ウサギの長期EEG/ECGモニタリングのための外科的インプラント手順と配線構成

この研究の目標は、継続的なEEGとECGの記録を使用して、脳と心臓の両方の電気的活動を同時に監視することです。これにより、心不整脈、てんかん発作、そして最終的には突然死に至るまでのマルチシステムカスケードのイベントを調べることができるプラットフォームが提供されます。この記録システムは、さまざまな生理学的状態や周囲のまれなエピソードイベント中に、複数の拘束されていないウサギから24/7でEEGとECGを取得します。

直接の監督を必要とせずに連続記録を容易にし、手頃な価格で、研究者に直接データを即時に提供し、サードパーティが所有するバッテリーの交換を必要としません。カスタムメイドのハードワイヤードレコーディングセットアップの開発は、ウサギが自然の飼育環境で自由に動き回れるように構築されました。ワイヤーは噛まれないように包まれています。

したがって、ワイヤーハーネスと皮下のすべての電極のトンネル化により、さまざまな生理学的状態での連続記録が可能になります。私たちのシステムにより、脳や心臓の異常な電気的活動の有病率、基質、トリガーを調査することができる高品質のデータを大量に蓄積しました。また、突然死につながる可能性のある脳波と心電図の異常の一致を評価することもできます。

まず、ポートアロンの補完プラグを入手し、両側に9本の接続済みワイヤを保持するスイベルを備えています。ワイヤーカッターを使用して、小さい方のスイベル側でワイヤーを5センチメートルにトリミングし、端からワイヤーコーティングの5ミリメートルを剥がします。2センチメートルの小さなシュリンクチューブを補完プラグの各ワイヤにスライドさせます。

ワイヤーを完全にはんだ付けします。各ワイヤについて、シュリンクチューブをはんだ付けされた接続部の上にスライドさせます。ヒートガンを使用して、チューブを収縮させ、所定の位置にしっかりと固定します。

次に、長い大きなシュリンクチューブをプラグに通し、ワイヤーバンドルの全長をカバーするようにスライドさせます。大きい方のスイベル側では、ワイヤーストリッパーを使用して各ワイヤーの端から5mmのワイヤーコーティングを剥がし、ワイヤーバンドルの上に45cmを超える金属被覆をスライドさせます。次に、スイベルの大きい方の側から切断した電極線にワイヤーを取り付けます。

各接続部に小さなシュリンクチューブを取り付け、ヒートガンを使用してチューブを所定の位置に固定します。次に、新しく接続されたワイヤーの上に金属被覆をスライドさせて回転させます。金属被覆を伸ばした後、参照用にナイロン被覆の位置をマークします。

次に、外径15mmのゴムチューブを1センチメートル、ナイロン被覆とワイヤー束の上にスライドさせます。3センチメートルの大きなシュリンクチューブをゴムチューブの上に置き、貼り付けます。プラグから 20 cm と 24 cm の距離にある伸びていない金属被覆の上に、長さ 1 cm の熱収縮チューブを 2 本追加します。

まず、手順に必要なすべてのワイヤーハーネスを組み立てます。麻酔をかけたウサギを配置した後、目的の心電図またはECG電極の配置部位に滅菌チップマーカーを使用して4つの小さなマークを付けます。ウサギの右側に2.5〜3.5センチメートルの縦方向の切開を行います。

止血剤を使用して、腹側から解剖を行い、皮下ポケットを作成し、ポケットがマークされた4つの場所に伸びるようにします。3-0モノフィラメント縫合糸の針以外の端を使用して、ECG電極の基部の周りに3セットの外科用結び目を結びます。ECG電極に取り付けられた針を皮下ポケットに通し、対応するマークされた位置から出ます。

穏やかな牽引力を加えて、ECG電極をマークされた位置に配置します。牽引力を解放し、その領域を触診して、電極が所定の位置に留まっていることを確認します。電極を固定するには、3-Oモノフィラメント縫合糸と針を電極出口部位に隣接するウサギの皮膚に通します。

縫合糸を部分的に皮膚に通し、標準的な外科的結び目を結びます。ウサギの脇腹の切開部から、肩甲骨の下角に向かって、次に頭の付け根に向かって鈍く解剖します。ウサギを腹臥位にした後、滅菌チップマーカーを使用して、目的の脳波またはEEG電極の配置部位に5つの小さなドットを配置します。

耳の付け根の前面の間に1.5センチメートルの小さな横切開を頭に行います。切開部から尾側と頭蓋側を鈍く解剖し、皮下ポケットが形成されるまで解剖します。大きな鉗子を脇腹の切開部に挿入してから、鉗子を広げてポートのマークされた部位の皮膚を持ち上げます。

6mmパンチ生検ツールを使用して、マークされた部位に円形の穴を開けます。ワイヤープラグをプラスチックまたはゴムで覆った後、パンチ生検で開けた穴にポートのプラグ側を押し込みます。次に、スキンをポートの基部まで押し下げて、ピンと張るようにします。

ポートにゴム製のガスケットをかぶせ、皮膚と同じ高さになるまで押し下げます。余分なワイヤーを背面と脇腹の皮下ポケットに押し込みます。次に、皮膚をそっとまとめ、単純な中断ステッチを使用してすべての切開部位を閉じます。

ポートの外側にアクリル混合物を塗布し、ポートサイトを皮膚に密着させる小さなドームを作成します。アクリルが固まったら、側面の切開部位に滅菌ガーゼを敷き、ウサギを獣医用ラップでゆるく包みます。ウサギのケージの上部中央にある穴にワイヤーハーネスを通します。

DINコネクタを適切な監視装置に差し込み、ワイヤーハーネスの穴近くのケージの上部にリトラクターケーブルを取り付けます。端にプラスチック製のクリップが付いているリトラクターケーブルワイヤーを延長し、2つのシュリンクチューブの間の位置でクリップをワイヤーハーネスに取り付けます。最後に、ワイヤーハーネスのプラグをウサギの背中のプラグに接続し、監視装置からの信号を記録します。

生後3か月のウサギから、拒絶反応や感染なしに位置を保持する慢性的に埋め込まれた電極を使用して、安定した脳波信号とECG信号が記録されました。心拍変動と心臓メトリクスの高解像度データは、30分ごとに周期することが観察されました。グルーミング中に捕捉された脳波およびECG信号は、ウサギの動きが解析のために高い信号品質を維持しているにもかかわらず、堅牢な信号安定性を示しました。

抗けいれん薬の投与は、後頭部EEGリードに明確なシータバーストを誘発し、正常な洞調律心電図信号とともに記録されました。痙攣誘発性の高用量は発作を引き起こし、脳波は発作前のシータバースト、慢性アーチファクト、および発作性強直期の信号を示しました。ECGは、発作期の強直期に低酸素症を示すT波異常を示し、発作後に発作前の正常に戻りました。