2018年6月15日
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。
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。
本プロトコルでは、モルモットを用いて人工内耳植込みの信頼性の高い動物モデルを作成するための外科的手順について概説します。本手法は、聴覚閾値の保存における薬剤介入および電極性能に関する研究を促進することを目的としています。
信頼性の高い動物モデルは、人工内耳の革新におけるリスク低減や、聴力の保存および電極性能の最適化を目的とした介入策の評価において不可欠です。モルモット人工内耳植込モデルを用いることで、デバイスと組織の相互作用、薬剤送達、および電極インピーダンスの系統的な調査が可能となり、基礎研究から前臨床検証までのトランスレーショナルな連続性が維持されます。本モデルは、次世代の聴覚補綴装置および聴力保存戦略に関するポートフォリオ決定の根拠となります。
このモルモットモデルは、人工内耳および聴覚保存研究における初期探索、リード化合物の特定、そして前臨床検証を橋渡しするものです。