Name: モルモットの内耳 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-06-15T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 56 s
Description: 学ぶモルモットを用いた人工内耳埋込術の手術法。神経科学と耳鼻咽喉科学の研究に適した動物モデルを確立し、電極性能評価や薬物介入による聴力保存効果を検証できます。

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著者は、メディカルライティングの動物とノエラニ ピートの心配のためサンドラ Peiritsch を感謝したいです。オーストリア科学基金 (FWF 付与 P 24260 B19) や MED エル オーストリアによる財政支援を感謝します。

すべての動物実験は、科学・研究・経済動物愛護委員会とオーストリアの中央政府大臣によって承認されました。
1. 機器と手術に必要なセットアップを準備します。
<ol><li>手術顕微鏡、ドリル、加熱プレートを置き、パルスオキシメータ簡単で効率的な手術中に処理できるようにします。製造元のマニュアルに基づくデバイスの機能を確認します。手術中に低体温症から動物を保護するために 38 ° C で加熱プレートが設定されていることを確認します。</li>
	<li>フードとマスクを置きます。</li>
	<li>手術の手の消毒を行います。細かいところまで石鹸で手を洗います。手を乾燥し、手を消毒するアルコール手消毒剤を使用します。手が乾燥した後に手袋を入れてください。</li>
	<li>滅菌手術用器具、人工内耳に必要な機器を準備します。手術器具、このプロトコルではモルモット CI 注入用の装置のための材料表を参照してください。</li>
	<li>複合活動電位 (CAP) の測定を目的とするときは慎重に (約 1 つの端から 3 mm と 5 mm のマイクロ鉗子を用いた両端から絶縁材の部分を削除することによって金ワイヤのテフロン絶縁の約 3.5 cm の長い作品を準備します。もう一方の端)。アルコールまたは消毒剤の準備ワイヤ絶縁両端の約 5 mm. の場所で金線 (約 2.5 cm) の 2 番目の部分を準備します。</li>
</ol>2. 麻酔、薬、動物の準備
<ol><li>動物の重量を量る。 注: 使用される動物、女性ダンキン ・ ハートレー アルビノ モルモットです。約 4-6 週間の古いである、動物の重量は、300 から 400 g の範囲します。</li>
	<li>麻酔薬および動物の重量に基づいて手術に必要な薬物を準備します。麻酔薬の混合物、0.06 mL ケタミン (100 mg/mL)、メデトミジン 0.18 mL (1 mg/mL)、ミダゾラム (5 mg/mL) とフェンタニル (50 μ g/mL) 400 g モルモットの手術のための mL の 0.36 0.12 mL から成る 0.72 mL を準備します。麻酔薬の投与量を重量ベースの表 1を参照してください。</li>
	<li>ケタミン、メデトミジン、ミダゾラム、27 G 針を使用して動物の首の脂肪パッドの皮下にフェンタニルの混合物を注入します。重量の表 1による麻酔薬の用量を参照してください。ケージをカバーし、続行する前に 10 分の静かな場所に動物を残します。</li>
	<li>動物の目を注油し、それら全体の手順中に潤滑を保ちます。ブラに十分な外科的アクセスを許可する着けた地域に焦点を当て、動物の頭部を剃る。</li>
	<li>腹臥位で加熱プレートに動物を置き、動物が低温火傷を防ぐために加熱板との直接接触にないことを確認してください。動物の足にパルス パルスオキシメータ プローブを配置します。動物の口の中を慎重に小さな喉頭鏡に開き、吸盤を使用してクリーンな食品から全体の口腔内がかかっています。</li>
	<li>喉頭鏡で開かれた動物の口を保ちます。慎重に動物の食道に胃管を挿入し、胃の方向に抵抗を感じるまでゆっくりと差し込みます。<ol>
<li>モニター O2-胃管が気管ではないことを確認してください動物の飽和。O2飽和の減少がある場合、胃管を削除および動物は完全に酸素化した後にもう一度試してください。</li>
	</ol>
</li>
	<li>23 G 針を使用して動物の首の脂肪パッドに生理食塩液、5% ブドウ糖、エンロフロキサシンの混合物を注入します。</li>
	<li>再び手を消毒するのにアルコール手消毒剤を使用します。新しいきれいな手袋を入れてください。</li>
	<li>ポビドン ヨード、70% エタノールのスクラブを交互に手術野を準備し、動物をカバーします。プロシージャの間に覆いを取られた外科分野だけにとどまることを確認する使用粘着シーツやタオルにクランプします。</li>
	<li>皮下十分な局所麻酔のため予定の切開部に 2% リドカイン液の 0.1 mL を注入し、動物を横に配置します。</li>
	<li>十分な麻酔を維持するために最初の注射後麻酔薬の混合物 30 分毎の初回投与量の 1/4 で動物を線量再。</li>
</ol>3. 人工内耳
<ol><li>実行、約 2-3 cm の皮膚切開 3 ~ 5 mm、メスによる耳介の後方。焼灼の出血を最小限に抑える必要があるときに使用します。 注: 最初の切開前にペダルの撤退の欠如によって麻酔の深さを確認すべき。このテストは、プロシージャ全体で麻酔の深さを監視する 15-20 分ごと繰り返す必要があります。</li>
	<li>15 メスや手術用ハサミを使用して聴覚のブラを触診した後地区に着けた筋肉を慎重にカットします。 注: は、筋肉の下で隆起として聴覚ブラを触診します。</li>
	<li>そっと脇を raspatory を使用してまたは綿棒を押してブラから筋肉を解剖します。切開のフルの長さを公開し、ブラへのアクセスが妨げられることがなく、リトラクターを使用します。</li>
	<li>15 メスの先端を使って、ブラに穴を開けます。中耳の構造の検査をすることに骨を穿孔まで慎重にメスを回転させます。</li>
	<li>確認する蝸牛の基部の回転に応じて、bullostomy を拡大して丸い窓のニッチを的確に視覚化できます。これらの構造体にアクセスするために動物の頭を屈折位置に置きます。血液と細胞外液が中耳にで実行されていることを防ぐために圧縮の小片と bullostomy の領域をカバーします。 注: 頭の屈折位置動物の気道を妨害する可能性があります。したがって、動物の酸素飽和度は、頻繁にチェックする必要があります。</li>
	<li>腹臥位で動物を配置します。長方形の切開を行うと、皮膚を取り除くことによって動物の頂点を公開します。骨膜を解剖し、メスを使用して、他の種の組織や血液から骨をきれい。</li>
	<li>キャップ測定をしようとするときは、3 mm の絶縁されているワイヤの終わりにマイクロ鉗子で小さなフックを形成することにより 3.5 cm テフロン絶縁の金ワイヤの準備を完了します。</li>
	<li>キャップ測定をしようとするとき、5 mm の皮下にマイクロ鉗子を使用して、18 G の末梢の静脈カテーテルを頂点に絶縁されているゴールドのワイヤーの端をガイドします。もう片方の手で慎重にワイヤのフックの端をガイドに別マイクロ鉗子を使用、中耳に。</li>
	<li>キャップの測定を目的とする場合、bullostomy で丸い窓のニッチの領域を視覚化するための動物の頭に活用し。マイクロ鉗子を使用してラウンド ウィンドウのニッチの骨隆起に金ワイヤをフックをもう一方の手を使用します。</li>
	<li>金ワイヤで穏やかな緊張感を維持し、27 G の針を用いて 1 mL 注射器を使用して組織接着剤の 10-15 μ L で、bullostomy の頭蓋の寸前にそれを修正します。中耳の中に接着剤の変位を避けてください。その場でゴールドのワイヤーで丸い窓領域の術中画像の図 1を参照してください。</li>
	<li>キャップの測定を目的とするときは、聴覚電位を測定し、ベースライン キャップ測定を実行するために使用する機器に金ワイヤの絶縁されていない端を接続します。Honeder et al., 2016, 詳細については日常的に私たちの研究室で実行キャップ測定を参照してください。12
</li>
	<li>腹臥位で動物を配置します。硬膜への損傷を引き起こすことがなく 1 mm バリを使用してラムダ縫合前方 1 mm 2 穴をあけます。頭蓋骨に 2 のステンレス鋼ねじ 2 mm を注入します。 メモ: ネジは、コネクタの電極の注視点として機能します。コネクタのサイズに関してはネジの間の間隔を合わせます。</li>
	<li>18 G 末梢静脈カテーテルを使用して、可能な限り頭蓋骨に近い組織層で水疱にコネクタから電極を進めます。</li>
	<li>製造元のマニュアルによるとへらを使用して歯科用セメント粉体の流体と歯科用セメントの粉を混ぜます。</li>
	<li>場所 0.5 - 0.7 mL スパチュラを使用してネジ間 semifluid 歯科用セメントの。ネジ間電極コネクタを配置します。</li>
	<li>歯科用のセメントが固まるまでは、コネクタ位置にしてください。ネジがコネクタの安定固定できるようにセメントで包まれていることを確認します。</li>
	<li>動物を横に配置します。慎重に cochleostomy 毎分 5000 発の回転率で 0.5 mm ダイヤモンド バリを使用して丸い窓のニッチから 1 mm をドリルします。</li>
	<li>慎重に 4 mm の深さにスカラー座索に電極を挿入します。電極を撤回し、挿入を繰り返します。モルモット内耳用電極の図 2を参照してください。</li>
	<li>ストレート針を使用して、筋肉の小片を cochleostomy 領域をシールします。27 G の針を用いて 1 mL 注射器を使用して組織接着剤の 10 μ L で、bullostomy の頭蓋寸前に電極を修正します。</li>
	<li>前述の 3.14 では、歯科用セメントを準備します。慎重にヘラを使用して、歯科用セメントの約 0.3 ml bullostomy を閉じます。5-0 吸収性縫合糸を使用して着けた切開を閉じる。</li>
	<li>腹臥位に動物をオンにします。</li>
	<li>キャップの測定を目的とするときは、組織鉗子を使用して動物の頂点に長方形の切開の後部の端をつかみます。片方の手でハサミを使用して、動物の首に約 2 cm の長さの皮下トンネルを作る。</li>
	<li>キャップ測定をしようとするとき、インプラント、鉗子を使用して動物の首に皮下 2.5 cm ゴールド ワイヤー。動物の頂点にコネクタの指定されたピンに短い方の絶縁されていない端をはんだ付けします。</li>
	<li>キャップの測定を目的とするときは、適切な動物の頂点上のコネクタのピンに丸い窓のニッチ電極 (金線) をはんだ付けします。</li>
	<li>追加の絶縁端子と電極を完全にカバーするコネクタ上に歯科用セメントの量を適用します。</li>
	<li>キャップの測定を目的とするときは、研究計画書によると術後測定を実行します。</li>
</ol>4. 術後のケア
<ol><li>適用に対するアチパメゾールおよびフルマゼニル皮下の手術と測定後麻酔の反感を買います。</li>
	<li>動物の手術からの回復をサポートする流体置換として生理食塩水を適用します。</li>
	<li>完全に麻酔から回復し、ケージ内で移動を開始するまでは、加熱ランプの下で動物を配置します。<ol>
<li>温熱療法を防ぐため焼いたり、加熱ランプを配置することによって動物に約 50 cm。動物の体温は 37.5 ° C から 39 ° C の間に常にことを確認してください。</li>
	</ol>
</li>
	<li>眼振、旋回やロール オーバーのような前庭障害の症状のための動物を確認します。13,14
</li>
	<li>1 日 2 回より多くの 2 つの日の手術後の鎮痛に対するブプレノルフィンを適用します。 注: ブプレノルフィン手術後の最初のアプリケーションの前に動物が完全に回復しているおり安定した呼吸であることを確認してください。この薬中動物は麻酔のアプリケーションは呼吸うつ病につながる可能性があります。</li>
	<li>この時間の間に苦痛のサロゲート マーカーとして可能な重量の損失を検出する最初の 3 日後手術中に動物の重量を量る。 注: 最初の 3 日後の手術中に約 10% の減量が期待できる、一般的な考慮する必要があります。この減量は一時的で、数日以内に回復されます。</li>
</ol>

<ol><li>Stevens, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Global+and+regional+hearing+impairment+prevalence%3A+an+analysis+of+42+studies+in+29+countries%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Public+Health%22%5BJournal%5D)">Global and regional hearing impairment prevalence: an analysis of 42 studies in 29 countries.</a> Eur J Public Health. 23 (1), 146-152 (2013).</li>
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</ol>

クリストフ ・ Arnoldner、クレメンス Honeder MED エル オーストリアからの研究助成金の保有者。この文書で用いられる電極は、MED エル オーストリアによって提供されました。残りの著者が明らかに何もありません。

提案するプロトコルは、モルモット モデルで人工内耳を実行する方法について説明します。このプロトコルは、きこえと CI 電極に異物反応への影響の異なる介入を評価する使用することができます。高い再現性と実験の精度を達成するためにいくつか講じる必要があります。
すべてのモルモットの聴覚閾値を基準は、聴性脳幹反応などを用いた術前測定べきであります。市販のモルモットのいくつかは、関連する聴力損失を展示し、したがって、実験的コホートには含まれないする必要があります。手術と、手術や人工内耳の前に数日前にすぐにこの評価を実行できるプロトコルの長さに応じて麻酔から回復する動物のための十分な時間を与えます。
自発的に呼吸で全身麻酔下で手術を行うとき動物、スピードが重要です。したがって、麻酔のプロトコルの選択は、手術前に綿密な準備が不可欠です。ケタミン、メデトミジン、ミダゾラム、十分な麻酔と鎮痛、同時に動物が自発的に呼吸を続けながら局所麻酔結果との組み合わせでフェンタニルの使用。ケタミン ・ キシラジンの頻繁に記述されている使用と比較して、この療法の良い鎮痛および減らされた周術期合併症と死亡率の結果します。すべての楽器と薬 (麻酔薬のブースターを含む) を持っていることが重要だ寝る動物を置く前にすぐに利用できます。
(腹臥位から脇位置とバックに変更する) 手術中の動物の位置の変更、コンテンツの肺を胃の誤嚥のリスクがあります。このため、プロトコルには吸引から動物を保護し、周術期死亡率を減少する高速かつ簡単な方法は、胃チューブのアプリケーションも含まれています。
滅菌されていない別の個人によって行われる必要があります再配置や再配置、地域中に無菌性を維持するために触れる必要滅菌ドレープ、手袋でカバーされる動物はどこそれ以降は変更する必要があります。
O2-も手術中に最も重要なは、飽和度をモニタリングします。岬の可視化に必要な頭の位置決めと、丸い窓のニッチは、早期に十分な識別されたときに簡単に処理することができます気道の閉塞を引き起こす可能性が。
通常、動物は手術中に大量の体液 (血液など細胞外液、尿) を失います。したがって、本稿で紹介した流体置換プロトコルは動物の循環動態を安定させるために十分な忍容性メソッドを表します、麻酔からの高速回復をサポートしています。
Audiometrical 測定を実行する場合は、間違いを避けるため、するためには、各手術の間に特定の電極にコネクタの同じピンを接続することをお勧めします。
このメソッドの 1 つの制限は、術後聴力閾値シフトは、多くの場合は外科医の認識とよく相関がない比較的高い可変性です。にもかかわらず、成果できこえと人間の CI 受信者の状況のようなわかっていないのです完全に変数の結果の原因は何です。16,17,18一般、変動減少時間と外科医の経験とします。ゆっくり挿入速度によって達成することができる電極を挿入するときに過度な力を避けるために重要です。CI 電極の慎重な挿入が非常に限られた聴力損失、提案するプロトコル説明電極より高い発生より予測可能な難聴の繰り返された挿入だけで可能性があるため。この難聴は 16 と 32 の kHz 間の高周波領域において最も顕著です。Intracochlear 外傷挿入深さに依存し、蝸牛とアプローチ (丸窓挿入対 cochleostomy) の形態が考慮する必要があります。通常人間の聴覚保全内耳で行われ、丸い窓膜を介して CI 電極の挿入は、モルモットのモデルで使用されています。19丸い窓膜がモルモットと不利な挿入角度で丸い窓の膜により電極挿入で隠れているためにより予測可能な聴覚のしきい値シフトにつながる、cochleostomy を掘削します。このプロトコルは、植え付けられるべき耳の減らされた騒音になるので鼓室胞の開口部のドリルではなくメスの使用を提案します。電極、構造への外傷と同様に有毛細胞とらせん神経節細胞の量に異物反応を対処内側の耳の組織学的評価のようにらせん状の骨板と電極移行レートを実行する必要があります。すべてのこれらの結果は測定機能の結果のよりよい理解を促進するよう、耳を注入しました。12,20

世界中で以上 5 億人は聴力損失に苦しみます。1聴覚障害者は、不況、低い自尊心、すべて低い生活の質につながる自己価値の低い感情の高い率にリンクされています。2補聴器は、中等度の難聴の場合感覚機能を復元する適切な方法は中、重度の難聴を患っている患者のための最も効果的な治療法は、人工内耳 (CI) です。音声知覚に関して優れた成果による人工内耳の立候補条件今低周波領域での実質的な残存を持っている<s>s</s>患者を含めるも補聴器の恩恵はありません。3これらの患者にすることができますので使用注入耳エレクトリックとアコースティックの刺激を組み合わせて、聴力保護 CI の外科医のための主要な問題となっています。、人工内耳の中に電極配列は、蝸牛、それは電気的、聴覚神経を刺激するのスカラー座索に挿入されます。4電極挿入トラウマきこえにリスクをもたらすため、電極インピー ダンスとインプラントのバッテリ消費を増加させる線維化を誘導します。このように、難聴と電極の挿入による線維症を減らすことができる医薬品の介入を研究するモデルが不可欠です。
モルモットは、簡単のため、cis 諸国の適切かつ便利な動物モデル、スナネズミ、ラットやマウスと比較して内耳への再現性のある外科アクセス。5,6,7,8さらに、この種の聴力の範囲は比較的人間の聴覚に匹敵します。9より大きい種は猫が好きか、サル、CIs に関連する特定の研究の質問のアドレスに使用されている、ほとんどの CI 研究倫理や財務の問題のための合理的な選択を表さない。10,11
モルモットは、要約すると、内耳の設定における薬理学的介入の効果を評価するための信頼性が高く、比較的コスト パフォーマンスに優れたモデルです。

<table><tbody><tr><td>スケール</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>酸素吸入器</td><td></td><td></td><td></td></tr>シェー<tr><td>バー</td><td></td><td></td><td></td></tr>吸<tr><td>盤</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>ポビドンヨウ素溶液</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>アルコール</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>喉頭鏡</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>胃管&nbsp;</td><td></td><td></td><td>Fr 06、Lg 80 cm</td></tr><tr><td>外科用双眼顕微鏡</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr>ドリル<tr><td>0.5 mmダイヤモンドバリ</td><td></td><td></td><td></td></tr>1 <tr><td>mmダイヤモンドバリ</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>加熱プレート</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>パルスオキシメータ</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>組織接着剤</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>歯科用セメント粉末</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>歯科用セメント粉末</td><td></td><td></td><td></td>バイ</tr><tr><td>ポーラ焼灼</td><td></td><td></td><td></td></tr>用液体ガー<tr><td>ゼ圧縮</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>綿棒</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>セメントミキシングボウル</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>テフロン絶縁金線</td><td></td><td></td><td>金99.99 %、直径:0.125 mm、絶縁:0,016 mm、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)&nbsp;</td></tr><tr><td>刃付きメス No.10</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>刃付きメス No.15</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>ハサミ</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>蚊鉗子</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>ドレッシング鉗子</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>組織鉗子</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>デリケートなドレッシング鉗子 2X</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Micro</td><td></td><td></td><td></td>鉗子</tr><tr><td>スクリュードライバー</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>ステンレス製ネジ</td><td></td><td></td><td>径:1 mm</td></tr><tr><td>リトラクター</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>ニードルプローブ</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>へら</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>ニードルホルダー</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>5-0 吸収性縫合糸&nbsp;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>針 23G</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>針 27G</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>メデトミジン 1 mg/mL</td><td></td><td></td><td>0.36 mg/kg</td></tr><tr><td>ミダゾラム g mg/mL</td><td></td><td></td><td>1.2 mg/kg</td></tr><tr><td>フェンタニル 50 & マイクロ;g/mL</td><td></td><td></td><td>0.036 mg/kg</td></tr><tr><td>ケタミン 100 mg/mL</td><td></td><td></td><td>12 mg/kg</td></tr><tr><td>リドカイン(局所麻酔)</td><td></td><td></td><td>4 mg/kg</td></tr><tr><td>アチパメゾール 5 mg/mL</td><td></td><td></td><td>1 mg/kg</td></tr><tr><td>フルマゼニル 0.1 mg/mL</td><td>0.1 mg/kg</td><td></td><td></td></tr><tr><td>エンロフロキサシン 100 mg/mL</td><td>7 mg/kg</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ブプレノルフィン&nbsp; 0.3 mg/mL</td><td></td><td></td><td>0.05 mg/kg&nbsp;</td></tr><tr><td>生理食塩水(体温</td><td></td><td></td>)<td>12.5 mL/Kg(術前)</td></tr><tr><td>グルコース5%(術前、体温)</td><td></td><td></td><td>12.5 mL/Kg</td></tr><tr><td>生理食塩水(体温</td><td></td><td></td>)<td>25 mL/kg(術後)</td></tr></tbody></table>

モルモットの内耳

Cochlear Implantation in the Guinea Pig

内耳は、重度の難聴者の聴力を復元することができます非常に効率的なデバイスです。音声認識結果のため立候補条件は、最後の数十年にわたって展開されています。これには、内耳の中に聴力保護の重要な問題は、同じ耳の電気および音響の刺激からの利益に実質的なきこえ患者が含まれます。電極のインピー ダンスとエネルギー消費量の関連する問題は、この領域における作業進行は聴覚完全埋込型の人工の道を開くことができるもう一つの主要な研究フィールドです。体系的な方法でこれらの問題に対処するため、適切な動物モデルが不可欠です。したがって、このプロトコルの目的は、様々 な研究の質問に対処するため, 人工内耳の移植の動物モデルを提供します。人間の聴力範囲に比較的似ている聴覚範囲と同様に、内耳手術簡単にアクセスできる大きな鼓室胞によるモルモット聴覚研究は一般的に使用される種。モルモットの内耳が着けたアプローチを介して実行されます。Bullostomy から、cochleostomy に穴を開けて、スカラー座索に人工内耳の電極が挿入されます。この電極は、電気刺激、電極インピー ダンスによる聴覚神経の複合活動電位の測定に使用できます。これらのアプリケーションだけでなく人工内耳の電極も使えます薬物送達デバイスとして細胞への薬剤の局所配信や、内耳の流体をする場合。

通常高速およびモルモット モデルで合併症なく手術の傷の治癒し、術後の電気生理学的測定のための連絡先のまま動物 (図 3) の頂点に簡単にアクセスできます。図 4は、代表的な動物の術前・術後クリック キャップ測定を示しています。電極挿入の結果 16 デシベル (dB) (図 4 aおよび4 b) のしきい値シフト。図 4Cは、同じ動物の術前・術後の特定周波数キャップしきい値を示しています。8 kHz から高周波領域で約 25 ~ 30 dB のしきい値シフトが得られるに対し、キャップしきい値は低頻度でほとんど変更されません。
電極挿入は、内耳への外傷を引き起こす可能性が。急性外科外傷に加えて電極に異物反応では、人工内耳の性能が低下します。図 5は、CI 挿入と異なる組織手順後モルモットの蝸牛を示しています。図 5Aスカラー ティンパニーで収まりますが、電極残されたその場で図 5Bの電極は、組織学的精密検査の前に削除されたに対し。図 5A異物反応がほとんどないが表示されますが、図 5B座鼓の大面積で線維組織が表示されます。図 5Cは、CI 電極挿入もこの動物のらせん神経節細胞損失が発生による骨スパイラル ラミナの破壊を示しています。このような骨折をいくつかの動物で予想されるしきい値シフト以上説明できます。
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56829/56829fig1.jpg"> 図 1: ラウンド金線原とウィンドウ領域。アスタリスク マーク丸い窓、x 蝸牛の基底にします。金ワイヤは、矢印で示されます。スケール バー 2 mm.<a href="/files/ftp_upload/56829/56829fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56829/56829fig2.jpg"> 図 2: モルモット内耳電極。4 mm で 2 つの接触電極が挿入されます。電極の直径をテーパーから 0.5 mm. に先端に 0.3 mm 線を示す 0.5 mm<a href="/files/ftp_upload/56829/56829fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するにはここをクリックしてください。</a> 。
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56829/56829fig3.jpg"> 図 3: モルモット蝸牛移植後約 2 週間です。CI 電極はその場で電気生理学的測定のため連絡先は動物の頂点に簡単にアクセスできます。<a href="/files/ftp_upload/56829/56829fig3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56829/56829fig4.jpg"> 図 4: 代表的なキャップのしきい値 (A)代表的な動物の術前クリック上限しきい値。(B)術後は 16 dB のしきい値シフトを示す同じ動物の上限しきい値をクリックします。行は、10 dB を示しています。(C)術前・術後特定周波数のキャップしきい値低周波、ほとんど変更された 25-30 dB のしきい値シフトは 8 に 32 kHz の周波数範囲で観察できます。<a href="/files/ftp_upload/56829/56829fig4large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56829/56829fig5.jpg"> 図 5: CI 電極挿入の潜在的なローカルの結果。(A) CI 電極原 (#) のみ最小限の異物反応とモルモット蝸牛の基底回転の顕微鏡写真。組織学的解析を行った砥石を使用し、樹脂埋め込み、ギムザ染色後研磨技術。15縮尺記号 100 μ CI 電極を除去した後、運河を残し目に見える組織の応答蝸牛の基底の上の鼓膜のダクト(B)顕微鏡ターン (#)。骨折骨スパイラル ラミナ (太字矢印) と隣接する組織の応答と蝸牛の縮尺記号 100 μ m (C)低い基底のターン: (i) ローゼン タールの運河 (ii) 線維症や前庭 (●) と (osteoneogenesis の螺旋神経節細胞 (矢印) の損失iii) (*) コルチ器官の損失。掘削-穴挿入の CI (○) と隣接する osteoneogenesis。縮尺記号 500 μ m の範囲の数字 5 b と 5 C が (青) ヘマトキシリンとエオシン ステンド グラス (赤)。<a href="/files/ftp_upload/56829/56829fig5large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。

このプロトコルの目的は、研究の質問の多数に対処するため, 人工内耳の移植の動物モデルを提供することです。潜在的なアプリケーションには、医薬品の介入または聴覚閾値や電極のインピー ダンスに対する有利な効果のための電気刺激の評価が含まれます。

Cochlear implants are highly efficient devices that can restore hearing in subjects with profound hearing loss. Due to improved speech perception ...

この外科的処置の全体的な目標は、モルモットを使用した人工内耳の信頼性と汎用性の高い動物モデルを提供することです。この方法は、人工内耳の分野における重要な疑問、例えば、医薬品による介入や新たに開発された電極が残存聴力の保存や電極のインピーダンスに有益な効果をもたらすかどうかなど、疑問に答えるのに役立ちます。モルモットの主な利点は、比較的大きな内耳にすばやくアクセスできるため、安全で信頼性が高く、用途の広い人工内耳の動物モデルが得られることです。この手順では、手術中に簡単に扱えるように、手術用顕微鏡、ドリル、加熱プレート、パルスオキシメータを実験者の周囲に配置することが重要です。加熱パッドを摂氏38度に設定します。滅菌技術に従ってください。帽子、マスク、手袋を着用してください。次に、人工内耳用の滅菌手術器具をレイアウトします。次に、一方の端から3mmの絶縁体を、もう一方の端から5mmの絶縁体を慎重に取り除いて、長さ3.5センチのテフロン絶縁金線を準備します。次に、長さ2.5センチの金線を2本目に切断し、両端から5ミリの絶縁体を取り除きます。次に、両方のワイヤーをアルコールで滅菌します。次に、テキストプロトコルの指示に従って、麻酔カクテルを使用してモルモットに麻酔をかけます。次に、頭を剃り、加熱プレートにうつ伏せにします。次に、小さな喉頭鏡でモルモットの口を慎重に開き、吸引を使用して口腔からすべての食物の破片を取り除きます。次に、抵抗が感じられるまでゆっくりと胃に押し込むことにより、胃管を食道に慎重に挿入します。酸素飽和度をチェックして、チューブが気管にないことを確認します。次に、生理食塩水、5%グルコース、エンロフロキサシンの混合物を、23ゲージの針を使用して首の脂肪パッドに注入します。ポビドンヨードと70%エタノールを交互にスクラブして手術野を準備し、動物をドレープします。鎮痛剤の使用のために、リドカインはまた、必要に応じて動物に麻酔薬を再投与します。メスを使用して、耳介の後方3〜5ミリメートルの2〜3センチの皮膚切開から手術を開始します。出血に対処するには、双極性焼灼を使用してください。次に、聴覚水疱の隆起を触診し、15番の外科用メスまたは外科用ハサミを使用して、耳介後領域の筋肉を慎重に切断します。ブラから筋肉を解剖するには、筋肉をそっと脇に押し、リトラクターを使用して切開部の全長を露出させ、ブラへのアクセスを妨げないようにします。次に、15番のメスの先端を使用して、ブラに穴を開けます。骨に穴が開いたら、必要に応じて穴を広げて中耳の構造を検査します。動物を屈曲位置に入れ、開口部を点検します。蝸牛の基底回転と丸い窓のニッチが見えなければなりません。屈折した位置にある間、動物の酸素レベルに注意してください。続行するには、うつ伏せの動物を再配置し、長方形の切開を使用して頂点を露出させます。次に、切除皮膚を切除し、骨膜を解剖し、メスを使用して骨膜をきれいにします。次に、3.5センチメートルのワイヤーの3ミリメートルの露出した端に小さなフックを作ります。次に、金線のもう一方の端を皮下から頂点に導きます。マイクロ鉗子を使用して18ゲージの末梢静脈カテーテルを介して。2組目のマイクロ鉗子を使用して、ワイヤーのフック付き端を中耳に慎重に配置します。次に、動物の頭を屈折させて、雄瘤を通して丸い窓のニッチの領域を視覚化し、マイクロ鉗子を使用して金線を骨の隆起に引っ掛けます。次に、金線に穏やかな張力を維持しながら、27ゲージの針から送られる10〜15マイクロリットルのシアノアクリレートを使用して、水疱瘻の頭蓋縁に固定します。これで、ベースライン測定を金線から取得できるようになりました。次に、電極を取り付けるために、動物を腹臥位に置きます。そして、1ミリのバリドリルを使用して、ラムダ縫合糸の1ミリメートル前に2つの穴を開けます。硬膜を傷つけないでください。次に、穴にネジを埋め込んで電極コネクタを利用します。次に、18ゲージの末梢静脈カテーテルを使用して、電極をコネクタから頭蓋骨のできるだけ近い組織層のブラに導きます。次に、へらを使用してネジの間に0.5〜0.7ミリリットルの半流動歯科用セメントを詰め、電極コネクタをネジの間に配置します。歯科用セメントが硬化するまで、コネクタを所定の位置に安定させます。動物を横に動かしながら、丸い窓から1mmのところに蝸牛瘻を慎重にドリルで開けます。0.5mmのダイヤモンドバリを5000rpmでドリルします。次に、電極を4ミリメートルのスケールティンパニに慎重に挿入します。次に、電極を引き出し、挿入を繰り返します。次に、シアノアクリレートを塗布して電極を固定します。安定した移植は、より多くの聴力閾値シフトを提供します。したがって、電極をテーブルに挿入するために使用されるアームを安定させて、不要なけいれん運動の可能性を最小限に抑えることが重要です。続いて、約0.3ミリリットルの歯科用セメントで水疱瘻を閉じます。また、歯科用セメントがブラに変位することは避ける必要があります。次に、5-0吸収性縫合糸を使用して耳介後切開を閉じます。次に、動物を腹臥位に向けます。次に、鉗子を使用して、頂点の長方形の切開部の後端をつかみます。そしてハサミで動物の首に2センチの皮下トンネルを作ります。トンネルを抜けて、鉗子を使用して2.5センチの金線を埋め込みます。露出の少ないワイヤの端をコネクタの指定されたピンに配置してから、接続をはんだ付けします。次に、丸い窓のニッチ電極をコネクタの適切なピンにはんだ付けします。はんだ付けが完了したら、絶縁ピンと電極を完全に覆うために、さらに歯科用セメントを塗布します。これで移植は完了です。提示された動物の術前および術後の周波数特異的CAP閾値は、低周波でほとんど変化しませんでした。一方、約25〜30デシベルの閾値シフトは、8キロヘルツから始まる高周波領域で達成されました。埋め込まれた電極に対する異物反応は、大きく異なる可能性があります。目に見える反応が起こらないか、鼓膜の広い領域が線維性組織で満たされる可能性があります。CI電極の挿入中に骨の螺旋板を破砕することさえ可能です。この場合、骨折は螺旋状神経節細胞の喪失、前庭管の線維症および骨形成、ならびにコルチ器官の喪失を引き起こした。このような骨折は、一部の動物で予想よりも高い閾値シフトを説明することができます。このテクニックは、一度マスターすれば、適切に実行すれば2時間半で習得できます。術中の聴力測定を行うと、全体の処置に必要な時間が大幅に増加する可能性があります。このビデオを見た後、モルモットに人工内耳を行う方法についてよく理解しているはずです。この動物モデルを使用して、この分野のさまざまな研究課題に取り組むことができます。

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