige Ermittler einen allgemeinen chirurgischen Aufbau verwenden, um andere Prolapsoperationen und Nagetiere wie Sakrokolpopexie zu informieren. Tragen Sie zunächst einen OP-Kittel, eine Kopfbedeckung, eine Maske und sterile Handschuhe.Drapieren Sie das Tier mit einem sterilen Feld und lassen Sie nur den Bauch frei. Es kann zu Blutungen kommen, die auf ein Trauma zurückzuführen sind, wenn das kaudale Brustwarzenpaar abgeschnitten wird. Bei Bedarf kann dies hämostatisch mit Druck oder Silbernitrat erfolgen.Machen Sie mit einer Skalpellklinge einen sieben Zentimeter langen Einschnitt entlang der Linea alba von knapp unterhalb des Xiphoid-Prozesses bis zur unteren Brustwarzenlinie. Der Schnitt sollte 0,5 bis einen Zentimeter von der Harnröhrenöffnung entfernt enden. Machen Sie dann einen Schnitt durch die darunter liegende Muskelschicht.Montieren Sie den Bauchretraktor und untersuchen Sie die Bauchhöhle. Lokalisieren Sie mit einer Iriszange vorsichtig das linke Uterushorn. Heben Sie das linke Uterushorn vorsichtig mit einem Greifer oder einer Moskitoklemme an.Beginnen Sie mit der Hysterektomie, indem Sie das Horn unter dem Eierstock und dem Eileiter mit einer Moskitoklemme ligieren. Um die Hysterektomie fortzusetzen, klemmen und schneiden Sie das angrenzende Gefäßsystem, das Bindegewebe und das Fett mit einer Mikroschere vom Uterushorn ab. Denken Sie daran, das Bindegewebe vor der Entfernung zu klemmen, um Blutungen zu reduzieren.Platzieren Sie die Klemmen so nah wie möglich an der Uterusschnittstelle und bis zum uterozervikalen Übergang. Klemmen Sie das Uterushorn in der Nähe der Gabelungsstelle mit einer Mückenzange fest. Entfernen Sie das ipsilaterale Horn nur an der Klemme, um Blutungen zu vermeiden.Aufgrund des geringen Kalibers der Rattengefäße war für diese Operation eine Ligatur der Gebärmutterstümpfe mit einer provisorischen Klemme ausreichend. Diese Technik kann jedoch nach Bedarf modifiziert werden, indem die Stiele entweder mit Elektrokauter oder Nahtligatur versiegelt werden. Passen Sie den Bauchretraktor an, um das untere Becken freizulegen.Untersuchen Sie das freiliegende Vaginalgewölbe und den Beckenboden, der Band- und Bindegewebe unterstützt, das an der Vagina und dem Gebärmutterhals befestigt ist. Identifizieren Sie den Harnleiter beidseitig, der sich nur medial zu den Eierstöcken befindet. Identifizieren Sie die uterosakralen Bänder, die am Gebärmutterhals direkt unter den verbleibenden Stümpfen der Gebärmutterhörner befestigt sind.Das Ligamentum ist in der medialen Ausrichtung der Cephalade zum Kreuzbein hin verfolgt. Legen Sie eine Drei-Null-Polydioxanon-Naht auf eine kleine sich verjüngende Nadel und setzen Sie einen Stich durch das linke uterosakrale Band, das sich hoch auf dem Band und in der Nähe des Kreuzbeins befindet. Ziehen Sie am Stich, um sicherzustellen, dass er das uterosakrale Ligament erfasst hat, und stellen Sie sicher, dass die Bandstruktur in den Gebärmutterhals eingeführt wird, wobei sich der Ursprung hinter dem Rektum teilt, wo er am Kreuzbein befestigt ist.Identifizieren Sie erneut den Harnleiter, um sicherzustellen, dass er nicht in den uterosakralen Stich eingearbeitet oder mit ihm geknickt wurde. Führen Sie dann den linken Polydioxanonstich durch die linke Seite des Vaginalgewölbes, während Sie sowohl die vorderen als auch die hinteren Aspekte der Vaginalmanschette einbeziehen. Wiederholen Sie diese Schritte, um die Suspension des uterosakralen Bandes auf der rechten Seite abzuschließen.Nachdem die uterosakralen Stiche beidseitig platziert wurden, binden Sie die Naht sicher mit einem quadratischen Knoten, so dass das Vaginalgewölbe in Richtung Kreuzbein angehoben wird. Präparieren Sie zuerst das Fettgewebe, bis das Vaginalgewölbe sichtbar ist. Entfernen Sie die Bauchfettpolster so lange, bis entweder das intakte Uterussakralband deutlich sichtbar ist oder an der Verbindungsstelle zwischen dem Uterusband und dem Vaginalgewölbe sichtbar ist.Messen Sie mit einem flexiblen Lineal den Abstand zwischen dem uterosakralen Ansatz und dem Vaginalgewölbe, um die ursprüngliche Länge des Gewebes abzuschätzen. Fädeln Sie das Nabelband hinter das intakte Uterosakralband oder den Suspensionsübergang des Uterussakralbandes, so dass das Gewebe auf dem Nabelband zentriert ist. Messen Sie die Höhe und Breite des Gewebes an der Stelle, an der es sich mit dem Nabelband schneidet, mit einem digitalen Messschieber.Zur Schätzung der Werte, die zur Berechnung der Querschnittsfläche verwendet werden. Positionieren Sie das Tier für Zugversuche so, dass die Probe unter dem Griff zentriert ist. Immobilisieren Sie die Beckenregion, die die Probe umgibt, indem Sie das Tier an der Platte befestigen.Die Wägezellen wurden so abgesenkt, dass die Schwänze des Nabelbandes den Griff leicht erreichen. Befestigen Sie das Nabelband im Griff und lassen Sie das Klebeband locker, um eine Manipulation der Probe zu vermeiden. Öffnen Sie dann den Vorkonditionierungstest in der Softwareoberfläche und beschriften Sie den Test mit dem Probennamen.Stellen Sie sicher, dass die Vorkonditionierungsmethode den Vorladeschritt enthält. Klicken Sie hier, um den Vorkonditionierungstest zu starten, bei dem die Probe mit 0,015 Newton vorgespannt wird. Sobald die Vorspannkraft stabil ist, konditioniert der Test die Probe 30 Sekunden lang mit einer Dehnungsrate von 0,1 Millimetern pro Sekunde.Lassen Sie das Gewebe nach 30 Sekunden eine Minute ruhen. Laden Sie in der Zwischenzeit das Pull-to-Failure-Testregime. Beschriften Sie den Test mit dem Beispielnamen und klicken Sie auf Weiter, um zum nächsten Fenster zu gelangen.Geben Sie die Messlänge der Probe ein und klicken Sie dann auf Weiter, um zur Testseite zu gelangen. Gleichen Sie alle aus und klicken Sie auf Start. Lassen Sie den Test mit einer Dehnungsrate von 0,1 Millimetern pro Sekunde laufen, bis das Gewebe zum Versagen gezogen wurde.Der Test liefert Lastverschiebungsdaten. Nach dem Einsetzen der Nähte nach diesem Protokoll wurde die neu gebildete Verbindung zwischen dem Band uterosacralis und dem Vaginalgewölbe in Richtung Kreuzbein angehoben und verhinderte die Bewegung des Halsstumpfes. Für intakte uterosakrale Ligament- und uterosakrale Ligamentsuspensionsproben wurde der Zugversuch anhand von Diagrammen wie Lastverschiebungskurve, Spannungsdehnungsanalyse und Steigung der Linienkurvenanpassungsgleichung ausgewertet.Die Daten zeigten, dass alle strukturellen Materialeigenschaften der Reparaturprobe niedriger waren als die des nativen uterosakralen Bandes. Die Strukturen sind klein, und daher erfordert ihre Identifizierung eine sorgfältige Sektion. Insbesondere das Theater kann schwierig zu identifizieren sein, daher kann ein Sezierbereich nützlich sein.Wir würden auch vorschlagen, vor Überlebensoperationen mit Leichenoperationen zu üben. Wir beschreiben einen Weg zur Augmentation der uterosakralen Bandsuspension sowie eine neuartige Methodik zur mechanischen Prüfung des Bandes. Ziel ist es, dass die in unserem Protokoll beschriebene Augmentation die Prolapschirurgie in Zukunft erfolgreicher und damit besser für die Patienten macht.

Research

JoVE Journal

Medicine

Orthotopic Aortic Transplantation: A Rat Model to Study the Development of Chronic Vasculopathy

Orthotopen Aorten-Transplantation: Ein Rattenmodell die Entwicklung von chronischen Vaskulopathie Study

Research models of chronic rejection are essential to investigate pathobiological and pathophysiological processes during the development of transplant ...

Forschung

Medizin

Development of a Unilaterally-lesioned 6-OHDA Mouse Model of Parkinson's Disease

Entwicklung eines Einseitig-läsionierten 6-OHDA Mausmodell der Parkinson-Krankheit

The unilaterally lesioned 6-hyroxydopamine (6-OHDA)-lesioned rat model of Parkinson's disease (PD) has proved to be invaluable in advancing our ...

Rat Model of Blood-brain Barrier Disruption to Allow Targeted Neurovascular Therapeutics

Rat Modell der Blut-Hirn-Schranke Störung zu Neurovascular Therapeutics Gezielte zulassen

Endothelial cells with tight junctions along with the basement membrane and astrocyte end feet surround cerebral blood vessels to form the blood-brain ...

A Model of Chronic Nutrient Infusion in the Rat

Ein Modell der chronischen Nährstoff Infusion in der Ratte

Chronic exposure to excessive levels of nutrients is postulated to  affect the function of several organs and tissues and to contribute to the  ...

Development of an Alpha-synuclein Based Rat Model for Parkinson's Disease via Stereotactic Injection of a Recombinant Adeno-associated Viral Vector

Entwicklung eines Alpha-Synuklein Based Rattenmodell für Parkinson-Krankheit durch stereotaktische Injektion eines rekombinanten Adeno-assoziierten viralen Vektor,

In order to study the molecular pathways of Parkinson&#39;s disease (PD) and to develop novel therapeutic strategies, scientific investigators rely on ...

The Dimethylnitrosamine Induced Liver Fibrosis Model in the Rat

Die Dimethylnitrosamin Induced Liver Fibrosis Modell in der Ratte

Four to six week old, male Wistar rats were used to produce animal models of liver fibrosis. The process requires four weeks of administration of 10 mg/kg ...

Shunt Surgery, Right Heart Catheterization, and Vascular Morphometry in a Rat Model for Flow-induced Pulmonary Arterial Hypertension

Shunt-Chirurgie, Rechtsherzkatheter und Gefäß Morphometry in einem Rattenmodell für Durchfluss-induzierte pulmonale arterielle Hypertonie

In this protocol, PAH is induced by combining a 60 mg/kg monocrotalin (MCT) injection with increased pulmonary blood flow through an aorto-caval shunt ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

Messung der isometrischen Kontraktilität der Maus mesenterialen Arterie mit Draht Myographie

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and ...

Acupuncture in a Rat Model of Asthma

Akupunktur in einem Rattenmodell von Asthma

A high platform can fix rats without restriction and completely expose the acupoints on the back during acupuncture manipulation. This article describes ...

A Non-Invasive Method for Generating the Cyclic Loading-Induced Intra-Articular Cartilage Lesion Model of the Rat Knee

Eine nicht-invasive Methode zur Erzeugung des zyklischen Belastungsinduzierten intraartikulären Knorpelläsionsmodells des Rattenknies

The pathophysiology of primary osteoarthritis (OA) remains unclear. However, a specific subclassification of OA in relatively younger age groups is likely ...