각종 설치류 모델에 Cystometric 분석을 사용하여 방광 증원을위한 Biomaterials 평가

본 절차의 목적은 세포 측정법(cytometry)을 통해 기능적 데이터를 획득함으로써 방광 확장을 위한 생체 재료의 사용 가능성을 평가하는 것입니다. 이를 위해 먼저 방광에 생성된 결손 부위에 스캐폴드를 고정합니다. 절차의 두 번째 단계는 방광루 관을 복부까지 터널링하는 것입니다.

세 번째 단계는 방광루 관을 확장된 방광에 삽입하고 동물의 등 쪽에 고정하는 것입니다. 마지막 단계는 기능적 관점에서 확장된 방광을 평가하기 위해 방광측정술을 수행하는 것입니다. 최종적으로, 의식하 방광측정술을 통해 방광 용량 및 순응도, 배뇨압, 영양 주기 시간 및 잔뇨량의 변화를 확인할 수 있습니다.

이 기술의 응용 범위는 방광 용적, 순응도 및 전반적인 기능 저하를 유발하는 방광 또는 요도의 선천적 및 후천적 이상 치료까지 확장됩니다. 방광 확장에 사용되는 새로운 생체 재료의 기능적 평가가 필요하기 때문입니다. 복부 수술을 위해 동물을 준비한 후, 메스를 사용하여 피부를 통해 하복부 정중앙 절개를 실시합니다.

치과용 포셉을 사용하여 복직근을 들어 올리고, 미세 메츠(mets)와 발름 가위(balm scissors)로 근육의 후면을 박리합니다. 피부 절개선이 확보된 전체 길이에 따라 정중선에서 나머지 근육을 절개하여 절개창을 통해 방광을 노출시킵니다. 방광의 후벽을 통과한 후 전벽을 통과하도록 봉합사를 배치합니다. 방광의 측면에 추가 봉합사를 배치하되, 이 봉합사들은 묶지 않습니다.

봉합사를 팽팽하게 유지하면 방광은 약 1cm² 크기의 정사각형 형태가 됩니다. 방광 정중선을 따라 방광 돔 바로 아래쪽의 전방 방광벽을 통해 방광을 세로로 절개합니다. 봉합사가 방광 조직을 쉽게 뚫고 나올 수 있으므로 봉합사에 너무 많은 장력이 가해지지 않도록 주의하십시오. 이 단계에서는 스캐폴드 문합을 위해 루페 확대경을 사용하는 것이 좋습니다. 미세 가위를 사용하여 실크 스캐폴드를 방광 결손 부위의 대략적인 면적에 맞게 다듬습니다.

지지체의 한쪽 모서리부터 시작하여 방광에 연속 봉합 방식으로 봉합합니다. 결손 부위 전체에 수밀 씰을 형성하기 위해, 외과 의사가 지지체와 방광 사이에 장력 없는 수밀 문합술을 시행하는 것이 매우 중요합니다. 복강 내 누출은 동물의 사망으로 이어질 가능성이 높으므로, 이를 통해 모든 소변이 방광 내에 유지되도록 해야 합니다.

테스트를 위해 30 gauge 하이포더믹 바늘을 사용하여 방광에 물을 채웁니다. 누수가 발견되면 추가적인 단속 봉합으로 이를 폐쇄합니다. 그 다음 복벽을 닫기 전에 재건된 방광을 다시 복강 내로 환원시킵니다.

국소 마취를 위해 복직근과 피하 조직에 bupivacaine을 주입하고 절개 부위를 봉합합니다. 다음으로, 연속 봉합법을 사용하여 복직근을 다시 근접시키고 피부를 연속 봉합법으로 닫습니다. 절개 부위를 세척하고 건조시킨 후, 동물을 따뜻하고 깨끗한 케이지로 옮겨 마취에서 깨어나게 합니다.

시작하기 전, PE 50 튜브의 끝부분 10 cm 지점에 앵커를 만들어 방광에서 빠져나오지 않게 합니다. 튜브 끝부분을 불꽃에 조심스럽게 노출시켜 넓게 벌림으로써 이를 수행합니다. 그 다음, 튜브가 폐쇄되지 않았는지 확인합니다.

염성 식염수를 통해 확장되지 않은 끝부분에 주입하여 액체가 잘 흐르는지 확인합니다. 수술을 위해 동물을 준비한 후, 방광을 노출시키기 전 견갑골 사이의 등 쪽에 1cm 절개를 가합니다. Metson balm 가위를 사용하여 피부와 그 아래 근육 사이에 층을 형성합니다.

그런 다음 가위 끝을 피부면에 대고 벌려서 복부 배측으로 향하는 피하 터널을 만듭니다. 다음으로 동물을 뒤집습니다. 방광을 노출시킨 후 다시 복강 내로 되돌려 놓습니다.

등 쪽 절개 부위로 돌아가 피하 터널에 작은 클램프를 배치합니다. 손가락을 사용하여 복강 내 장기를 보호한 다음, 클램프 끝으로 복벽을 뚫습니다. 이제 클램프로 플레어 튜브(flared tube)의 매끄러운 끝부분을 잡고 등 쪽 절개 부위를 통해 뒤로 끌어당깁니다.

튜브가 절개창을 통해 통과한 상태에서 나팔꽃 모양의 앵커 끝부분이 복벽 너머로 당겨지지 않도록 주의하십시오. 방광 돔 부위에 주머니 봉합(purse string stitch)을 실시합니다. 봉합사가 의도치 않게 봉합 부위를 통해 당겨지지 않도록 봉합사의 느슨한 끝부분에 소형 클램프를 물려 둡니다.

또한, 봉합사를 팽팽하게 잡아당기지 마십시오. 이제 18 gauge 바늘을 사용하여 주머니끈 봉합(purse string suture)의 중앙 부분에서 방광벽을 뚫고 루멘 내부로 들어갈 때까지만 삽입합니다. 그 후 미세 포셉을 개구부에 넣고 부드럽게 벌려 구멍을 넓힙니다.

카테터의 넓은 끝부분을 방광의 결손 부위에 삽입하여 관강 내에 위치시킵니다. 카테터 주변의 purse string 봉합사를 더 세게 잡아당겨 묶습니다. 그런 다음 남은 봉합사를 카테터에 한 번 감아 묶습니다.

이제 튜브를 통해 생리식염수를 천천히 주입하여 방광을 테스트합니다. 요도로 액체가 흘러나오면 생리식염수를 흡인하여 방광의 압력을 낮춥니다. 누출이 발견되면 봉합사로 이를 수선해야 하며, 소변 누출은 폐사로 이어질 수 있습니다.

이전에 시연한 대로 복부 절개 부위를 봉합합니다. 그 후 등쪽 절개 부위를 봉합합니다. 등쪽 절개 부위를 봉합하는 절차는 쥐(rat)와 생쥐(mouse)에서 서로 다릅니다.

쥐의 경우, 가위로 피부 높이에서 카테터 튜브를 절단합니다. 그다음 22 gauge 둔탁한 팁 바늘을 튜브에 삽입합니다. 바늘 허브가 돌출된 상태로 튜브 위쪽의 피부를 연속 봉합하여 폐쇄합니다.

이제 뭉툭한 바늘에 정맥 라인 캡을 씌우고 카테터 팁을 피부에 고정합니다. 그 후, 절개 부위를 세척하고 동물이 따뜻한 환경에서 회복하도록 합니다. 마우스의 경우, 카테터를 길게 남겨두고 불꽃으로 끝부분을 녹여 폐쇄하는 방식으로 카테터를 고정해야 합니다.

튜브의 끝부분을 말아 동물의 등 쪽에 있는 피하 포켓에 둡니다. 튜브 위로 피부를 연속 봉합 방식으로 닫습니다. 시트릭 분석 전, 쥐나 생쥐 모두 최소 5~7일 동안 수술 후 회복 기간을 갖도록 합니다.

세포 분석 당일 회복 후, 마우스의 경우 먼저 마취 하에 등 쪽 절개 부위를 열고 피하 파우치에서 말려 있는 튜브를 제거해야 합니다. 튜브를 제거한 후 해당 절개 부위를 봉합하고, 마우스가 마취에서 완전히 깨어날 때까지 기다린 다음, 저울 위에 매달린 대사 케이지에 동물을 배치하여 세포 분석을 시작하십시오.

이제 ttu를 통해 압력 트랜스듀서 및 주입 펌프에 연결된 27 gauge 바늘로 치골상 카테터에 접근합니다. 생리식염수 주입을 시작하십시오. 배뇨 패턴 추적선이 안정될 때까지 기다립니다.

이후 10분에서 20분 동안 방광압이 먼저 상승하고, 이어서 배뇨가 일어납니다. 그런 다음 15분에서 120분 동안, 또는 절차 중에 최소 3~4회의 배뇨 주기가 발생할 때까지 배뇨 주기를 기록하십시오. 카테터 꼬임 및 기타 합병증 발생 여부를 관찰하십시오.

이후 요역동학 추적 결과를 분석하여 배뇨량, 순응도, 수축 시 최대 배뇨압, 간격, 배뇨 주기 시간 및 배뇨 후 잔뇨량과 같은 파라미터를 도출할 수 있습니다. 이 영상을 시청하고 나면, 어떤 생체 재료를 사용하여도 방광을 보강하는 방법에 대해 충분히 이해하게 될 것입니다. 또한, 의식 상태의 구속되지 않은 시스토메트리를 이용하여 설치류 방광의 기능을 평가하는 방법도 알게 될 것입니다.