一种新型兔尿道狭窄模型的建立

梁耕源，申吉泓，郭彩芬，曾一真，尹金理，高振华（通讯作者）

（1 昆明医科大学第一附属医院泌尿外科 云南 昆明 650000）

（2 昆明医科大学第一附属医院医学影像科 云南 昆明 650000）

（3 昆明医科大学第一附属医院耳鼻喉一科 云南 昆明 650000）

随着人类社会的进步、科技水平的不断发展，由各种事故、意外所导致的尿道创伤逐年增加；不良文化的影响也成了导致尿道损伤的一大因素[1]。尿道狭窄（urethral stricture）作为尿道损伤最常见、最严重的并发症，其治疗一直是困扰泌尿外科医生的难题。尿道狭窄主要表现前、后尿道的管腔狭窄、挛缩和瘢痕形成。患者在初期会表现为排尿困难等下尿路症状，同时伴有结石、尿路感染等问题。后期可逐渐发展为肾衰竭、败血症甚至威胁生命[2]。对于尿道创伤和狭窄的病理机制深入研究不足以及治疗时机的选择错误导致目前的治疗方法成功率低、复发率高。为了更好地研究尿道狭窄的发生发展机制，早日解决尿道狭窄的治疗问题，一个良好的尿道狭窄动物模型是必不可少的。本研究通过导尿管气囊法构建兔尿道狭窄模型，旨在找到更加经济、简便、可靠的尿道狭窄模型建立方法，为尿道狭窄的研究提供参考，现报道如下。

1.资料与方法

1.1 一般资料

本研究选用30 只体重（2.5±0.5）kg 的成年雄性新西兰家兔（昆明楚商科技实验动物销售有限公司）。饲养在通风、干燥温度适宜的环境中，单只独立饲养，标准维持饲料（昆明楚商科技实验动物销售有限公司）定时定量喂养，饮水充足，于新环境饲养观察2 周后所有动物健康生长，无异常行为。

主要试剂及材料：戊巴比妥钠（北京寰宇科创生物科技发展有限公司）、碘海醇、安尔碘（扬子江药业集团有限公司）、0.9%氯化钠溶液（昆明南疆制药有限公司）、气囊导尿管（巴德医疗技术有限公司）、输尿管导管（上海上医康鸽医用器材有限公司）、一次性无菌注射器（漯河市曙光医疗器材有限公司）、啮齿动物类手术器械（江西洪达器械集团有限公司）。

主要仪器：动物手术台、数字化移动式医用X 射线机（南京普爱医疗设备股份有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 实验分组 将30 只雄性新西兰兔随机分解剖组、正常对照组、4 mL 组、10 mL 组、15 mL 组，均为6 只。其中解剖组用来确定气囊放入尿道的位置与气囊大小。正常对照组：采用0.7%戊巴比妥钠（6 mL／kg）耳缘静脉缓慢注射麻醉，麻醉成功后将兔仰卧位置于动物手术台上并用绳子固定四肢，显露尿道外口，安尔碘局部消毒，经尿道外口插入8F 小儿尿管于膀胱内，不进行其他操作，留置导尿管2.5 h 后，拔除导尿管并局部消毒。术后待兔清醒后将其放回笼内，送至动物房。

解剖组：（1）确定尿道长度：采用0.7%戊巴比妥钠（6 mL／kg）耳缘静脉缓慢注射麻醉，麻醉成功后将兔仰卧位置于动物手术台上并用绳子固定四肢，显露尿道外口，安尔碘部消毒。经尿道外口插入8F 小儿尿管，见导尿管口有尿液流出后继续插入2 cm，向气囊内注射10 mL 0.9%氯化钠溶液后向外拉导尿管至无法拉动，在导尿管上标记尿道口位置，拔出尿管，并重新注水10 mL 用于测量尿道长度。估测新西兰雄兔尿道长度（尿道长度=标记处长度-注水后球囊远端至尿管尖端开口的距离）。（2）确定气囊放入位置：采用耳缘静脉空气栓塞方法处死兔，兔仰卧位置于动物手术台上，将兔泌尿系统仔细完整分离下来。经尿道外口插入8F小儿尿管，观察整个尿道。将气囊置于前尿道中央位置（置管深度约5.0 cm），向气囊内注射0.9%氯化钠溶液10 mL，见导尿管气囊因受到海绵体压迫无法膨大。将气囊置于前尿道近尿道球部（置管深度约6.0 cm）位置，向气囊内注射0.9%氯化钠溶液，见导尿管气囊在尿道球部处膨大。故将气囊放入的位置确定在距尿道球部（置管深度约6.0 cm）。（3）确定气囊大小：采用耳缘静脉空气栓塞方法处死兔，兔仰卧位置于动物手术台上，将兔泌尿系统仔细完整分离下来。经尿道外口插入8F 小儿尿管，观察整个尿道。将气囊置于前尿道近尿道球部（置管深度约6.0 cm）位置，分别向气囊内注射0.9%氯化钠溶液4、10、15 mL，观察并记录尿道形态变化。

1.2.2 新型尿道狭窄模型建立 兔随机分为三组（4 mL 组、10 mL 组、15 mL 组），每组6 只。采用0.7%戊巴比妥钠（6 mL／kg）耳缘静脉缓慢注射麻醉，麻醉成功后将兔仰卧位置于动物手术台上并用绳子固定四肢，显露尿道外口，安尔碘部消毒。经尿道外口插入8F 小儿尿管，置管深度约6.0 cm。分别向各分组兔的球囊内注水4、10、15 mL，固定导尿管，持续2.5 h 后，拔除导尿管并局部消毒。所有的手术都是由同1 名泌尿科医生以同样的方式进行的。动物手术前后均不使用抗生素治疗，术后均小心将兔置于无菌热垫上待其清醒后放入动物房，单笼喂养，可以正常进食及饮水，自由活动。术后每日观察兔排尿情况，3 周后行逆行尿道造影，同时测量远端正常尿道内径和狭窄远端尿道内径。根据以往的研究，当尿道管腔缩小至50%，便认为其形成了尿道狭窄，远端正常尿道内径减去狭窄段内径与远端正常尿道内径的比即为缩窄率，比值越大说明狭窄程度越重[3]。

1.2.3 逆行尿道造影 术后3 周，X线透视下行逆行尿道造影。采用耳缘静脉空气栓塞方法处死兔，将兔仰卧位置于X 线床上。首先对兔进行骨盆摄影，以确认正常解剖，然后打开腹腔暴露膀胱，尿道灌注石蜡油2 mL润滑。将碘海醇注射液与0.9%氯化钠溶液按1:2 比例稀释作为造影剂，然后将F6 输尿管导管置入膀胱内，使用20 mL 注射器将20 mL 造影剂缓慢由输尿管导管注满膀胱。在铅衣防护下进行逆行尿道造影，机器辅助腹部加压膀胱使造影剂由尿道外口流出（注意加压平均用力），模拟兔排尿过程，同时进行X摄片，保存造影图片，测量狭窄直径。

1.3 统计学方法

采用GraphPad Prism 7 统计学软件，数据表述以均数±标准差（± s）表示，两组间比较采用t检验，多组间比较采取单因素分析，两两比较采取t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2.结果

2.1 术后排尿情况

平均手术时间3 h，在实验期间，各组兔均未出现意外死亡情况。10 mL 组6 只兔中，3 只术后出现尿道出血，在0.5 h 内自行消退；15 mL 组6 只兔中，6 只术后出现尿道出血，5 只出血在0.5 h 内自行消退，1 只在9 h 后恢复正常。其余各组兔均排尿正常。

2.2 解剖组

（1）所有实验雄兔尿道平均长度为（7.8±0.5）cm。（2）气囊放入位置与大小。气囊均准确放置在尿道球部位置，气囊大小与尿道形态变化：注入4 mL 0.9%氯化钠溶液，尿道黏膜胀大；注入10 mL 0.9%氯化钠溶液，尿道黏膜被撑破或撕破，形成（9.87±6.07）mm2大小不等创面；注入15 mL 0.9%氯化钠溶液，尿道黏膜被撕破，形成（27.94±3.24）mm2大小不等创面，见图1。

图1 10 mL 组、15 mL 组创伤面积

2.3 逆行尿道造影

术后3 周，X线透视下对各组兔行逆行尿道造影。正常对照组均无尿道狭窄形成；4 mL 组术后测量尿道球部狭窄段内径（4.02±0.11）mm，正常对照组术后球部相应段内径（4.03±0.09）mm，两组比较差异无统计学意义（P＞0.05）；10 mL 组术后测量尿道球部狭窄段内径（2.97±0.97）mm，正常对照组术后球部相应段内径（4.03±0.09）mm，两组比较差异无统计学意义（P＞0.05）；15 mL 组术后测量尿道球部狭窄段内径（1.95±0.09）mm，正常对照组术后球部相应段内径（4.03±0.09）mm，两组比较差异有统计学意义（P＜0.05），狭窄段与尿道远端正常段相比较，缩窄率范围在47.5%～55.0%,提示尿道狭窄，见图2。

图2 各组中球部狭窄段直径

3.讨论

尿道狭窄是泌尿外科常见疾病。主要因各种因素造成的尿道黏膜上皮被破坏，损伤局部收到持续的尿液侵袭和炎症刺激，导致上皮下海绵体组织纤维化，堵塞尿道。造成患者排尿困难、尿潴留等症状，后期甚至发展为肾脏功能衰竭[4]。尿道狭窄可分为先天性和后天性尿道狭窄两大类，其中后天性尿道狭窄按照病因可分为创伤性、医源性、炎症性、硬化性苔藓等[5]。在我国，创伤性尿道狭窄仍然是主要病因，医源性损伤等非创伤性病因所致的尿道狭窄逐年快速增加[6]。尿道狭窄的治疗是泌尿外科急需解决的问题。近年来，其治疗方式逐渐由腔内尿道手术向开放尿道成形术转变[7]。腔镜微创技术相对简单、并发症少，但是成功率低，而尿路重建手术成功率高，但技术要求也高[8]。同时各种抗纤维化药物的治疗层出不穷，性功能的恢复也日益受到重视[9]。而建立一个良好的尿道狭窄模型对于尿道狭窄治疗的研究是尤为重要的。

目前尚无尿道狭窄模型的标准建立方式，多以切口法和电凝法为主。切口法即行开放手术切除尿道黏膜，此方法可准确控制切除面积，狭窄成功率高，但手术过程相对复杂，对兔创伤较大，易导致感染和其他并发症[10]；电凝法即利用小儿电切镜在直视下将尿道黏膜灼烧至溃疡，此方法成功率较低且所需器械条件苛刻，后有学者改进了此方法，将尿道黏膜电切出更大的创面，从而提高了尿道狭窄成功率[11]。但有些模型建立者面临缺少小儿电切镜的问题，从而无法应用此方法[12]。

本课题组受到临床工作中导尿管气囊损伤尿道的患者及产伤导致尿失禁患者的启发，建立了导尿管气囊尿道狭窄模型。有研究表明，与电凝法相比，切口法和电切法所形成的较大创伤更有利于尿道狭窄的形成[13]。所以本研究利用注水气囊导致球部尿道黏膜局部缺血、黏膜撕裂、连续性中断，形成与切口法和电切法大小相似的创伤，而不损伤海绵体等尿道周围组织，从而避免了对兔造成较大损伤。我们通过解剖组确定了导尿管置管深度为6 cm，并验证了预先设置的三组不同大小水囊对尿道黏膜的影响。4 mL 组可以使尿道黏膜撑大但无创口形成；10 mL 组可以使尿道黏膜撑破，但创口大小不等；15 mL 组可以使尿道黏膜撑破，且创口较大，与常用切口法所造成的10 mm×5 mm 大小相近。尿道狭窄的形成一般需要3 周时间，所以我们在术后3 周对兔进行逆行尿道造影，对照组和4 mL 组无尿道狭窄形成，10 mL 组和15 mL 组均有尿道狭窄形成但15 mL 组成功率和缩窄率更高。4 mL 组、10 mL 组与对照组相比差异无统计学意义（P＞0.05），15 mL 组与对照组相比差异有统计学意义（P＜0.05）。故可采用15 mL 组方法建立尿道狭窄。此方法步骤简便、器械容易获得、成功率较高，可为尿道狭窄的治疗提供可靠的动物模型，但日后还需进行HE染色和尿道镜直视下观察，以进一步从多方面验证狭窄的形成。

综上所述，利用导尿管气囊注入15 mL 0.9%氯化钠溶液建立兔尿道狭窄模型的方法可以有效模拟出切口法造成的尿道损伤，方法简洁、经济、成功率高，可作为尿道狭窄模型建立方式。4 mL 及10 mL 组因为损伤较小，不能有效地建立尿道狭窄模型。