Pelvik organ prolapsusu dünya çapında milyonlarca kadını etkilemektedir ve yine de bazı yaygın cerrahi müdahalelerin başarısızlık oranları% 40’a kadar çıkmaktadır. Bu durumu araştırmak için standart hayvan modellerinin eksikliği ilerlemeyi engellemektedir. Aşağıdaki protokolü uterosakral ligament süspansiyonu ve in vivo gerilme testi için bir model olarak öneriyoruz.
Pelvik organ prolapsusu (POP), bir kadının yaşam kalitesini önemli ölçüde etkileme potansiyeline sahip yaygın bir pelvik taban bozukluğudur (PFD). Kadınların yaklaşık% 10-20’si Amerika Birleşik Devletleri’nde prolapsusu tedavi etmek için pelvik taban onarım ameliyatı geçirmektedir. PFD vakaları, yalnızca Amerika Birleşik Devletleri’nde toplam 26,3 milyar dolarlık yıllık maliyetle sonuçlanmaktadır. Bu çok faktörlü durumun yaşam kalitesi üzerinde olumsuz bir etkisi vardır ve yine de tedavi seçenekleri yakın geçmişte sadece azalmıştır. Yaygın bir cerrahi seçenek, tipik olarak vajinal tonozun pelvisteki uterosakral ligamente yapıştırılmasıyla gerçekleştirilen uterosakral ligament süspansiyonudur (USLS). Bu onarım, ağ büyütme ile karşılaştırıldığında daha düşük bir komplikasyon insidansına sahiptir, ancak% 40’a varan nispeten yüksek bir başarısızlık oranı için dikkat çekicidir. Pelvik taban disfonksiyonunu incelemek için standart hayvan modellerinin eksikliği göz önüne alındığında, uygun maliyetli ve erişilebilir hayvan modelleri geliştirmeye odaklanarak bu alanda inovasyon için acil bir klinik ihtiyaç vardır. Bu yazıda, USLS’nin tam histerektomiyi ve ardından kalan vajinal tonozun uterosakral ligamente sabitlenmesini içeren bir sıçan modeli tanımlanmıştır. Bu modelin amacı, modeli daha sonra bağ bağlantısının mekanik bütünlüğünü geliştiren onarıcı stratejileri araştırmak için kullanabilmek için kadınlar üzerinde uygulanan prosedürü taklit etmektir. Önemli olarak, cerrahi müdahaleyi takiben seçilen zaman noktalarında arayüz bütünlüğünü karakterize etmek için bir in situ çekme testi prosedürünün geliştirilmesini de açıklıyoruz. Genel olarak, bu model USLS yoluyla POP onarımı için tedavi seçeneklerini araştıran gelecekteki çalışmalar için yararlı bir araç olacaktır.
Pelvik organ prolapsusu (POP), dünya çapında milyonlarca kadını etkileyen, özellikle1 yaşla birlikte bir kadının yaşamının birçok yönünü önemli ölçüde etkileme potansiyeline sahip yaygın bir pelvik taban bozukluğudur. Özellikle, Amerika Birleşik Devletleri’ndeki kadınların yaklaşık% 13’ü prolapsus veya idrar kaçırma 2 için ameliyatolacaktır. Hamilelik ve doğumdan sonra en sık görülen bir durum olan prolapsus, pelvik organların, ağırlıklı olarak vajinanın ve / veya uterusun çeşitli bölümlerinin, periton boşluğundaki normal konumlarının ötesine inmesi ile karakterizedir. Bu, vajinal şişkinlik veya basınç, bağırsak, mesane ve cinsel işlev bozukluğunun rahatsız edici semptomlarına ve genel olarak yaşam kalitesinin düşmesine neden olur. POP için diğer risk faktörleri obezite, tütün kullanımı, kronik öksürük ve kabızlık3’ü içerir.
Sağlıklı kadınlarda pelvik taban organları levator ani kasları, uterosakral ligamentler (USL’ler), kardinal bağlar, pelvik yanak duvarına bağ dokusu ataşmanları ve perineal cismin distal yapıları tarafından desteklenir 4,5. USL’ler hem uterus hem de apikal vajina için en önemli apikal destekleyici yapılar arasındadır ve bu nedenle sıklıkla POP’un cerrahi olarak düzeltilmesinde kullanılmaktadır (Şekil 1). USL’den yapısal destek, sakral bölgedeki yoğun kollajenöz bağ dokusundan kaynaklanır ve bu da yakından paketlenmiş düz kaslara dönüşür. Bu kompozisyonel gradyan nedeniyle, USL, pelvik organlara sağlam destek sağlamak için uterus ve vajinal kas sistemi ile iç içe geçer 6,7. Uterosakral ligament süspansiyonunda (USLS), USL’ler histerektomi sonrası vajinal tonoza sabitlenir ve vajina ve çevresindeki yapılar abdominal kompartmandaki anatomik konumlarına geri yüklenir. Bununla birlikte, transvajinal veya laparoskopik yoldan bağımsız olarak, USLS prosedürü bazı çalışmalarda% 40’a varan nispeten yüksek bir başarısızlık oranı ile uğraşmaktadır 8,9. USL’ler gibi apikal kompartman prolapsusu için onarımdan 5 yıl sonra rahatsız edici vajinal şişkinlik semptomlarının nüks oranı, çok merkezli randomize kontrollü büyük bir çalışmada yaklaşık% 40 idi9. Aynı çalışmada, 5 yılda tekrarlayan prolapsus için yeniden tedavi yaklaşık% 10 idi. Bu yüksek başarısızlık oranının mekanizması araştırılmamıştır, ancak vajina ve çevresindeki yapıların anatomik pozisyonlarına geri getirilmesi, düz kas bölgesi yerine USL10,11’in yoğun kollajenöz bölgesine dikiş yerleştirilmesini gerektirir. Bu nedenle, yüksek başarısızlık oranı, doğal servikal-USL bağlantısında görülen tam entegrasyona kıyasla, cerrahi olarak oluşturulmuş vajina-USL arayüzünün mekanik ve kompozisyonel uyumsuzluğundan kaynaklanabilir.
Bu bozuklukların tedavisinin ekonomik etkisi de dikkat çekicidir, ABD’de ayaktan bakım için yılda yaklaşık 300 milyon dolar harcanmaktadır12 ve cerrahi prosedürler için doğrudan maliyetlere yılda 1 milyar dolardan fazla harcanmaktadır13. Bu durumların tedavisine adanmış geniş ekonomik kaynaklara rağmen, birçok prolapsus ameliyatından kaynaklanan komplikasyonlar cesaret kırıcı olmaya devam etmektedir. Örneğin, sakrokolpopeksi gibi polipropilen ağ bazlı apikal prolapsus onarımları, doğal doku onarımlarına kıyasla daha yüksek başarı oranları sunar14, ancak ağa maruz kalma veya erozyon gibi potansiyel komplikasyonlar pahasına. FDA, yalnızca 2008 ve 2010 yılları arasında mesh komplikasyonlarıyla ilgili yaklaşık 3.000 şikayet aldı. Bu, FDA’nın Nisan 2019’da POP için transvajinal olarak yerleştirilmiş tüm örgü ürünlerinin üretimini ve satışını durdurma emriyle sonuçlandı15. Bu nedenle, polipropilen dışındaki materyallere ve bunları test etmek için modellere güçlü bir klinik ihtiyaç vardır, bu da doğal doku prolapsusu onarımlarını artırabilir ve tek başına dikiş ile geleneksel tekniklere kıyasla başarı oranlarını artırabilir.
FDA’nın 2019’daki duyurusundan bu yana, çoğu pelvik cerrah, prolapsus onarımları için transvajinal olarak yerleştirilmiş ağ kullanmayı bıraktı ve araştırmacıları, mezenkimal stromal hücreler (MSC’ler) gibi doğal doku onarımlarını 16,17,18 artırmak için yeni doku mühendisliği yaklaşımları aramaya teşvik etti9,20 . Odak noktasındaki bu değişimle birlikte, yeni malzemelerin geliştirilmesine yardımcı olabilecek hayvan modellerinin iyileştirilmesine acil bir ihtiyaç vardır; Bu süreçteki zorluk, klinik alaka düzeyini maliyetle dengelemektir. Bu amaçla, pelvik organ prolapsusunu inceleyen temel bilim ve klinik araştırmacılar, sıçanlar, fareler, tavşanlar, koyunlar, domuzlar ve insan olmayan primatlar19 dahil olmak üzere şimdiye kadar çeşitli hayvan modellerinden yararlanmışlardır. Optimal bir hayvan modeli belirleme süreci zordur, çünkü insanlar iki ayaklıdır, kuyrukları yoktur ve diğer memeli türlerine kıyasla travmatik bir doğum sürecine sahiptirler20. Domuz21, robotik sakrokolpopeksi simüle etmek için kullanılırken, koyunlar vajinal prolapsus onarımlarını simüle etmek için kullanılmıştır22. Bu hayvan modelleri, klinik olarak alakalı olsa da, maliyet ve bakım ile fizibilite bakımından sınırlıdır. İnsan olmayan primatlar prolapsusun patogenezini incelemek için kullanılmıştır; Özellikle sincap maymunları, insanlar dışında kendiliğinden prolapsus geliştirebilen tek türlerden biridir ve bu da onları en alakalı hayvan modellerinden biri haline getirir20. İnsan olmayan primatlar, sakrokolpopeksi23 ve uterus nakli24 gibi jinekolojik cerrahi prosedürleri incelemek için de kullanılmıştır. Koyun ve domuz meslektaşlarına benzer şekilde, insan olmayan primatların bir hayvan prolapsusu modeli olarak birincil sınırlaması, bakım, bakım ve yatılı maliyettir19.
Kemirgen pelvisi, insanlara kıyasla çok daha küçük bir baş-doğum kanalı boyut oranı ile yatay olarak yönlendirilmiş olmasına rağmen, sıçanlar, insan USL25’e kıyasla benzer USL anatomisine, hücreselliğe, histolojik mimariye ve matris kompozisyonuna sahip olduklarından, USLS cerrahisinin küçük hayvan çalışmaları için uygundur. Ayrıca, bakım ve biniş açısından faydalıdırlar. Bu yararlı özelliklere rağmen, USLS onarımının bir sıçan modelinin yayınlanmış bir raporu yoktur. Bu nedenle, amaç multipar Lewis sıçanında histerektomi ve USLS için bir protokol tanımlamaktır. Bu protokol, bu erişilebilir hayvan modelini kullanarak POP’un patofizyolojisini ve cerrahi bileşenlerini incelemeyi amaçlayan araştırmacılar için faydalı olacaktır.
Resim 1: Pelvik organ prolapsusu . (A) Periton boşluğundaki organların normal oryantasyonu ve (B) prolapsus meydana geldiğinde dramatik organ düşüşü. Histerektomiyi takiben, (C) uterosakral ligament süspansiyonu vajinayı ve çevresindeki yapıları uygun anatomik pozisyonlarına geri yükler. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Protokol çeşitli avantajlar için dikkate değerdir. Bildiğimiz kadarıyla, sıçan modelinde USLS’nin ilk yayınlanmış açıklamasıdır ve gelecekteki araştırmacılara bu prosedürü araştırma ortamında gerçekleştirmek için tekrarlanabilir adımlar sağlayacaktır. İkincisi, USL’nin doğal ve cerrahi arayüzünün çekme testi için yeni bir protokol ekliyoruz. Çekme testi protokolü, USLS gibi doğal doku onarımlarını arttırmak için yeni doku mühendisliği yaklaşımlarını araştıran benzer çalışmalarda kullanılabilir. Ayrıca, sıçan modelinin kendisi, daha büyük hayvan modellerine kıyasla kullanım / biniş kolaylığı, kısa ömür ve maliyet verimliliği nedeniyle pelvik taban bozukluklarının incelenmesi için yararlıdır. Protokolün sınırlamaları, USLS’nin ana komplikasyonlarından biri olan üreteral bükülmenin değerlendirilememesini içerir. Buna rağmen, bu çalışmada varsayılan üreter yaralanması vakası yoktu. Diğer bir husus, pelvisin yatay oryantasyonunun, küçük fetal baş-doğum kanal oranının ve sıçan modelinde spontan prolapsus eksikliğinin, sonuçların insanlara uygulanabilirliğini sınırlamasıdır. Bununla birlikte, multipar sıçanların kullanımı bu çalışmanın bir gücüdür, çünkü bu, POP3’ün gelişiminde önde gelen risk faktörünü oluşturmaktadır.
Lewis sıçanında histerektomi ve USLS için başarılı bir protokolün oluşturulması, USL’nin mekanik davranışını test etmedeki değişkenliği en aza indirirken, POP’un cerrahi bileşenlerini araştıran gelecekteki araştırmacılar için yararlı bir araç olacaktır. Cerrahi hayvan modelleri, araştırmacıların insanlarda ilk çalışmanın etik riskini azaltırken, parite, vücut kütlesi, hastalık ve beslenme34’ü kontrol eden klinik olarak ilgili deneyler tasarlamalarına izin vermeleri bakımından faydalıdır. Ayrıca, POP için standartlaştırılmış modeller, araştırmacıların insan dokusu toplamanın sınırlamalarını atlamalarına izin verir. Özellikle bu protokolde açıklanan çekme testi yöntemleri, çalışmalar arasında tutarlılık sağlayacaktır. Önceki kemirgen modelleri, serviks, vajina ve çoklu pelvik destek ligamentlerini içeren tüm pelvik bölgenin mekanik özelliklerini test etti29,42. Burada açıklanan yöntemler, USL’nin doğal spinal ve servikal ekleri koruyacak şekilde ölçülmesine izin verir. Çekme testi yöntemlerinin USL’yi tek başına değerlendirmediği, bunun yerine USL’yi sakrum ve servikse yerleştirilmesiyle birlikte değerlendirdiği belirtilmelidir. Bu, ligamentin maruz kaldığı olağan in situ kuvvetleri yansıttığı için çalışmanın bir gücüdür. İzole ligamentin mekanik davranışının, doğal ataşmanları olmadan ex vivo olarak test edilmesi durumunda farklı olacağını kabul ediyoruz. Bu özellikle doğrudur, çünkü sıçan yapıları küçüktür ve ex vivo test için uygun bir numune toplamanın fizibilitesini sınırlar. USL’ler in situ olarak çok yönlü yükleme deneyimi yaşarlar, bu nedenle testin tek eksenli doğası bir sınırlamadır, ancak bu yöntemi kullanmak, sıçan USL mekaniğinin önceki çalışmaları arasında anlamlı karşılaştırmalara izin verir29,42. Şu anda yaygın olarak kabul gören standart bir mekanik test protokolü bulunmamakla birlikte, bu model alandaki gelecekteki doku mühendisliği çalışmaları için yararlı bir araç olacaktır.
Bu protokolde açıklanan birkaç adım, hayvanların sağlığı ve refahının yanı sıra USLS ameliyatının tekrarlanabilirliği ve müteakip gerilme testleri için kritik öneme sahiptir. İlk olarak, hem analjezik hem de tek başına analjezik olarak tanımlanan anti-inflamatuar ilaçların ağrı yönetimi için yetersiz olduğu tespit edilmiştir. Profilaktik antibiyotik, cerrahi alan enfeksiyonu riskini azaltır ve insan cerrahisinde bakım standardıdır. USLS cerrahi prosedürü ile ilgili olarak, yumurtalıklara zarar vermekten kaçınmak ve kan kaybını en aza indirmek başarılı bir ameliyat için esastır. Adım 1.3.3 ve 1.3.4, uterus boynuzunun üst kısmını bitişik yumurtalıktan ayırmayı tanımlar; Yumurtalık çevresindeki hassas damarların bozulmasını önlemek için uterus boynuzunun yan tarafında bu diseksiyonun sürdürülmesine özen gösterilmelidir, bu da aşırı kanamaya neden olabilir. Not olarak, diğer araştırmacılar yumurtalık fonksiyonunun uterus boynuzlarının çıkarılmasından sonra korunduğunu göstermiştir43. Ayrıca, yumurtalıklar bozulur veya çıkarılırsa, genel kollajen fibril mimarisi bozulacak ve dokularının mekanik özelliklerini değiştirecektir44,45. Rahim boynuzu yumurtalıktan güvenli bir şekilde ayrıldıktan sonra, uterus boynuzunun çevredeki yağ yastıklarından ve vaskülatürden izole edilmesine izin veren net bir diseksiyon düzlemi vardır. Açık diseksiyon düzlemine rağmen, uterus boynuzu boyunca pediküller, mikro makasla transeksiyondan önce bir kelepçe ile sabitlenmelidir. İnsanlardaki cerrahi uygulamanın aksine, histerektomi pediküllerinin dikiş ligasyonunun gereksiz olduğunu bulduk, çünkü transeksiyondan önce pedikülün sıkıştırılması yeterli hemostaz sağlar. Protokolün 1.3.6 adımı, kan kaybını en aza indirmek için bu dikkatli süreci açıklar. Histerektomi yapılırken, 1.3.6 ve 1.3.8 adımlarında belirtildiği gibi üreterleri tanımlamak için büyük özen gösterilmelidir. Üreterin anatomik yakınlığını anlamak çok önemlidir, çünkü insanlarda USL’lerle ilişkili en yaygın komplikasyonlardan biri üreter yaralanmasıdır46.
Sonuç olarak, bir sıçan modelinde histerektomi, uterosakral ligament süspansiyonu ve USL’nin çekme testi için yeni bir protokol sunuyoruz. Bulgularımızın, bu prosedürlerin açık, tekrarlanabilir bir tanımını sağlayarak gelecekteki temel bilim araştırmacılarına yardımcı olacağını ve böylece pelvik organ prolapsusu araştırmalarının ilerlemesine izin vereceğini tahmin ediyoruz.
The authors have nothing to disclose.
Prof. Silvia Blemker’e Instron’unu kullandığı için ve Prof. George Christ’a cerrahi alanının yanı sıra 3D baskılı tutucu ve tutacağı kullandığı için teşekkür ederiz. Bu çalışma UVA-Coulter Translasyonel Araştırma Ortaklığı ve DoD (W81XWH-19-1-0157) tarafından desteklenmiştir.
Alcohol prep pad | BD | 326895 | |
Artificial Tear Ointment | American Health Service Sales Corp | PH-PARALUBE-O | |
Bluehill software | Instron | Bluehill 3 | |
Cavicide 1 disinfectant | Fisher Scientific | 22 998 800 | |
Compression platean | Instron | 2501-163 | |
Cotton swabs | Puritan Medical | 806-WC | |
Gauze Sponge, 8-Ply | VWR | 95038-728 | |
Mosquito Forceps | Medline Industries | MMDS1222115 | |
Needle Holder | Medline Industries | DYND04045 | |
Operating Scissors, 5½", Sharp | American Health Service Sales Corp | 4-222 | |
Opioid Analgesic (Buprenorphine XR) | Fidelis Animal Health | Ethiqa XR | 0.65 mg/kg SC Q72 |
NSAID Analgesic (Meloxicam SR) | Wildlife Pharmaceuticals, LLC | Meloxicam SR | 1 mg/kg SC q72 |
PDS II, 3-0 Polydioxanone Suture, SH-1 | Ethicon | Z316H | |
PDS II, 5-0 P olydioxanone Suture, RB-1 | Ethicon | Z303H | |
Retractor | Medline Industries | MDS1862107 | |
Scalpel Blade Stainless Surgical #10 | Miltex | 4-310 | |
Scalpel Handle | Medline Industries | MDS15210 | |
Scissor, Micro, Curved, 4.5" | Westcott | MDS0910311 | |
Single Column Universal Testing System | Instron | 5943 S3873 | 1 kN force capacity, 10 N load cell |
Sterile Natural Rubber Latex Gloves | Accutech | 91225075 | |
Suture,Vicryl,6-0,P-3 | Ethicon | J492G | |
Tape,Umbilical,Cotton,1/8X18" | Ethicon | U10T | |
Tension and Compression Load Cell | Instron | 2530-10N | 10N load cell (1 kgf, 2 lbf) |
Veterinary surgical adhesive (skin glue) | Covetrus | 31477 |