Ultrassonografia do trato urinário masculino adulto para testes funcionais urinários
Summary
Nós descrevemos o uso do ultra-som de alta freqüência com imagem latente do contraste como um método para medir o volume da bexiga, a espessura de parede da bexiga, a velocidade da urina, o volume vago, a duração do vácuo, e o diâmetro uretral. Esta estratégia pode ser usada para avaliar a Disfunção miccional e a eficácia do tratamento em vários modelos de camundongo de disfunção do trato urinário inferior (LUTD).
Abstract
A incidência da hiperplasia prostática benigna clínica (BPH) e de uns mais baixos sintomas do aparelho urinário (LUTS) está aumentando devido à população do envelhecimento, tendo por resultado uma carga econômica e da qualidade de vida significativa. Modelos transgênicos e outros mouse foram desenvolvidos para recriar vários aspectos dessa doença multifatorial; Entretanto, os métodos para quantificar exatamente a deficiência orgânica urinária e a eficácia de opções terapêuticas novas faltam. Aqui, nós descrevemos um método que possa ser usado para medir o volume da bexiga e a espessura de parede do detrusor, a velocidade urinária, o volume vago e a duração do vácuo, e o diâmetro uretral. Isso permitiria a avaliação da progressão da doença e a eficácia do tratamento ao longo do tempo. Os camundongos foram anestesiados com isoflurano, e a bexiga foi visualizada por ultrassonografia. Para imagens sem contraste, uma imagem 3D foi tomada da bexiga para calcular o volume e avaliar a forma; a espessura da parede da bexiga foi medida a partir desta imagem. Para a imagem latente contraste-realçada, um cateter foi coloc através da abóbada da bexiga usando uma agulha de 27 medidores conectada a uma seringa pela tubulação PE50. Um bolus de 0,5 ml do contraste foi infundido na bexiga até que um evento do micção ocorresse. O diâmetro uretral foi determinado no ponto da janela de amostra da velocidade de Doppler durante o primeiro evento miccional. A velocidade foi medida para cada evento subsequente produzindo uma vazão. Em conclusão, o ultra-som de alta freqüência provou ser um método eficaz para avaliar a bexiga e as medidas uretral durante a função urinária nos ratos. Esta técnica pode ser útil na avaliação de novas terapias para BPH/LUTS em um ambiente experimental.
Introduction
A hiperplasia prostática benigna (BPH) é uma doença que se desenvolve em homens à medida que envelhecem e afeta quase 90% dos homens com mais de 80 anos de idade1,2. Embora o desenvolvimento de BPH esteja geralmente associado ao envelhecimento, outros fatores, incluindo obesidade e síndrome metabólica, podem levar à BPH em homens relativamente mais jovens3,4. Muitos homens com BPH desenvolvem sintomas do trato urinário inferiores (LUTS) que diminuem significativamente sua qualidade de vida, e algumas complicações de experiência que podem incluir sangramento, infecção, obstrução da saída da bexiga (BOO), pedras na bexiga e insuficiência renal. O custo do tratamento para BPH excede $4000000000 anualmente5,6,7. O diagnóstico de LUTS causada pela BPH geralmente depende do uso do escore do índice de sintomas da AUA (AUASI), da urofluxometria e da avaliação do tamanho da próstata8. A etiologia da BPH/LUTS é complexa e multifatorial, e o desenvolvimento e progressão da doença tem sido associado à hiperplasia prostática (proliferação da próstata), contratilidade do músculo liso e fibrose. Os tratamentos atuais incluem o uso de bloqueadores α-adrenérgicos para regular o tônus muscular liso dentro da bexiga e da próstata para aliviar os inibidores de LUTS e/ou 5α-redutase para diminuir o metabolismo androgênico e diminuir o tamanho da próstata. Melhores modelos de doença, murino e outros, para permitir o estudo exato dos efeitos de fatores causais e terapêuticos variados neste processo de doença ao longo do tempo é altamente desejável9.
Os modelos de roedores têm sido amplamente utilizados para estudar Urodinâmica; no entanto, a maioria dos estudos está focada na micção feminina e na doença10. A fim examinar inteiramente todos os aspectos do LUTS masculino, os modelos do roedor foram desenvolvidos e usados para estudar aspectos diferentes de BPH que incluem mudanças na proliferação celular, na função do músculo liso, no depósito do colagénio, e na inflamação11, 12 anos de , 13 anos de , 14. Entretanto, o roedor e a anatomia humana da próstata diferem. Quando a próstata humana for compacta e encerrada por uma camada fibromuscular condensada, a próstata do roedor é lobular; e estas diferenças complicam comparações diretas da progressão da doença e da eficácia do tratamento. Além disso, os LUTS são difíceis de avaliar em camundongos, uma vez que não é possível medir diretamente o incômodo. Em vez disso, os métodos atuais para estudar a doença correlacionam características histológicas com características fisiológicas (i.e., volume da bexiga e espessura da parede com uroflowmetry, ensaios de spot void, e dados de ponto final da cistometria) que comparam o nível de urina disfunção entre o modelo de BPH e os animais de controle12, 15,16,17,18. As características fisiológicas são freqüentemente avaliadas como desfechos de necropsia pós-morte, e há uma incapacidade dentro do mesmo animal para observar a BOO ao longo do tempo. Recentemente, nós identificamos uma subdivisão da uretra pélvica (a uretra prostática) onde os implantes de hormônio exógeno causam um estreitamento baseado em avaliações de necropsia pós-morte12. Os métodos atuais não permitem a avaliação direta, in vivo, do estreitamento uretral durante a micção.
A ultrassonografia é uma técnica de diagnóstico e avaliação não invasiva que tem sido usada com sucesso em outros modelos de doenças. É utilizado para quantificar o volume de órgãos e avaliar o fluxo vascular19,20,21. O ultrassom também é usado para visualizar e orientar as microinjeções, permitindo injeções direcionadas de células-tronco ou outras drogas, e avaliar a função cardíaca sistólica e diastólica.
Este protocolo descreve o uso do ultra-som de alta freqüência para avaliar a mais baixa anatomia do aparelho urinário e para avaliar a fisiologia urinária em ratos anestesiados. Nós descrevemos o uso do ultra-som para medir o volume da bexiga e a espessura de parede. Nós igualmente descrevemos o uso do ultra-som contrastar-realçado para medir a velocidade da urina, o volume da urina, a duração do vácuo, e o diâmetro da uretra. O uso do ultra-som fornece uma compreensão mais detalhada do aparelho urinário mais baixo in vivo, determina como a doença altera a função de anulação normal, e dá-nos as ferramentas para avaliar melhor a eficácia de novas opções terapêuticas. Atualmente, o protocolo de imagens sem contraste é não-terminal, enquanto o protocolo de imagem com contraste atual é um procedimento terminal.
Protocol
Representative Results
Discussion
As técnicas atuais para avaliar o trato urinário inferior dos roedores são limitadas pela sua capacidade de correlacionar diretamente as alterações na fisiologia miccional com alterações na histologia prostática conseqüente à progressão da doença. Ensaios de spot void e urofluxometria podem ser usados para avaliar eventos de micção espontânea em roedores, e essas técnicas podem ser utilizadas para avaliar mudanças ao longo de um período de15,16<…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Gostaríamos de agradecer a Emily Ricke, Kristen Uchtmann, e o laboratório de Ricke por sua assistência com a pecuária e feedback sobre este manuscrito. Gostaríamos de agradecer à NIDDK e à NIEHS pelo seu apoio financeiro para estes estudos: U54 DK104310 (WAR, JAM, PCM, CMV, DEB), R01 ES001332 (WAR, CMV), K12 DK100022 (TTL, AR-A, DH). O conteúdo é da exclusiva responsabilidade dos autores e não representa os pontos de vista oficiais da NIH.
Materials
| 21mm Clear Tubing | Supera Anesthesia Innov | 301-150 | |
| 27 gauge needle | BD | Z192376 | |
| 4 port Manifold | Supera Anesthesia Innov | RES536 | |
| DEFINITY | Lantheus Medical Imaging | DE4 | |
| F/AIR Canister | Supera Anesthesia Innov | 80120 | |
| Graefe forceps (Serrated, Straight) | F.S.T. | 11050-10 | |
| Inlet/Outlet Fittings | Supera Anesthesia Innov | VAP203/4 | |
| Isoflurane | Midwest Vet Supply | 193.33161.3 | |
| Isoflurane Vaporizer | Supera Anesthesia Innov | VAP3000 | |
| MV707 probe | Fujifilm VisualSonics Inc | ||
| Oxygen Flowmeter | Supera Anesthesia Innov | OXY660 | |
| Polyethylene 50 tubing | BD | 427516 | |
| Pressure Reg/Gauge | Supera Anesthesia Innov | OXY508 | |
| Rebreathing Circuits | Supera Anesthesia Innov | CIR529 | |
| Small Mice Nose Cone | Supera Anesthesia Inov | ACC526 | |
| Sterile saline | Midwest Vet Supply | 193.74504.3 | NaCl 0.9%, Injectable |
| Straight Sharp/Blunt Scissors | Fine Scientific Tools (F.S.T) | 14054-13 | |
| Syringe | BD | 309646 | 5mL |
| Vevo 770 | Fujifilm VisualSonics Inc | ||
| VIALMIX | Lantheus Medical Imaging | VMIX |
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