השתלת אלקטרודה בגרעין התת-תלמי של חולדה

תקציר

מקור: Fluri, F., et al., השתלה מונחית מיקרואלקטרודות של אלקטרודות בגרעין התת-תלמי של חולדות לגירוי מוחי עמוק לטווח ארוך. J. Vis. Exp. (2015)

הסרטון מדגים הליך להשתלת אלקטרודה בגרעין התת-תלמי של חולדה כדי להעביר גירויים חשמליים.

פרוטוקול

כל הנהלים הנוגעים למודלים של בעלי חיים נבדקו על ידי הוועדה המוסדית המקומית לטיפול בבעלי חיים ועל ידי ועדת הבדיקה הווטרינרית JoVE.

1. הרדמה

1. בדוק את מערכת ההרדמה כדי להבטיח אספקה נאותה של גז (חמצן) ואיזופלורן למשך ההליך. חבר את חרוט האף עם מוט החותכת של המכשיר הסטריאוטקסי וקבע את מוט החותכת על -3.3 מ"מ.
2. הפעל את גז האספקה (2 ליטר לדקה). הכניסו את החולדה לקופסה ואטמו את החלק העליון. הפעל את וופורייזר isoflurane ל 3.5%.
3. כאשר החולדה שוכבת, החליפו את המערכת כך שגז ההרדמה יזרום לקונוס האף, המקובע למוט החותכת.
4. הוציאו את החולדה מתא הקופסה וגלחו את האזור שבין האוזניים לעיניים; בעזרת צמר גפן ספוג ב-Jodosept PVP, מקללו את האזור המגולח כדי להסיר שיער רפוי.
5. מקמו את החולדה בחרוט האף (איור 1) והמשיכו את ההרדמה עם איזופלורן 2.5% ב-O₂ (1 ליטר/דקה). בדוק את רמת ההרדמה על ידי צביטת האזור הבין-דיגיטלי. אם החולדה מורדמת כראוי, הרפלקסים ההגנתיים (כלומר, נסיגה של כף הרגל) מבוטלים.
6. עקוב אחר הנשימה והתגובה לגירוי במהלך ההליך וכוונן את הוופורייזר לפי הצורך.
7. יש למרוח משחה וטרינרית על העיניים כדי למנוע יובש בזמן הרדמה. מערכת חימום מבוקרת משוב מנטרת ושומרת על טמפרטורת הגוף ב 37 ± 0.5 מעלות צלזיוס.

2. ניתוח

1. שמור על שדה ניתוח סטרילי במהלך כל הניתוח. ברגע שידיו של המנתח ושדה הניתוח סטריליים, יש לנוע רק בזהירות ולזכור לא לשבור את הסטריליות. זה כולל שדה סטרילי (למשל, וילונות סטריליים עמידים למים) שעליו ניתן להניח מכשירים.
2. יש להזריק 0.2 מ"ל mepivacaine תת עורית למרכז האזור המגולח. Mepivacaine הוא הרדמה מקומית שיש לה משך פעולה של עד 3 שעות. זה יהיה עוד יותר להרדים את האזור הכירורגי.
3. בעזרת אזמל, בצע חתך בקו האמצע המתחיל בין האוזניים ונמשך לכיוון 2 ס"מ. ודא כי periosteum (קרום מבריק מתחת לעור) הוא גם חתך. חשפו את הגולגולת בעזרת ארבעה מלחציים (איור 2).
4. בעזרת צמר גפן, להסיר בעדינות את periosteum עד התפרים העטרה ואת sagittal נחשפים; לאחר מכן, לסריח את הדם עם צמר גפן.
5. קבע את הקואורדינטות של הברגמה באמצעות מחט קבועה במחזיק בדיקה, ולאחר מכן סמן את קצה המחט עם עט לבד שחור. באמצעות ברגי ההינע הקדמי/אחורי (AP), קו האמצע/הלטרלי (ML) והדורסו-ונטרלי (DV), מקם את קצה המחט ישירות מעל הברגמה.
6. בצע את קריאות קנה המידה של AP ו-ML: חסר 3.6 מ"מ מקריאת AP ו-2.5 מ"מ מקריאת ML להשתלת אלקטרודות ב-STN הימני, או הוסף 2.5 מ"מ להשתלת אלקטרודות ב-STN השמאלי. מיקום זה יסומן על ידי הצבע של עט קצה לבד לאחר הורדת קצה המחט אל פני השטח של הגולגולת.
7. הדקו את מקדחת השיניים למחזיק הגשושית הגדול של המכשיר הסטריאוטקסי. העבירו את מקדח השיניים לאזור המחושב – כלומר, לנקודה המסומנת על הגולגולת. במבט דרך המיקרוסקופ, קודחים חור (קוטר כ-1 מ"מ) דרך הגולגולת עד שניתן לראות את הדורה (עובי הגולגולת כ-1 מ"מ). החזירו את הדורה באמצעות מלקחיים מיקרו-דיסקציה או מחט סטרילית. הדורה קשיחה מספיק כדי להרוס את קצה האלקטרודה.
8. קדח חור עם מקדח השיניים בכל קשקש קדמי ובסקוואמה הבין-קודקודית מול חור האלקטרודה. נתק את בעל הגשושית מהמכשיר הסטריאוטקסי. אין לקדוח על תפר גולגולת, מכיוון שכלי הדם הורידיים עוקבים אחר התפרים מתחת לגולגולת.
9. הבריגו בורג עצם לכל אחד מחמשת החורים. הימנעו מהשחלת הברגים עמוק מדי. עבור ברגי נירוסטה (M1.6), 2-3 סיבובים של הבורג יחזיקו כראוי את הבורג מבלי להפעיל לחץ על המוח. מספר הסיבובים יהיה תלוי בגובה הבורג. הדקו את בעל הגשושית עם האלקטרודה שבמיקרומניפולטור (איור 3).
10. באמצעות ברגי כונן AP, ML ו- DV, הזז את מחזיק הבדיקה עם האלקטרודה עד שהקצה כמעט נוגע בברגמה. שים לב לקריאות סולם AP, ML ו- DV vernier בברגמה. כאשר הקריאות נעשות, הרימו את האלקטרודה כמה מילימטרים כדי למנוע מהאלקטרודה לגרד את הגולגולת במהלך התנועה. כדי לקבוע את הקואורדינטות של המיקום שבו יש להכניס את האלקטרודה לחור, הוסף 3.6 מ"מ לקריאת AP והוסף (או חיסור) 2.5 מ"מ לקריאת ML.
11. באמצעות ברגי כונן AP ו- ML, העבר את האלקטרודה למצב מחושב. בשלב זה, קצה האלקטרודה צריך להיות ממוקם ישירות מעל חור האלקטרודה שנקדח. לאחר מכן, על-ידי התבוננות דרך המיקרוסקופ, הורידו את האלקטרודה לרמה של הדורה (איור 4). רמה זו משמשת כרמת אפס בכיוון DV. לאחר מכן, הכנס בעדינות את קצה האלקטרודה למוח על ידי התבוננות דרך המיקרוסקופ.
12. חבר את פין האלקטרודה למחבר מערכת ההקלטה. הניחו כלוב פאראדיי (או החליפו אותו ברדיד אלומיניום) מעל החולדה במכשיר הסטריאוטקסי (איור 5). טחנו את הכלי הסטריאוטקסי עם הפוזה הנגדית של החדר שבו עובדים.
13. הפעל את מערכת ההקלטה. אם זמין, השתמש גם ברמקול כדי לקבל אות אקוסטי של פריקות/משחות של יחידות בודדות תוך כדי קידום האלקטרודה.
14. הכניסו את האלקטרודה לאט למוח על ידי רישום הפעילות החשמלית תוך כדי קידום האלקטרודה. בעומק של בין 7.5 ל-8.1 מ"מ מהדורא, הפעילות החשמלית הספציפית של STN ניתנת בדרך כלל לזיהוי (איור 6). הפעילות האופיינית של תאי עצב ב-STN מאופיינת בדפוס ירי לא סדיר ובקצב ירי גבוה (תדר ממוצע: 40.9 ±-12.9 הרץ).
15. במהלך ההקלטה, הפחיתו את ההרדמה ככל האפשר (למשל, ל 0.8-1.0%); בעלי חיים בהרדמה נמוכה מראים פעילות מוחית חשמלית ברורה יותר.
16. יש לסלק כל דם או נוזל מוחי שדרתי שנעקר מפני השטח של הגולגולת כאשר האלקטרודה הורדה.
17. ערבבו כמות קטנה של מלט דנטלי והניחו אותה סביב האלקטרודה וסביב ארבעה מתוך חמשת הברגים באמצעות מרית קטנה (איור 7). הבורג החמישי ישמש לקיבוע חוט הארקה של התקע.
18. נתק את פין האלקטרודה ממחזיק האלקטרודה וחבר את מערכת ההקלטה כאשר המלט הדנטלי קבוע.
19. שחררו את הבורג שלא היה מקובע על ידי מלט דנטלי. שים את התקע על פין האלקטרודה. תקן את חוט הארקה של התקע עם הבורג החמישי (איור 8).
20. מערבבים מלט דנטלי ומורחים אותו סביב התקע. כאשר המלט מתעבה, עצבו אותו סביב התקע ליצירת מכסה. הימנעו מקצוות חדים של צמנט השיניים שעלולים לפגוע בחיה והסירו אותם במהלך ההתקשות (איור 9A ו-B).
21. מסירים את קצוות הפצע וסוגרים אותם עם תפר מלפנים ומאחורי הכובע. לאחר מכן, לחטא את קצוות הפצע.
22. חבר את תקע הראש לחוט הקבוע בסיבוב. הסר את החולדה מהמכשיר הסטריאוטקסי.
23. החל tramadol (12.5 מ"ג / ק"ג, intraperitoneally) בסוף ההתערבות ולאחר מכן פעם ביום במשך 2-3 ימים. הניחו את החולדה בכלוב נקי עם תמיכה תרמית, תקנו את הסיבוב בכלוב הזה (איור 10) ובדקו אותו בזהירות במשך שעה אחת.
24. אין להשאיר בעל חיים ללא השגחה עד שהוא חזר להכרה מספקת כדי לשמור על עצם החזה.

תוצאות

איור 1. קיבוע הראש במכשיר הסטריאוטקסי. החולדה קבועה על ידי מוטות האוזניים של המסגרת הסטריאוטקסית, כמו גם על ידי מסכת הרדמה גז.

איור 2. חשיפת הגולגולת. לאחר חתך בקו האמצע, העור והפריאוסטאום מגולגלים לקצוות הפצע ומורחקים...

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה

שם	חברה	מספר קטלוג	הערות
אלקטרודת Pt/Ir	FHC בע"מ	UE	מותאם אישית: מפרט: UEPSEGSECN1M
אטמי	GT Labortechnik (ארנשטיין/גרמניה)
הצמדת כותרת עליונה	דיסטרלק	143-95-324	שורה אחת, 90° 1x3 datamate, סוג M80-8420342
שקע	דיסטרלק	143-95-621	שורה אחת, ישר 2 מ"מ קוטב no.1x3 datamate, סוג M80-8400342
קפיץ נירוסטה	פלסטיק ONE	SS0102	Part-#: .120 X .156 מזהה קפיץ (מ"מ): 3.0 אביב OD (מ"מ): 4.0
מלט דנטלי/Paladur	הראוס קולצר	64707938	נוזל, 500 מ"ל
מלט דנטלי/Paladur	הראוס קולצר	64707954	אבקה, ורדים, 500 גרם
בורג ראש	האמר ורייס	V2ADIN84 M1.6x3
Jodosept PVP	וטוקווינול		435678/E04
Mepivacain 1%	אסטרהזניקה		PZN03338515
אפינפרין	סאנופי-אוונטיס		PZN00176118
טרמדולהידרוכלוריד	רוטקסמדיקה		38449.00.00