Hintergrund
Ein neu entwickeltes Messsystem ermöglicht die gleichzeitige Erfassung von Elektromyographie des äußeren Harnröhrenschließmuskels und intravesikalem Druck bei präklinischen Studien. Der Bedarf an einer kostengünstigen, kompakten Alternative zu kommerziellen Plattformen ergibt sich aus hohen Anschaffungskosten und dem Platzbedarf großer Arbeitsstationen, die die Reproduzierbarkeit von Urodynamik‑Experimenten einschränken.
Systembeschreibung
Das vorgestellte UROREC‑System kombiniert ein 24‑Bit‑Analog‑Digital‑Wandler‑Modul für EMG‑Signale mit einem Drucksensor für die Zystometrie. Das Gerät ist so konzipiert, dass es sowohl die Datenrate von 20 kS/s für EMG als auch 100 S/s für Druck zuverlässig verarbeitet und die Messwerte in Echtzeit digitalisiert.
Elektrische Charakterisierung
Benchtop‑Tests zeigten eine Common‑mode‑Rejection‑Ratio von 98,4 dB, ein input‑referenziertes Rauschen von 1,53 µV RMS und eine Linearität von R² = 0,9999. Der Drucksensor wies eine maximale Hysterese von 0,29 % bei voller Skala auf, was die Präzision der Druckmessungen bestätigt.
In‑vivo‑Validierung
Die Leistungsfähigkeit des Systems wurde in einer Pilotstudie mit urethan‑anästhesierten weiblichen Wistar‑Ratten demonstriert. Sowohl im physiologisch gesunden Zustand als auch nach Induktion einer überaktiven Blase durch Essigsäure‑Instillation konnten EMG‑ und Drucksignale zuverlässig erfasst werden.
Ergebnisse
UROREC ermöglichte die quantitative Bestimmung von 18 zystometrischen und EMG‑Parametern, die mit Literaturwerten übereinstimmen. Die Signal‑zu‑Rausch‑Verhältnisse bestätigten eine hohe Datenintegrität über alle Messungen hinweg. Signifikante Veränderungen wurden nach Säureinstillation beobachtet, darunter eine Reduktion des Inter‑Kontraktions‑Intervalls (p < 0,001) und der tonischen Aktivitätsdauer (p < 0,001).
Bedeutung für die Forschung
Die Ergebnisse belegen, dass UROREC eine robuste, kostengünstige Alternative zu bestehenden Systemen darstellt. Durch die kompakte Bauweise und die offene Architektur wird die Zugänglichkeit hochauflösender urodynamischer Messungen erhöht und die methodische Reproduzierbarkeit in der Forschung zum unteren Harntrakt gefördert.Dieser Bericht basiert auf Informationen von PLOS ONE, lizenziert unter Creative Commons BY 4.0 (Open Access). Wissenschaftliche Inhalte, offen zugänglich.
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