Chirurgisches Implantatverfahren und Verdrahtungskonfiguration für die kontinuierliche Langzeit-EEG/EKG-Überwachung bei Kaninchen

Ziel der Studie ist es, mit Hilfe kontinuierlicher EEG- und EKG-Aufzeichnungen die elektrische Aktivität sowohl im Gehirn als auch im Herzen gleichzeitig zu überwachen. Dies bietet eine Plattform, die es uns ermöglicht, die Multisystemkaskade von Ereignissen zu untersuchen, die Herzrhythmusstörungen, epileptische Anfälle und schließlich den plötzlichen Tod umgeben. Dieses Aufzeichnungssystem erfasst 24/7 EEGs und EKGs von mehreren nicht fixierten Kaninchen während verschiedener physiologischer Zustände und in der Umgebung seltener episodischer Ereignisse.

Es ermöglicht kontinuierliche Aufzeichnungen ohne direkte Überwachung, ist erschwinglich, liefert sofortige Daten direkt an den Forscher und erfordert keinen Austausch von Batterien Dritter. Die Entwicklung eines maßgeschneiderten, fest verdrahteten Aufnahmeaufbaus wurde entwickelt, um dem Kaninchen die freie Bewegung in seiner natürlichen Haltungsumgebung zu ermöglichen. Die Drähte sind ummantelt, um sie vor Stichen zu schützen.

So ermöglichen der Kabelbaum und das Tunneln aller Elektroden unter der Haut kontinuierliche Aufzeichnungen während verschiedener physiologischer Zustände. Mit unserem System haben wir eine große Menge an qualitativ hochwertigen Daten gesammelt, die es uns ermöglichen, die Prävalenz, das Substrat und die Auslöser für abnormale elektrische Aktivität im Gehirn und im Herzen zu untersuchen. Es ermöglicht uns auch, die Übereinstimmung zwischen EEG- und EKG-Anomalien zu bewerten, die zum plötzlichen Tod führen können.

Besorgen Sie sich zunächst den ergänzenden Stecker für den Anschluss, wobei der Drehgelenk neun vorverbundene Drähte auf jeder Seite hält. Schneiden Sie die Drähte mit einem Drahtschneider auf der kleineren Drehseite auf fünf Zentimeter ab und entfernen Sie fünf Millimeter der Drahtbeschichtung von den Enden. Schieben Sie ein zwei Zentimeter langes Stück kleinen Schrumpfschlauch über jeden Draht des Komplementärsteckers.

Löten Sie die Drähte gründlich an. Schieben Sie für jeden Draht den Schrumpfschlauch über die verlöteten Verbindungen. Schrumpfen Sie den Schlauch mit einer Heißluftpistole, um ihn sicher zu befestigen.

Führen Sie dann ein langes Stück großen Schrumpfschlauchs über den Stecker und schieben Sie ihn so, dass er die gesamte Länge des Drahtbündels abdeckt. Auf der größeren Schwenkseite isolieren Sie mit einer Abisolierzange fünf Millimeter Drahtbeschichtung vom Ende jedes Drahtes ab und schieben ein mehr als 45 Zentimeter langes Stück Metallummantelung über das Drahtbündel. Befestigen Sie als Nächstes die Drähte von der größeren Seite des Wirbels an den abgeschnittenen Elektrodendrähten.

Befestigen Sie einen kleinen Schrumpfschlauch über jedem Anschluss und verwenden Sie eine Heißluftpistole, um den Schlauch an Ort und Stelle zu befestigen. Schieben Sie nun die Metallummantelung über die neu angeschlossenen Drähte und schwenken Sie sie. Nachdem Sie die Metallummantelung gedehnt haben, markieren Sie die Stelle auf der Nylonummantelung als Referenz.

Schieben Sie dann ein ein Zentimeter langes Stück Gummischlauch mit einem Außendurchmesser von 15 Millimetern über die Nylonummantelung und das Drahtbündel. Legen Sie ein drei Zentimeter großes Stück großen Schrumpfschlauch über den Gummischlauch und befestigen Sie ihn. Legen Sie zwei Stücke eines Zentimeter langen Schrumpfschlauchs in einem Abstand von 20 und 24 Zentimetern zum Stecker über die ungehnte Metallummantelung.

Montieren Sie zunächst den gesamten Kabelbaum, der für den Eingriff erforderlich ist. Nachdem Sie das anästhesierte Kaninchen positioniert haben, machen Sie vier kleine Markierungen mit einem sterilen Spitzenmarker an den vorgesehenen Elektrokardiogramm- oder EKG-Elektrodenplatzierungsstellen. Machen Sie einen Längsschnitt von 2,5 bis 3,5 Zentimetern an der rechten Flanke des Kaninchens.

Führen Sie mit Hilfe von Hämostaten eine Sektion nach ventral durch, um eine subdermale Tasche zu schaffen, wobei Sie sicherstellen, dass sich die Tasche bis zu den vier markierten Stellen erstreckt. Binden Sie mit dem nadelfreien Ende des monofilen Nahtmaterials 3-0 drei Sätze chirurgische Knoten um die Basis der EKG-Elektrode. Führen Sie die an der EKG-Elektrode befestigte Nadel durch die subdermale Tasche und treten Sie an der entsprechend markierten Stelle aus.

Wenden Sie einen sanften Zug an, um die EKG-Elektrode an der markierten Stelle zu positionieren. Lassen Sie den Zug los und tasten Sie den Bereich ab, um sicherzustellen, dass die Elektrode an Ort und Stelle bleibt. Um die Elektrode zu sichern, führen Sie das 3-O-Monofilament-Naht und die Nadel durch die Haut des Kaninchens neben der Elektrodenaustrittsstelle.

Ziehen Sie die Naht teilweise durch die Haut und binden Sie einen Standard-chirurgischen Knoten. Vom Schnitt an der Flanke des Kaninchens aus stumpf in Richtung des unteren Winkels der Schulterblätter und dann bis zur Basis des Kopfes präparieren. Nachdem Sie das Kaninchen in die Bauchlage gedreht haben, verwenden Sie einen sterilen Spitzenmarker, um fünf kleine Punkte an den vorgesehenen Platzierungsstellen für Elektroenzephalogramme oder EEG-Elektroden zu platzieren.

Machen Sie einen kleinen Querschnitt am Kopf mit einer Größe von 1,5 Zentimetern zwischen den vorderen Aspekten der Ohrbasis. Stumpf den Schnitt kaudal und kranial präparieren, bis sich eine subdermale Tasche gebildet hat. Führen Sie eine große Pinzette in den Schnitt an der Flanke ein, bevor Sie die Pinzette aufspreizen und die Haut an der für den Port markierten Stelle anheben.

Verwendet ein sechs Millimeter langes Stanzbiopsiewerkzeug, um ein kreisförmiges Loch an der markierten Stelle zu erzeugen. Nachdem Sie den Drahtstecker mit Kunststoff oder Gummi abgedeckt haben, schieben Sie die Steckerseite des Anschlusses durch das Loch, das durch die Stanzbiopsie entstanden ist. Drücken Sie dann die Haut bis zum Boden des Ports, so dass sie straff ist.

Legen Sie eine Gummidichtung über den Anschluss und drücken Sie sie nach unten, bis sie bündig auf der Haut anliegt. Stecken Sie überschüssigen Draht in die subdermale Tasche auf dem Rücken und an der Flanke. Bringen Sie nun die Haut sanft zusammen und verschließen Sie alle Schnittstellen mit einfachen unterbrochenen Stichen.

Tragen Sie eine Acrylmischung auf die Außenseite des Ports auf und erzeugen Sie eine kleine Kuppel, die die Portstelle zur Haut hin abdichtet. Nachdem das Acryl fest geworden ist, legen Sie sterile Gaze über die Inzisionsstelle an der Flanke und wickeln Sie das Kaninchen locker mit Tierschutzfolie ein. Führen Sie den Kabelbaum durch ein Loch in der oberen Mitte des Käfigs des Kaninchens.

Stecken Sie die DIN-Stecker in das entsprechende Überwachungsgerät und befestigen Sie ein Retraktorkabel an der oberen Innenseite des Käfigs in der Nähe der Bohrung für den Kabelbaum. Verlängern Sie den Kabeldraht des Aufrollgeräts, an dessen Ende sich ein Kunststoffclip befindet, und befestigen Sie den Clip am Kabelbaum an der Stelle zwischen den beiden Schrumpfschlauchstücken. Verbinden Sie abschließend den Stecker am Kabelbaum mit dem Stecker auf dem Rücken des Kaninchens und nehmen Sie das Signal des Überwachungsgeräts auf.

Stabile EEG- und EKG-Signale wurden von einem drei Monate alten Kaninchen mit chronisch implantierten Elektroden aufgezeichnet, die ihre Position ohne Abstoßung oder Infektion beibehielten. Es wurden hochauflösende Daten der Herzfrequenzvariabilität und der kardialen Metriken beobachtet, die alle 30 Minuten zyklisch zyklisch sind. EEG- und EKG-Signale, die während der Fellpflege erfasst wurden, zeigten trotz der Bewegung des Kaninchens eine robuste Signalstabilität, die eine hohe Signalqualität für die Analyse beibehielt.

Die Verabreichung von Prokonvulsiva induzierte deutliche Theta-Ausbrüche in den okzipitalen EEG-Ableitungen, die neben den normalen Sinusrhythmus-EKG-Signalen aufgezeichnet wurden. Höhere Dosen des Prokonvulsivums lösten Anfälle aus, wobei das EEG präiktale Theta-Ausbrüche, chronische Artefakte und iktale tonische Periodensignale zeigte. Das EKG zeigte T-Wellen-Anomalien, die auf eine Hypoxie während der iktalen tonischen Periode hindeuteten und nach dem Anfall zur präiktalen Normalität zurückkehrten.