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Impianto cocleare nella cavia
Impianto cocleare nella cavia
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Cochlear Implantation in the Guinea Pig

Impianto cocleare nella cavia

Full Text
11,887 Views
09:56 min
June 15, 2018

DOI: 10.3791/56829-v

Clemens Honeder*1, Navid Ahmadi*1, Anne-Margarethe Kramer2, Chengjing Zhu1, Nodir Saidov1, Christoph Arnoldner1

1Department of Otorhinolaryngology, Head and Neck Surgery,Medical University of Vienna, 2Department of Biomedical Research,Medical University of Vienna

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Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This protocol outlines a surgical procedure to create a reliable animal model of cochlear implantation using guinea pigs. It aims to facilitate research on pharmaceutical interventions and electrode performance in preserving hearing thresholds.

Key Study Components

Area of Science

  • Neuroscience
  • Otolaryngology
  • Biomedical Engineering

Background

  • Cochlear implants are critical for restoring hearing in individuals with hearing loss.
  • Animal models are essential for testing new interventions and devices.
  • Guinea pigs provide a suitable model due to their anatomical similarities to humans.
  • Understanding electrode performance is vital for improving cochlear implant technology.

Purpose of Study

  • To establish a guinea pig model for cochlear implantation.
  • To evaluate the effects of pharmaceutical interventions on hearing preservation.
  • To assess the performance of newly developed electrodes.

Methods Used

  • Preparation of surgical tools and sterilization of materials.
  • Administration of anesthesia and preparation of the guinea pig.
  • Execution of the cochlear implantation procedure.
  • Monitoring of physiological parameters throughout the surgery.

Main Results

  • Successful implantation of electrodes in the cochlea.
  • Establishment of a stable model for future research.
  • Baseline measurements of electrode performance recorded.
  • Potential for further studies on hearing preservation techniques.

Conclusions

  • The guinea pig model is effective for cochlear implantation studies.
  • This method allows for the exploration of new therapeutic approaches.
  • Future research can build on this model to enhance cochlear implant technology.

Frequently Asked Questions

What is the main goal of this protocol?
The main goal is to provide a reliable animal model for cochlear implantation research.
Why use guinea pigs for cochlear implantation studies?
Guinea pigs have a similar inner ear structure to humans, making them ideal for such studies.
What are the key components needed for the surgery?
Essential components include a surgical microscope, drill, heating plate, and pulse oximeter.
How is anesthesia administered to the guinea pig?
Anesthesia is administered using a specific anesthetic cocktail as outlined in the protocol.
What are the expected outcomes of the implantation?
The expected outcomes include successful electrode placement and baseline measurements for further research.
How can this model contribute to future research?
This model allows researchers to test new interventions and improve cochlear implant technology.

L'obiettivo del presente protocollo è quello di fornire un modello animale di impianto cocleare, che può essere utilizzato per affrontare una moltitudine di domande di ricerca. Le applicazioni potenziali includono la valutazione degli interventi farmaceutici o stimolazione elettrica per effetti benefici sulle soglie uditive o impedenze elettrodo.

L'obiettivo generale di questa procedura chirurgica è quello di fornire un modello animale affidabile e versatile di impianto cocleare utilizzando la cavia. Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo degli impianti cocleari, ad esempio se gli interventi farmaceutici o gli elettrodi di nuova concezione forniscono effetti benefici sulla conservazione dell'udito residuo o sulle impedenze degli elettrodi. Il vantaggio principale della cavia è l'accesso rapido all'orecchio interno relativamente grande, che si traduce in un modello animale di impianto cocleare sicuro, affidabile e versatile.

Per questa procedura è importante avere un microscopio operatorio, un trapano, una piastra riscaldante e un pulsossimetro posizionati intorno allo sperimentatore per una facile manipolazione durante l'intervento chirurgico. Imposta il termoforo a 38 gradi Celsius. Seguire la tecnica sterile.

Indossa un cappello, una maschera e guanti. Quindi disporre gli strumenti chirurgici sterilizzati per l'impianto cocleare. Quindi, prepara un pezzo lungo 3,5 centimetri di filo d'oro isolato in teflon rimuovendo con cura tre millimetri di isolamento da un'estremità e cinque millimetri di isolamento dall'altra estremità.

Quindi, taglia un secondo pezzo di filo d'oro lungo 2,5 centimetri e rimuovi cinque millimetri di isolamento da entrambe le estremità. Quindi sterilizzare entrambi i fili con alcool. Successivamente, anestetizzare un porcellino d'India usando un cocktail anestetico come indicato nel protocollo di testo.

Quindi rasare la testa e posizionarla prona sulla piastra riscaldante. Successivamente, apri con cura la bocca dei porcellini d'India con un piccolo laringoscopio e rimuovi tutti i residui di cibo dalla cavità orale utilizzando l'aspirazione. Quindi inserire con cautela un tubo gastrico nell'esofago spingendo lentamente verso lo stomaco fino a quando non si avverte resistenza.

Controllare i livelli di saturazione di ossigeno per essere certi che il tubo non sia nella trachea. Successivamente, iniettare una miscela di soluzione fisiologica, glucosio al 5% ed enrofloxacina nel cuscinetto adiposo del collo utilizzando un ago calibro 23. Preparare il campo operatorio utilizzando scrub alternati di iodio povidone ed etanolo al 70% e poi drappeggiare l'animale.

Per un uso analgesico, la lidocaina ridosa anche l'animale con anestetico secondo necessità. Inizia l'intervento con un'incisione cutanea di due o tre centimetri, da tre a cinque millimetri dietro il padiglione auricolare usando un bisturi. Per affrontare il sanguinamento utilizzare la cauterizzazione bipolare.

Quindi palpare per la prominenza della bolla uditiva e utilizzare un bisturi chirurgico numero 15 o forbici chirurgiche per tagliare con cura i muscoli nell'area retroauricolare. Per sezionare i muscoli dalla bolla, spingere delicatamente da parte i muscoli e utilizzare un divaricatore per esporre l'intera lunghezza dell'incisione per un accesso senza ostacoli alla bolla. Ora usa la punta del bisturi numero 15 per fare un buco nella bulla.

Quando l'osso è perforato, allargare il foro secondo necessità per ispezionare le strutture dell'orecchio medio. Metti l'animale in posizione flessa e ispeziona l'apertura. Il giro basale della coclea e la nicchia rotonda della finestra devono essere visibili.

Tieni d'occhio i livelli di ossigeno dell'animale mentre è in posizione flessa. Per procedere, riposizionare l'animale prono ed esporre il vertice utilizzando un'incisione rettangolare. Quindi, rimuovere la pelle dell'accisa, sezionare il periostio e pulire il periostio con un bisturi.

Quindi, fai un piccolo gancio sull'estremità esposta di tre millimetri del filo da 3,5 centimetri. Quindi guidare l'altra estremità del filo d'oro per via sottocutanea fino al vertice. Attraverso un catetere venoso periferico calibro 18 utilizzando una micro pinza.

Utilizzando un secondo paio di micro pinze, posizionare con cura l'estremità uncinata del filo nell'orecchio medio. Quindi flettere la testa dell'animale per visualizzare l'area della nicchia rotonda della finestra attraverso la bullostomia e agganciare il filo d'oro alla prominenza ossea usando una micro pinza. Ora, mantenendo una leggera tensione sul filo d'oro, fissarlo al bordo cranico della bullostomia utilizzando da 10 a 15 microlitri di cianoacrilato erogato da un ago calibro 27.

Le misurazioni di base possono ora essere prese dal filo d'oro. Successivamente, per montare l'elettrodo, mettere l'animale in posizione prona. E usando un trapano da un millimetro, fai due fori un millimetro anteriormente alla sutura lambda.

Non danneggiare la dura. Quindi impiantare le viti nei fori per imbrigliare il connettore dell'elettrodo. Ora usa un catetere venoso periferico calibro 18 per guidare l'elettrodo dal connettore alla bolla in uno strato di tessuto il più vicino possibile al cranio.

Quindi imballare da 0,5 a 0,7 millilitri di cemento dentale semifluido tra le viti utilizzando una spatola e posizionare il connettore dell'elettrodo tra le viti. Mantenere il connettore stabile in posizione mentre il cemento dentale si indurisce. Con l'animale riposizionato lateralmente, procedere perforando con cura la cocleostomia a un millimetro dalla finestra rotonda.

Forare utilizzando una fresa diamantata da 0,5 millimetri a 5000 giri/min. Quindi, inserire con cautela l'elettrodo di quattro millimetri nella scala timpana. Quindi estrarre l'elettrodo e ripetere l'inserimento.

Quindi applicare cianoacrilato per fissare l'elettrodo. Un impianto stabile fornirà un maggiore spostamento della soglia uditiva. Quindi è importante stabilizzare il braccio utilizzato per inserire l'elettrodo contro il tavolo per ridurre al minimo la probabilità di movimenti a scatti indesiderati.

Seguito dalla chiusura della bullostomia con circa 0,3 millilitri di cemento dentale. E lo spostamento del cemento dentale nella bulla deve essere evitato. Quindi, chiudere l'incisione retroauricolare utilizzando suture riassorbibili 5-0.

Quindi girare l'animale in posizione prona. Quindi, usa una pinza per afferrare il bordo posteriore dell'incisione rettangolare al vertice. E con le forbici fai un tunnel sottocutaneo di due centimetri nel collo dell'animale.

Attraverso il tunnel, impiantare il filo d'oro da 2,5 centimetri utilizzando una pinza. Posizionare l'estremità con il filo meno esposto sul pin designato del connettore, quindi saldare la connessione. Quindi, saldare l'elettrodo rotondo della nicchia della finestra al pin appropriato del connettore.

Dopo aver completato le saldature, applicare altro cemento dentale per coprire completamente i pin isolati e l'elettrodo. Questo completa l'impianto. Le soglie di CAP specifiche per la frequenza pre e post-operatoria nell'animale presentato erano quasi invariate nelle basse frequenze.

Mentre uno spostamento di soglia di circa 25-30 decibel è stato raggiunto nell'area delle alte frequenze a partire da otto kilohertz. La reazione del corpo estraneo all'elettrodo impiantato può variare in modo significativo. Non ci può essere alcuna reazione visibile o una vasta area della scala del timpano potrebbe riempirsi di tessuto fibrotico.

È anche possibile fratturare la lamina spirale ossea durante l'inserimento dell'elettrodo CI. In questo caso, la frattura ha causato una perdita di cellule gangliari spirali, fibrosi e osteogenesi nel dotto vestibolare e perdita dell'organo di Corti. Tali fratture possono spiegare spostamenti di soglia superiori al previsto in alcuni animali.

Una volta padroneggiata, questa tecnica può essere eseguita in due ore e mezza se eseguita correttamente. Se vengono eseguite misurazioni dell'udito intraoperatorie, il tempo necessario per l'intera procedura può aumentare considerevolmente. Dopo aver visto questo video dovresti avere una buona comprensione di come eseguire l'impianto cocleare nella cavia.

Utilizzando questo modello animale, è possibile affrontare varie domande di ricerca in questo campo.

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Medicina problema 136 cavia l'impianto cocleare modello animale udito perdita elettrofisiologia preservazione dell'udito

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