Ein tragbares Echtzeit-Elektromyographie-Messsystem für Kleintiere

Ziel dieser Methode ist es, das EMG bei Kleintieren zu messen, ohne dass eine angebundene Verbindung zu Messgeräten erforderlich ist. Das Anbinden kann die Bewegung des Tieres einschränken und zu gewissen Nachteilen führen. Wir begannen mit der Frage, ob wir diese Einschränkungen angehen können.

Derzeit entwickeln und testen wir ein Elektrostimulationsgerät zur Behandlung von Muskeln und Nerven. Im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden, die eine Open-Loop-Stimulation zur Genesung verwenden, beinhaltet unser Ansatz ein Closed-Loop-Feedback, um die Wirkung in Echtzeit zu überwachen. Diese Integration zielt darauf ab, die therapeutischen Ergebnisse zu verbessern.

Unser Fokus liegt auf der Miniaturisierung des Geräts, damit es an lebenden Tieren eingesetzt werden kann, ohne ihre Bewegung einzuschränken. Während einige erfahrene Ingenieurteams ähnliche Tests beiläufig durchführen können, ist es für Teams mit rein wissenschaftlichem Hintergrund eine Herausforderung, dies zu erreichen. Unsere Studie zielt speziell darauf ab, ein drahtloses tragbares System zu verwenden, und wir haben das Gerät mit diesem Ziel im Hinterkopf entwickelt.

Einer der Hauptvorteile ist, dass wir die Steckverbinder und das Gerät selbst miniaturisiert haben. Diese Konstruktion trägt dazu bei, die Belastung bei Messexperimenten zu reduzieren, insbesondere bei der Arbeit mit tierischen Probanden. Unser Labor zielt darauf ab, die Forschung zur Behandlung von Kleintieren voranzutreiben, indem es ein Biosignal-Messsystem mit geschlossenem Rückkopplungssystem entwickelt.

Dieses System ermöglicht es uns, präzisere und anpassungsfähigere therapeutische Ergebnisse zu erzielen und die Wirksamkeit der Behandlungen zu verbessern. Schneiden Sie zunächst einen mit Polytetrafluorethylen beschichteten Edelstahldraht in eine Länge von 140 Millimetern und 60 Millimetern. Binden Sie drei Überhandknoten auf einen 140 Millimeter langen Draht und platzieren Sie sie in einem Abstand von 40 und 100 Millimetern zum Knoten.

Lassen Sie an der kurzen Seite der 140-Millimeter-Drähte einen Abstand von zwei Millimetern zum Knoten. Verwenden Sie dann einen Lötkolben, um zwei Millimeter Isolierung teilweise abzuziehen. Entfernen Sie an der langen Seite zwei Millimeter Isolierung vollständig vom Ende.

Entfernen Sie für den 60-Millimeter-Draht zwei Millimeter Isolierung an einem Ende und 10 Millimeter am anderen Ende. Nachdem Sie die Isolierung vollständig entfernt haben, befestigen Sie den Draht, indem Sie ihn an das Steckerzubehör löten. Montieren Sie das mit dem Draht verbundene Metallteil in das Kunststoffgehäuse.

Befestigen Sie den Stecker an einer 3D-gedruckten Kunststoffführung mit Löchern, um ihn an der Tierhaut zu befestigen. Tragen Sie biokompatibles Cyanacrylat auf, um zu verhindern, dass das gelötete Teil mit der Inzisionsstelle in Berührung kommt. Schneiden Sie eine 0,2 Millimeter dicke Nickelplatte ab und biegen Sie sie um den Stecker, um ihn abzuschirmen und mögliche Schäden durch das Tier zu vermeiden.

Machen Sie zunächst mit einer chirurgischen Schere einen Schnitt von 5 bis 10 Millimetern um die Lendenwirbelsäule der anästhesierten Ratte, wo der Konnektor befestigt wird. Machen Sie dann einen Schnitt von etwa 10 bis 15 Millimetern auf der Haut über dem Zielmuskel und entfernen Sie die Faszie unter der Haut, um den Muskel freizulegen. Verwenden Sie einen sterilen Trokar, um einen Durchgang zu schaffen, durch den der Draht vom Lendenwirbelschnitt in die Zielposition des Muskels gelangen kann.

Nachdem Sie die Drahtelektrode und den Verbindungsaufbau vorbereitet haben, kneifen Sie die Drahtelektroden am Lendenwirbelschnitt mit dem Trokar ein und ziehen Sie sie vorsichtig bis zum Zielmuskelschnitt durch. Verwenden Sie eine Nahtnadel, um den Elektrodendraht in den Zielmuskel einzuführen. Führe den Draht, der durch den Muskel verlaufen ist, zurück zu seinem Einstichpunkt.

Befestigen Sie ihn mit einem Überhandknoten und schneiden Sie den restlichen Draht ab. Nachdem Sie die Drahtelektrode im Zielmuskel befestigt haben, vernähen Sie die Inzisionsstelle mit einem 4/0-Nahtfaden. Nähen Sie den Schnitt unter dem Konnektor und stellen Sie sicher, dass der gesamte Draht in den Körper eingeführt und sicher vernäht wird.

Befestigen Sie schließlich den Verbinder mit einem Nahtfaden an der Rückenhaut der Ratte.