Implantation eines On-Head-Elektrodensystems in ein Rattenmodell zur Echtzeit-Erkennung von Anfällen

Nehmen wir eine anästhesierte Ratte, bei der die freiliegenden, gereinigten Schläfenknochen bilateral zum intrakortikalen neuronenreichen parietalen Kortex liegen.

Legen Sie eine mit einem elektrisch leitfähigen Gel gefüllte Stimulationselektrode für den elektrischen Kontakt auf ein Schläfenbein und befestigen Sie sie mit Zahnzement.

Befestigen Sie eine weitere Stimulationselektrode am gegenüberliegenden Schläfenbein, um eine gleichmäßige Stimulation der Parietalregion zu erzielen.

Bohren Sie Löcher in den Schädel und setzen Sie Ankerschrauben ein, um das Implantat zu stabilisieren.

Platzieren Sie die Aufzeichnungselektroden in der parietalen Hirnrinde, um Signale von den intrakortikalen Neuronen zu erfassen, die an der Entwicklung von Anfällen, der abnormalen elektrischen Aktivität, beteiligt sind.

Befestigen Sie die Schrauben und Elektroden mit Zahnzement.

Schließen Sie die Elektrodendrähte an einen am Kopf montierten Verstärker an und befestigen Sie einen Netzschutz um ihn herum, um den Verstärker und die Elektroden zu schützen.

Waschen Sie das freiliegende Gewebe mit Desinfektionsmittel, injizieren Sie eine Lokalanästhesie und nähen Sie die Wunde.

Die Ratte mit dem implantierten On-Head-Elektrodensystem ist bereit für die Echtzeit-Anfallserkennung.

Entfernen Sie bei diesem Verfahren mit einer Haarschneidemaschine den größten Teil der Haare von der Kopfhaut des Tieres. Tragen Sie anschließend Enthaarungscreme auf die Kopfhaut auf, verteilen Sie sie gleichmäßig auf der Oberfläche und warten Sie einige Minuten. Verwenden Sie einen Spatel, um die Creme und die restlichen Haare vorsichtig zu entfernen. Spülen Sie die Haut mit Desinfektionsmittel ab. Injizieren Sie 1% bis 2% Lidocain subkutan, um die Haut zu betäuben. Tragen Sie dann einen einzigen Tropfen Tierarztsalbe auf jedes Auge auf. Machen Sie mit dem Skalpell einen gründlichen und langen sagittalen Schnitt entlang der Mittellinie, von der Stirn bis zum Hals.

Präparieren Sie anschließend das Gewebe, einschließlich des Periosts, vom Schädel. Reinigen Sie dann mit einem Meißel oder einer Zahnzange den Bereich zwischen den Crista der beiden Schläfenknochen. Halten Sie den Schädel frei, indem Sie die präparierte Haut mit vier Bulldoggen zurückziehen.

Platzieren Sie die feine Pinzette vorsichtig zwischen dem steilen Rand des Schläfenbeins und den Muskeln und trennen Sie sie. Machen Sie wackelnde Bewegungen, um so viel wie möglich von der großen Oberfläche des Schläfenbeins freizulegen, vorzugsweise vom Rand des Hinterhauptbeins bis zur Ebene der koronalen Nähte, ohne die Muskeln zu beschädigen. Platzieren Sie anschließend die Retraktoren bitemporal, um die Schläfenknochen freizulegen.

Spülen Sie die Oberfläche des Schädels mit ein bis zwei Millilitern 3%igem Wasserstoffperoxid ab. Waschen Sie es dann sehr vorsichtig mit ein bis zwei Millilitern Wasser und lassen Sie die Oberfläche der Schläfenknochen die Feuchtigkeit mit Augenstäbchen aufwischen. Testen Sie anschließend, ob die Stimulationselektroden auf die gereinigte vertikale Schädeloberfläche passen. Die Oberkante der Stimulationselektrode sollte in einer Linie mit der Kante der Crista des Schläfenbeins liegen.

Stellen Sie die Bulldoggen und die Retraktoren bei Bedarf neu ein oder formen Sie die Stimulationselektroden mit einer Schere. Füllen Sie anschließend die Hohlräume der Stimulationselektroden mit elektrisch leitfähigem Gel und tragen Sie eine dünne Schicht Kleber auf den Rand der Elektroden auf. Legen Sie die Stimulationselektrode mit einer präzisen Bewegung auf die trockene Oberfläche des Schläfenbeins und halten Sie sie eine Minute lang mit einer feinen Pinzette fest an Ort und Stelle. Achten Sie darauf, dass keine Feuchtigkeit mit dem Kleber in Berührung kommt und wischen Sie ihn gegebenenfalls mit Okularstiften auf.

Tragen Sie danach Zahnzement auf die Ränder der Stimulationselektrode auf, während die austretende Feuchtigkeit des Gewebes kontinuierlich mit Okularstäbchen getrocknet wird. Decken Sie die gesamte Stimulationselektrode mit Zement ab. Nachdem der Zement vollständig ausgehärtet ist, wiederholen Sie diese Schritte auf der kontralateralen Seite. Bohren Sie anschließend mit einem Bohrkopf mit einem 10 % kleineren Durchmesser im Vergleich zum Schraubendurchmesser einige Löcher über den gesamten Schädel, um Schrauben zu verankern.

Drehen Sie Miniaturschrauben in die Löcher und tragen Sie Zahnzement darüber auf. Fahren Sie dann mit der Implantation der Aufzeichnungselektroden fort.

Löten Sie die Verbinder und verankern Sie sie am Ende mit dem Konstrukt. Waschen Sie anschließend die freiliegenden Tücher reichlich mit Desinfektionsmittel. Injizieren Sie 1 % bis 2 % Lidocain subkutan, entfernen Sie dann die Wundränder und verschließen Sie sie mit einfachen unterbrochenen Nähten um das Konnektorimplantat. Desinfizieren Sie anschließend die Wunde mit Povidon-Jod.