Name: urethral stricture induction followed by buccal mucosa graft urethroplasty in a rat model
Uploaded: 2023-04-28T13:00:00
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Centro Hospitalar Universitário Lisboa Norteの放射線科長であるJoão Leitão氏と、Centro Hospitalar Universitário Lisboa Norteの放射線科技師であるCatia Fernandes氏に、尿道造影の実現に協力していただいたことに感謝します。

すべての動物実験は、指令2010/63/EUに従って実施されました。この手順は、ポルトガルの動物保護の所轄官庁であるDGAV(ライセンス番号0421/000/000/2021)によって認可された、機関の動物福祉機関によって承認されました。12〜14週齢の雄のWistar Han IGS(Crl:WI(Han)ラット(400-500 g)を本研究に使用しました。動物は市販の供給源から入手した( 資料表参照)。
1. 溶液の?...

<ol>
	<li>Souza, G. F., Calado, A. A., Delcelo, R., Ortiz, V., Macedo, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Histopathological+evaluation+of+urethroplasty+with+dorsal+buccal+mucosa:+an+experimental+study+in+rabbits.">Histopathological evaluation of urethroplasty with dorsal buccal mucosa: an experimental study in rabbits.</a> International Brazilian Journal of Urology. 34 (3), 345-354 (2008).</li><li>Andrich, D. E., Mundy, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Urethral+strictures+and+their+surgical+treatment.">Urethral strictures and their surgical treatment.</a> BJU International. 86 (5), 571-580 (2000).</li><li>Bhargava, S., Chapple, C. R., Bullock, A. J., Layton, C., MacNeil, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue-engineered+buccal+mucosa+for+substitution+urethroplasty.">Tissue-engineered buccal mucosa for substitution urethroplasty.</a> BJU International. 93 (6), 807-811 (2004).</li><li>Fu, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Substitution+urethroplasty+for+anterior+urethral+stricture+repair:+comparison+between+lingual+mucosa+graft+and+pedicled+skin+flap.">Substitution urethroplasty for anterior urethral stricture repair: comparison between lingual mucosa graft and pedicled skin flap.</a> Scandinavian Journal of Urology. 51 (6), 479-483 (2017).</li><li>Blain, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vascular+grafts+in+the+rat+model:+an+anatomic+study.">Vascular grafts in the rat model: an anatomic study.</a> Microsurgery. 21 (3), 80-83 (2001).</li><li>Schmauss, D., Weinzierl, A., Schmauss, V., Harder, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Common+rodent+flap+models+in+experimental+surgery.">Common rodent flap models in experimental surgery.</a> European Surgical Research. 59 (3-4), 255-264 (2018).</li><li>You, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+rat+orthotopic+renal+transplantation+model+for+renal+allograft+rejection.">A rat orthotopic renal transplantation model for renal allograft rejection.</a> Journal of Visualized Experiments. (180), e63464 (2022).</li><li>Park, J. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Balloon-expandable+biodegradable+stents+versus+self-expandable+metallic+stents:+a+comparison+study+of+stent-induced+tissue+hyperplasia+in+the+rat+urethra.">Balloon-expandable biodegradable stents versus self-expandable metallic stents: a comparison study of stent-induced tissue hyperplasia in the rat urethra.</a> Cardiovascular and Interventional Radiology. 42 (9), 1343-1351 (2019).</li><li>Mart&#237;n-Cano, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Histological+and+immunohistochemical+changes+in+the+rat+oral+mucosa+used+as+an+autologous+urethral+graft.">Histological and immunohistochemical changes in the rat oral mucosa used as an autologous urethral graft.</a> Journal of Pediatric Surgery. 48 (7), 1557-1564 (2013).</li><li>Hofer, M. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+primary+urethral+wound+healing+in+the+rat.">Analysis of primary urethral wound healing in the rat.</a> Urology. 84 (1), e1-7 (2014).</li><li>Tavukcu, H. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protective+effect+of+platelet-rich+plasma+on+urethral+injury+model+of+male+rats.">Protective effect of platelet-rich plasma on urethral injury model of male rats.</a> Neurourology and Urodynamics. 37 (4), 1286-1293 (2018).</li></ol>

頬粘膜移植による尿道形成術は、尿道再建の主要な基礎です。しかし、合併症や罹患率を減らすために、すでに説明されているものを最適化し、組織工学材料や生物学的移植片などの新しい手順を確立するための革新的な手順を開発する必要があります。前臨床モデルを確立し、手術技術を定義するために、いくつかの手順が発表されています。Souzaら1は、12匹のニュージーランドウサギを?...

尿道再建は、狭窄、外傷、または先天性欠損症の設定における尿道損傷の管理における泌尿器科外科医にとって大きな課題です1。治癒目的で、尿道形成術はほとんどの患者に選択される治療法であり、長い(>2 cm)および前部尿道欠損症には何らかの形の置換尿道形成術が必要です2。生殖器または生殖器外領域、膀胱壁粘膜、または広範囲の頬粘膜の全層または分割層の皮膚移植片など、多くの組織が尿道代替として使用されています2。頬粘膜移植片には、湿った無毛の環境から得られる、収穫しやすい、感染に強い、上皮が厚い、偽憩室形成の可能性が低い、薄層であるなど、いくつかの利点があり、早期の吸収と接種が可能です3。フラップとは対照的に、移植片には血液供給がなく、レシピエントの血管床に依存して生存します4。
移植片または皮弁の動物モデルは、外科的技術の開発または改良、組織生理学、根本的なメカニズム、および失敗の原因の研究と理解、および革新的な治療戦略の評価に広く使用されています5,6。大型の動物は技術的な実行を容易にしますが、ネズミやマウスなどのげっ歯類は、取り扱いと維持が容易で、病気に耐性があり、費用対効果が高く、重要なことに、革新的な治療法をテストするために不可欠な分子メカニズムを調査するツールを備えています5,6。皮弁と移植片のいくつかのモデルが、異なる組織、すなわち皮膚、骨、筋肉6、血管5、さらには固形臓器7を用いてラットで報告されている。しかし、尿道再建や組織工学のための移植片のマウスモデルに関する研究はほとんどありません。
それにもかかわらず、トランスレーショナルサイエンスの進歩は、病気を模倣する動物モデルに依存しています。これまでのところ、尿道再建は狭窄の直後に行われるため、局所的な病態生理学的環境は対処されていません。本研究では、頬粘膜移植片を用いた尿道再建を局所的な病態生理環境下で行うことを目的とする。この目的で、尿道狭窄は再建の1週間前に誘発されました。ラットで行われたこの実験モデルは、革新的な治療法をテストし、将来的にそれらの分子メカニズムと臨床的利点を調査することを可能にします。

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Atipamezole</td>
			<td>OrionPharma</td>
			<td></td>
			<td>ANTISEDAN (atipamezole) is indicated for the reversal of the sedative and analgesic effects.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buprenorphine</td>
			<td>RichterPharma</td>
			<td></td>
			<td>Buprenorphine is a derivative of the opioid alkaloid thebaine that is a more potent (25-40 times) and longer lasting analgesic than morphine.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carl Zeiss Opmi-1 FC Surgical Stereo Microscope</td>
			<td>Carl Zeiss Microscopy, Germany</td>
			<td></td>
			<td>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.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carprofen</td>
			<td>Zoetis</td>
			<td></td>
			<td>Carprofen is a non-steroidal anti-inflammatory drug (NSAID) of the propionic acid class.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Catheter 22 G. x 1&#39;&#39;</td>
			<td>B Braun</td>
			<td>Introcan Safety</td>
			<td>IV Catheter of fluorinated ethylene propylene (FEP) with firmer construction for 
			arterial access.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Enrofloxacin</td>
			<td>Bayer</td>
			<td></td>
			<td>Enrofloxacin is a fluoroquinolone antibiotic.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fentanyl</td>
			<td>Braun</td>
			<td>3644960</td>
			<td>Fentanyl is a powerful synthetic opioid analgesic.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flumazenil</td>
			<td>Fresenius Kabi</td>
			<td></td>
			<td>Benzodiazepine antagonist is used for the complete or partial reversal of the sedative effects caused by benzodiazepines.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High temperature cautery</td>
			<td>Fiab</td>
			<td>F7244</td>
			<td>Disposable cautery, sterile, high temperature (1200 &#176;C), 28 mm fine tip.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Instillagel gel</td>
			<td>Farco-pharma</td>
			<td></td>
			<td>Cellulose-based lubricant with local anaesthetic and disinfecting properties.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Iopromide</td>
			<td>Bayer</td>
			<td></td>
			<td>Non-ionic injectable contrast medium, with iodine.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser Doppler imaging system (perfusion imager moorLDI2-HIR and dedicated software)</td>
			<td>MoorLDI-V6.0, Moor Instruments Ltd, Axminster, UK</td>
			<td>5710</td>
			<td>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 &#34;reperfusion ratio&#34; which can be assessed as often as needed and over a number of days on the same subject.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lubrithal Eye Gel</td>
			<td>Dechra</td>
			<td></td>
			<td>Eye gel used in animals for prevention of dry eyes during anaesthesia. Lubricating and moisturising action on cornea and conjunctiva.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Male Wistar Han IGS (Crl:WI(Han) rats</td>
			<td>Charles River Laboratories, Spain</td>
			<td></td>
			<td>Twelve to fourteen-week-old</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metedomidin</td>
			<td>Virbac</td>
			<td>037/01/07RFVPT</td>
			<td>Medetomidine is a synthetic drug used as surgical anesthetic.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Midazolam</td>
			<td>Labesfal</td>
			<td></td>
			<td>Benzodiazepine medication is used for anesthesia and procedural sedation.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Monoplan Angiography System</td>
			<td>Philips Medical Systems</td>
			<td>Azurion 7 M20</td>
			<td>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.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mosquito forceps</td>
			<td>Henry Schein</td>
			<td>102-4346</td>
			<td>Hartman-Mosquito Hemostatic Forcep Curved 3-1/2&#34; Stainless Steel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle Holder</td>
			<td>Henry Schein</td>
			<td>100-2570</td>
			<td>Needle holder Mayo-Hegar, stainless steel, 14 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ophtalmic Needle Holder</td>
			<td>Asico</td>
			<td>AE-6143</td>
			<td>Needle holder barranquer most delicate without lock</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pentobarbital Sodium</td>
			<td>Ecuphar</td>
			<td></td>
			<td>Pentobarbital Sodium is the sodium salt of pentobarbital used for euthanasia.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pointed Forceps</td>
			<td>Aesculap</td>
			<td>BD335R</td>
			<td>Microforceps, 0.30 mm tip</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polysorb 6.0</td>
			<td>Medtronic (Covidien)</td>
			<td>UL-101</td>
			<td>Coated Synthetic Absorbable Suture aimed to reduce the inflammatory reaction in tissues, followed by gradual encapsulation of the suture by fibrous connective tissue.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Providone-Iodine</td>
			<td>Mylan</td>
			<td></td>
			<td>Povidone-iodine 10% is an antiseptic drug, used as a disinfectant before and after surgery.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel Blade n&#186;11</td>
			<td>B Braun</td>
			<td>BB511</td>
			<td>Carbon steel, sterile</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spring Scissor</td>
			<td>Henry Schein</td>
			<td>600-4826</td>
			<td>Surgical scissors 31 castroviejo</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical Forceps</td>
			<td>Aesculap</td>
			<td>BD33R</td>
			<td>Microforceps, 0.20mm tip</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical Scissor</td>
			<td>Aesculap</td>
			<td>MA873R</td>
			<td>Micro Iris Scissor, curved shrap tips</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SurgiPro 7.0</td>
			<td>Medtronic (Coviden)</td>
			<td>VP-702-X</td>
			<td>Non-Absorbable Monofilament Polypropylene Suture indicated for use in general soft tissue ligation.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

urethral stricture induction followed by buccal mucosa graft urethroplasty in a rat model

尿道再建術は、泌尿器科医にとって重要な専門分野です。頬粘膜は、尿道移植が必要な場合に最適な選択肢と考えられていますが、場合によっては、不適切な場合や、特定の狭窄を修復するために最適化する必要があります。したがって、革新的な手順を開発し、実験モデルでそれらの推定上の成功を評価することは、臨床ニーズに適合するために重要です。この目標により、この研究では、Wistarラットの電気焼灼によって尿道狭窄が誘発されたプロトコルについて説明します。尿道再建は、1週間後に下唇から採取した頬粘膜移植片で行われ、腹側オンレー方式で配置されました。逆行性尿道造影では、尿道形成術後の尿道径が、狭窄導入後のそれぞれの値と比較して有意に改善したことが示されました。さらに、グラフトの配置は、レーザードップラーを使用した血液灌流分析によって評価されました。予想通り、濃い青色の領域は非血管新生頬粘膜移植片に対応しました。この手順は、尿道損傷と組織調節の正常な病態生理学的プロセスをうまくシミュレートし、頬粘膜移植片を使用して尿道再建を再現可能な方法でシミュレートし、組織工学または尿道移植に基づく将来の研究の基礎として役立ちます。

体重400〜500g、生後12〜14週齢の合計12匹の雄のWistarラットを尿道狭窄誘導に使用しました。逆行性尿道造影(RUG1)は1週間後に実施され、8、技術の成功が確認されました。尿道の直径は、狭窄誘導のレベルでミリメートルで測定されました。この後、ラット尿道の腹側面に頬粘膜移植片による尿道形成術が行われました。同じラットを尿道形成術の14日後に2回目の逆行性尿道造?...

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Urethral Stricture Induction Followed by Buccal Mucosa Graft Urethroplasty in a Rat Model

本プロトコルでは、Wistarラットで尿道狭窄誘導が開発され、続いて頬粘膜移植片による尿道再建が行われました。逆行性尿道造影とレーザードップラー評価を実施し、尿道再建(狭窄形成後)と移植片の留置を検証しました。

ラットモデルにおける尿道狭窄誘導とそれに続く頬粘膜移植尿道形成術

Urethral reconstruction is an important area of expertise for urologists. The buccal mucosa is considered the best option when urethral grafting is ...

このプロトコルでは、頬粘膜移植片を使用した尿道再建術が、疾患を模倣するために重要な局所病態生理学的環境で初めて開発されます。この技術により、革新的な治療法を開発し、その分子メカニズムと臨床的利点をトランスレーショナルな方法で研究することができます。まず、麻酔をかけたラットの両眼に保護眼球ゲルを塗布します。動物をヒートパッドの背側褥瘡の位置に置き、外科的処置のためにラットの上に解剖顕微鏡を配置します。陰茎の包皮を引っ込めた後、陰茎腺に表面的な7-0縫合糸を背側に配置します。ペニスを引っ込めたままにするために、ニードルホルダーを所定の位置に置いておきます。22ゲージの静脈カテーテルを尿道に挿入し、潤滑剤ゲルを使用してカテーテル挿入します。外科用メスの刃で陰茎の皮膚を長さ1センチメートルの腹側切開します。尿道がシャフトの中央レベルに露出するまで、鉗子とスプリングハサミで陰茎組織層を解剖します。尿道の片側と腹側に電気焼灼装置で電流を流し、陰茎の中央軸に電流を流します。切開部を6ゼロ吸収性ランニング縫合糸で閉じます。尿道カテーテルと陰茎牽引縫合糸を取り外します。ラットを腹側褥瘡の位置に置き、鎮静剤溶液の皮下注射を投与します。.麻酔をかけたラットの下唇、頬粘膜、陰茎、腹部の皮膚をポビドンヨードで洗浄します。下唇の両側と中央に3本の7-0縫合糸を置きます。それぞれに蚊を入れて唇を引っ込め、内側の粘膜を露出させます。スプリングハサミと先のとがった鉗子を使用して、下唇の内側の頬粘膜から4ミリメートルの移植片を採取します。無菌の0.9%生理食塩水を入れた小さなレシピエントに移植片を入れます。ドナー領域をスポンジで圧縮します。下唇の以前に配置したステー縫合糸を取り除き、陰茎を露出させます。22ゲージの静脈カテーテルを尿道に挿入し、潤滑剤ゲルを使用して焼灼します。スプリングハサミを使用して、円周状に冠状下切開を行い、陰茎を根元まで外します。残りの層を解剖して尿道を露出させます。冠状溝から約3ミリメートル離れたところに4ミリメートルの縦方向の腹側切開を行い、狭窄のレベルで尿道をへら状にします。へらの両側に2つの7-zeroステイ縫合糸を配置します。それぞれに蚊を残して尿道を引っ込めます。へらの両端に2本の非吸収性7オー縫合糸を置きます。頬粘膜移植片を腹側オンレー方式で配置し、粘膜側を尿道内腔に向けます。縫合糸の1つを移植片に通し、ランニング縫合糸で半楕円を実行します。尿道カテーテルを抜去し、陰茎の皮膚の位置を変えます。円周方向の冠状下切開部を6ゼロ吸収性断続縫合糸で閉じます。陰茎牽引縫合糸を取り除き、前に示したように鎮静剤溶液を投与します。狭窄誘導を受けたラットは、尿管径0.92mmを示し、移植尿道形成術の2週間後には1.59mmに改善した。尿道形成術後の平均血流は、尿道形成術前の動物と比較して有意に減少した。電流が多すぎると、尿道閉鎖のリスクにつながる可能性があります。移植片は、瘻孔を避けるために、粘膜が尿道内腔に面するように、水密の流水縫合糸で配置する必要があります。移植片によるあらゆる種類の尿道形成術を行うことができ、異なる種類の移植片を評価することができる。この実験モデルにより、移植片の使用を最適化し、臨床ニーズに合わせてトランスレーショナルリサーチに影響を与える組織工学材料などの新しい治療戦略を探求することができます。

Research

JoVE Journal

Medicine

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