방법 논문

토끼의 지속적인 장기 EEG/ECG 모니터링을 위한 외과용 임플란트 절차 및 배선 구성

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DOI:

10.3791/67620

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2025년 1월 24일

 ,  ,  ,  ,  , 
1Norton College of Medicine, SUNY Upstate Medical University, 2Department of Pharmacology, SUNY Upstate Medical University, 3Department of Medicine-Cardiology, SUNY Upstate Medical University

* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

이 연구는 토끼에서 새로운 연속 EEG/ECG 기록 시스템의 설계, 제조 및 배치를 위한 프로토콜을 설명합니다. 이 유선 시스템은 머리와 가슴에 있는 9개의 개별 전극에서 지속적인 EEG/ECG 기록을 가능하게 하여 뇌와 심장의 전기 활동에 대한 포괄적인 평가를 용이하게 합니다.

초록

뇌파(EEG) 및 심전도(ECG) 기록의 지속적인 수집을 포함하는 다중 시스템 접근 방식은 특히 일시적 사건으로 이어지는 뇌와 심장의 전기 활동에 대한 포괄적인 평가를 용이하게 합니다. 의식이 있는 제지 토끼로부터 간헐적인 EEG/ECG 기록 수집을 용이하게 하는 이전 프로토콜을 기반으로 당사는 구속되지 않은 토끼로부터 지속적인 EEG/ECG 기록 수집을 위한 프로토콜을 개발했습니다. 이 새로운 방법은 사육장에서 고품질 24/7 녹화를 가능하게 하여 정상적인 생리적 상태 범위를 포착하고 토끼가 자유롭게 움직이고, 먹고, 마시고, 잠을 잘 수 있도록 합니다. 이를 통해 EEG/ECG 이상, 발작, 부정맥 및 돌연사에 대한 유병률, 발병률 및 감수성을 종합적으로 평가할 수 있습니다. 이 절차에는 피하 전극의 외과적 배치와 토끼의 손상에 영향을 받지 않는 견고한 배선 시스템의 설계 및 제조가 포함됩니다. 수술 절차에는 두 개의 절개 부위와 맞춤형 포트를 통해 나오는 9개의 전극과 와이어의 피하 터널링이 포함됩니다. 외부 커넥터는 전기 스위블이 포함된 와이어 하네스에 부착되어 케이지 전체에서 토끼의 움직임을 자유롭게 할 수 있습니다. 또한 전선은 토끼 우리 천장에서 견인기 케이블로 매달려 있는 금속 덮개로 둘러싸여 있습니다. 그런 다음 와이어는 고품질 연속 EEG/ECG 기록을 획득하기 위해 증폭기/디지타이저에 연결됩니다.

서론

우리는 이전에 토끼로부터 급성(< 5시간) 비디오/EEG/ECG 기록을 수집하는 프로토콜을 개발했습니다. 여기에는 9개의 피하 EEG 및 ECG 핀 전극을 사용하고, 토끼를 구속기에 넣고, 조사관이 녹음1의 전체 기간 동안 토끼를 면밀히 모니터링하는 것이 포함됩니다. 이 시스템은 고품질 비디오/EEG/ECG 녹화를 제공하지만 몇 가지 제한 사항이 있습니다. 부정맥, 간질 발작 및 기타 EEG/ECG 이상은 다양한 생리학적 및 환경적 기질에 의해 유발될 수 있으므로 간헐적 기록을 수행할 때 이러한 이벤트를 놓칠 수 있습니다. 따라서 이 기록 플랫폼은 하루 종일, 다양한 생리학적 상태 또는 토끼의 정상적인 주거 환경에서 신경 심장의 전기 기능에 대한 포괄적이고 정확한 평가를 용이하게 하지 않습니다.

지속적인 비디오/EEG/ECG 모니터링은 다양한 생리학적 상태에서 심장 및 뉴런의 전기적 기능을 평가하는 데 중요합니다. 이를 통해 간질 활동 및 부정맥의 유병률 및 발생률뿐만 아니라 일시적 사건을 둘러싼 다중 시스템 변화의 일치 및 진행에 대한 정확한 평가를 용이하게 합니다. 예를 들어, 자율 신경계의 일주기 변동과 스트레스 및 활동에 의한 자율신경 변화는 심박수 및 ECG 측정에 큰 영향을 미치며 부정맥을 유발할 수 있습니다 2,3. 특정 유형의 간질(예: 소아 근간대성 간질)에서는 수면 중 또는 잠에서 깬 후 1-2시간 이내에 발작이 발생할 가능성이 더 높다4. 수면 중 뇌의 전기 활동의 역동적인 변화는 발작의 민감성, 기원 및 확산에 영향을 미칠 수 있다5.

스트레스, 활동 및 운동 발작은 근육 인공물과 전극의 이탈을 유발할 수 있으며, 이는 녹음의 품질과 안정성에 영향을 미칩니다. 특히, 경련을 일으키는 연구를 하는 동안 토끼는 근간대발작, 간대발작, 강장제, 간대성 발작을 경험합니다. 긴장 단계는 넥의 비자발적 확장과 관련이 있으며, 이는 핀 전극을 제거하여 실험의 중요한 단계에서 신호를 차단할 수 있습니다. 따라서 핀 전극과 관련된 임시 시스템에는 해결해야 할 중요한 제한 사항이 있습니다. 더욱이, 토끼는 구속 상태에 있기 때문에 운동 징후의 전체 범위를 문서화하는 것은 어렵습니다.

따라서 동물이 정상적인 구속되지 않은 환경에 있을 때 장기적으로 지속적이고 안정적인 다중 시스템 기록을 위해 전극을 이식하는 절차를 개발하는 것이 중요합니다. 이를 통해 광범위한 생리적 상태와 환경적 유발 요인에 대한 대응에 대한 자세한 평가를 용이하게 할 수 있습니다. 또한 희귀한 에피소드 이벤트를 캡처하는 데에도 유용할 것입니다. 이 설정은 녹음하는 동안 조사자가 참석할 필요가 없기 때문에 연구 플랫폼의 효율성과 처리량을 증가시킵니다. 또한 사람들이 토끼를 방해하는 빈도를 최소화합니다. 마지막으로, 이 절차를 통해 동물들이 녹음 내내 자연 주거 환경에 머물 수 있기 때문에 토끼의 삶의 질이 향상되고 전반적인 동물 복지가 향상됩니다.

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프로토콜

이 연구는 토끼에서 새로운 연속 EEG/ECG 기록 시스템의 설계, 제조 및 배치를 위한 프로토콜을 설명합니다. 이 프로토콜은 SUNY Upstate Medical University의 IACUC(Institutional Animal Care and Use Committee)의 승인을 받았습니다. 동물 복지, 수술 지침 및 연구 종점에 대한 모든 IACUC 요구 사항을 따릅니다. SUNY Upstate의 실험실 동물 연구과의 연구자와 교수진/직원은 정기적인 복지 점검 및 일반 치료를 수행합니다. 모든 부상, 불편함, 감염 또는 부작용은 즉시 처리됩니다.

1. 이식 가능한 전극 어셈블리의 구성

  1. 이식형 전극 어셈블리의 사내 제작은 깨끗한 실험실 벤치, 니트릴 검사 장갑 및 절차용 마스크를 포함하는 위생적인 환경에서 수행합니다.
  2. 기존 와이어 번들을 빠른 연결 플러그 및 DIN 커넥터와 함께 조정하는 경우 플러그의 수형 및 암형 끝을 제거하십시오(보충 그림 1A). 나중을 위해 플러그와 긴 전선을 DIN 커넥터와 함께 보관하십시오.tag와이어 어셈블리의 es(보충 그림 1B).
  3. 두 플러그와 DIN 커넥터가 있는 피복 와이어 번들에서 와이어를 추가하거나 제거하여 필요한 전극 수를 확보합니다(이 예제 설정의 경우 9개; 보충 그림 1A).
  4. 5개의 EEG(빨간색, 주황색, 노란색, 녹색, 파란색) 전극과 4개의 ECG(검은색, 분홍색, 흰색, 회색) 전극을 수집합니다. 열수축 튜브와 히트 건을 사용하여 각 전극의 머리에서 동물 모델에 맞는 길이로 와이어를 묶습니다(보충 그림 2A).
    참고: 뉴질랜드 흰 토끼(생후 1.25-13개월, 0.8-4.17kg)의 경우: EEG 와이어는 전극 머리에서 25cm, 검은색 및 분홍색 ECG 와이어는 40cm(왼쪽 팔과 왼쪽 다리), 흰색 ECG 와이어는 35cm(오른쪽 팔), 회색 ECG 와이어는 30cm(왼쪽 다리)입니다. 이것은 와이어와 전극을 원하는 위치로 터널링할 수 있는 충분한 길이를 제공할 뿐만 아니라 토끼의 성장과 이동을 위한 추가 길이를 제공합니다.
  5. 케이블 통과 부싱을 통해 와이어 번들을 통과시킵니다(보충 그림 2B).
    참고: 플라즈마 멸균은 수술 전에 조립된 임플란트에서 수행됩니다.
  6. 케이블 통과 부싱 끝에서 약 1-1.5cm 떨어진 전극에서 전선의 측면을 자르고 각 전선의 끝에서 짧은 ~5mm 코팅 부분을 벗겨냅니다(보충 그림 2B).
  7. 패스스루 부싱에서 나오는 각 와이어에 맞대기 커넥터의 한쪽 끝을 연결하고 단단히 부착하기 위해 압착합니다. 각 플러그 와이어에 열 수축 튜브 조각을 놓습니다. 플러그에서 벗겨진 전선 끝을 맞대기 커넥터의 압착되지 않은 쪽에 삽입하고 해당 동일한 색상 전선에 부착합니다(보충 그림 2C).
    알림: 열수축 튜브를 압착하면 찢어지고 맞대기 커넥터의 전도성 금속이 노출될 수 있으므로 압착하지 마십시오. 납땜은 선택한 와이어가 호환되는 경우 맞대기 커넥터 대신 수행할 수 있습니다.
  8. 각 채널을 격리하기 위해 작은 열 수축 튜브로 각 맞대기 커넥터/연결부(노출된 금속 없음)를 덮고 열 수축시킵니다.
  9. 플러그 위의 큰 열 수축 튜브 조각을 케이블 통과 부싱 바닥으로 밀어 모든 전선을 덮고 플러그 바닥에 최소한의 전선이 노출된 상태로 둡니다(보충 그림 2D). 히트 건과 보호 장갑을 사용하여 튜브를 열 수축시킵니다.
    알림: 플러그에 필요한 잠금 장치 위로 튜브를 수축시키지 마십시오.
  10. 전극이 있는 포트 측면의 아크릴 베이스를 형성하는 역할을 하는 금형을 생성합니다(보충 그림 3).
    알림: 50mL 원추형 튜브 캡을 사용하고 샌더로 나사산을 제거한 다음 그룹으로 4개의 슬릿을 만든 다음 첫 번째 슬릿 그룹에서 110°-120°로 5개의 슬릿을 더 만듭니다(보충 그림 3A). 금형 바닥(튜브 캡)에 0.5인치 구멍을 뚫습니다. 금형 내부에 마스킹 테이프를 붙입니다. 슬릿에서 테이프를 자릅니다.
  11. 패스스루 부싱이 있는 조립된 포트를 금형 바닥의 구멍을 통과하는 플러그(빨간색)로 금형으로 내립니다. 케이블 통과 부싱이 금형 바닥과 같은 높이에 놓일 때 장치가 제자리에 있습니다(보충 그림 3B).
  12. 5개의 EEG 전극이 금형 왼쪽에 있는 5개의 슬릿 내에 있고 4개의 ECG 와이어가 금형 오른쪽에 있는 4개의 슬릿 내에 놓이도록 와이어를 배열합니다. 금형 내부의 슬릿을 마스킹 테이프로 덮습니다.
  13. 환기가 잘 되는 곳에서 수지 분말 2부와 수지 액체 1부를 사용하여 유리 바이알에 치과용 아크릴을 혼합합니다. 전사 피펫을 사용하여 혼합물이 점성이 있지만 여전히 전사 피펫을 통해 흐를 때까지 분말과 액체를 혼합합니다.
  14. 전사 피펫을 사용하여 아크릴 혼합물을 금형에 분배하고 모든 와이어가 덮여 있는지 확인합니다. 아크릴이 굳기 시작하되 아크릴이 완전히 굳기 전에 튜브 캡에서 아크릴 베이스를 제거합니다.
  15. file 아크릴 포트 바닥의 거친 모서리를 제거합니다. 보충 그림 3C 는 아크릴에 내장된 와이어의 최종 제품을 보여주며, 이 와이어는 패스스루 부싱을 통과하여 플러그에 연결되고 모두 열수축 튜브로 밀봉되어 있습니다.

2. 철사 마구 집합

  1. 포트의 플러그를 보완하는 플러그를 구합니다. 스위블을 잡고 각 측면에 미리 연결된 9개의 와이어를 유지합니다(보충 그림 4).
  2. 작은 회전 쪽에서 전선을 5cm 길이로 자르고 각 끝에서 와이어 코팅을 5mm 벗겨냅니다(보충 그림 5A).
  3. 2cm의 작은 열 수축 튜브 조각을 자르고 보완 플러그의 각 와이어 위에 놓습니다(보충 그림 5A).
  4. 플러그의 전선을 회전의 작은 쪽에 있는 일치하는 색상 전선에 납땜합니다(보충 그림 5A).
  5. 각 와이어에 대해 열 수축 튜브를 솔더 연결부 위로 밉니다. 히트 건을 사용하여 부착하십시오.
  6. 긴 크기의 큰 열 수축 튜브를 플러그 위로 통과시키고 번들의 전체 길이를 덮도록 밉니다. 열 수축 튜브는 회전 기능을 방해하지 않고 플러그의 2.5mm와 스위블의 작은 면을 최대한 많이 덮을 수 있을 만큼 충분히 길어야 합니다. 히트 건을 사용하여 부착합니다(보충 그림 5B).
  7. 스위블의 큰면에서 각 와이어의 끝에서 5mm의 코팅을 벗겨냅니다. 와이어 번들 위로 > 45cm의 금속 피복 조각을 밀어 넣고(DIN 커넥터가 있는 끝이 아니라 절단된 끝에서 시작하는 경우 가장 쉬움) 절단된 와이어가 노출될 때까지 통과합니다.
    알림: 2cm 길이의 작은 열 수축 튜브 조각을 자르고 스위블의 큰 쪽에 있는 각 와이어 위에 놓습니다(보충 그림 5B). 더 큰 수축 랩 조각(길이 5cm)을 자르고 전체 전선 묶음 위로 밀어 넣습니다. 다음 단계에서는 모든 열 수축 튜브를 열/납땜에서 멀리 두십시오.
  8. 와이어 꼬임 및 납땜을 통해 스위블의 큰 쪽 끝에서 절단된 전극 와이어(DIN 커넥터가 있는 끝)까지 와이어를 연결합니다(보충 그림 5B).
  9. 각 연결부에 히트 건이 있는 작은 열 수축 튜브를 부착합니다. 스위블의 큰 쪽에 있는 와이어의 압력이나 끼임을 방지하려면 스위블의 큰 끝(스위블의 8mm 포함)과 와이어(와이어 2cm 포함) 바로 위에 매우 큰 접착 열 수축 튜브를 추가합니다. 히트 건을 사용하여 부착합니다(보충 그림 5C).
  10. 새로 연결된 전선 위로 금속 피복을 밀어 넣고 회전합니다(보충 그림 6A). 금속 피복이 스위블 위로 미끄러지지 않으면 플라이어나 그라인더를 사용하여 스위블의 칼라를 제거하고 매끄럽게 하여 금속 피복에 꼭 맞도록 합니다. 이를 위해서는 사용자가 스위블 위로 덮개를 비틀어야 합니다.
  11. 피복이 플러그 바닥에 도달할 때까지 계속 비틀지만 회전이 회전하는 것을 방해하지 않습니다. 이것은 피복이 스위블에 부착된 상태로 유지되도록 하는 데 중요합니다(보충 그림 6B).
  12. 금속 피복을 최대 길이로 늘리고 나일론 피복/와이어 번들에서 이 위치를 기록해 둡니다.
  13. 1mm 길이의 15mm(외경, OD) 고무 튜브 조각을 자르고 나일론 시트와 전선 다발 위로 밀어 넣습니다(DIN 커넥터 쪽에서 시작, 보충 그림 6C).
  14. 고무 튜브 위에 3cm의 큰 수축 튜브 조각을 놓습니다. 히트 건을 사용하여 이 표시된 위치에 고무와 수축 튜브를 부착합니다. 이것은 전선이 금속 피복을 통해 당겨지는 것을 방지하는 스토퍼 역할을 합니다.
  15. 플러그 끝에서 1cm와 20cm의 늘어나지 않은 금속 피복 위에 두 개의 열 수축 튜브(길이 24cm)를 추가합니다. 히트 건을 사용하여 부착합니다(보충 그림 6C). 이 사이트는 나중에 견인기 케이블 브래킷을 고정하는 데 사용됩니다. 보충 그림 7 은 플러그, 전선, 스위블, 금속 피복, 스토퍼 및 견인기 케이블 부착 지점을 포함하는 완성된 와이어 하네스를 보여줍니다.

3. 외과적 절차

  1. 수술 24시간 전과 48시간 전에 경구용 항생제(예: 5mg/kg의 독시사이클린)를 투여하고 수술 후 5일 동안은 매일 투여합니다.
  2. 체중을 기준으로 케타민(40mg/kg)과 자일라진(6mg/kg)의 투여량을 계산합니다(체중이나 성별에 대한 제한은 없지만 어미나 새끼가 전극 임플란트를 방해할 가능성을 줄이기 위해 토끼는 최소한 젖을 뗀 것이 좋습니다). 이러한 약물은 근육 주사(IM) 주사로 전달하십시오.
  3. 토끼가 완전히 진정되면(물리적 자극에 반응하지 않음) 토끼의 눈에 보호용 보습 젤을 바르십시오. 젤 위의 눈꺼풀을 닫아 고르게 펴 바릅니다.
  4. 전기 면도기(굵은 면도기, 미세한 부착물)를 사용하여 토끼의 눈 사이에서 견갑골의 아래쪽 각도에서 꼬리 5cm까지 털을 제거합니다. 토끼의 오른쪽 옆구리에 있는 털을 제거합니다. 토끼의 복부 털을 앞다리 사이에서 갈비뼈의 아래쪽 경계까지 계속 면도합니다.
  5. 흡입 유지 마취(2%-3% 이소플루란)를 시작합니다. 1.5-2 L/min(LPM)에서 시작하여 1.5 LPM에서 동시 산소 투여. 토끼의 코와 입에 꼭 맞는 수의학 마취 마스크를 놓습니다. 고무 개스킷이 토끼의 코가 마스크 뒤쪽으로 밀려 올라가지 않도록 동물의 얼굴 주위를 적절하게 밀봉하는지 확인하십시오.
  6. 토끼의 발에 SpO2 프로브를 놓고 생리학적 값과 파형을 확인합니다. 동물을 왼쪽에 배치하여 오른쪽 측면에 접근할 수 있도록 합니다. 외과의가 멸균 가운, 헤어 네트, 신발 커버, 시술 마스크를 착용하고 문지르고 멸균 장갑을 사용하는 것을 포함하여 나머지 수술 절차를 무균 기술로 수행합니다. 모든 도구, 용액 및 임플란트를 살균하십시오.
    참고: 조사관은 토끼가 마취되는 동안 따뜻하게 지내고 있는지 확인해야 합니다. 수술용 드레이프와 함께 가열된 시술 테이블 또는 발열 패드를 사용하는 것이 좋습니다.
  7. 비멸균 수술 보조원은 베타딘과 이소프로필 알코올을 멸균 대야에 분배합니다. 해당 부위에 베타딘을 바르고 이소프로필 알코올을 바르고 수술 부위에서 시작하여 원형 패턴으로 바깥쪽으로 방사하는 이 과정을 3회 반복합니다. 토끼 위에 멸균 커튼을 깔아 의도한 수술 부위가 여전히 노출되도록 합니다.
  8. 아래 설명된 대로 ECG 리드 배치를 수행합니다.
    1. ECG 전극 배치를 위해 의도된 위치에 멸균 팁 마커를 사용하여 4개의 작은 표시를 만듭니다. 의도된 위치에는 (1) 오른쪽(RA) 및 (2) 왼쪽 겨드랑이(LA)의 내측, (3) 오른쪽(RL) 및 (4) 왼쪽(LL) 가장 낮은 갈비뼈의 아래쪽 경계의 앞쪽(쇄골 중간선을 따라)의 내측에 있는 상부 흉벽이 포함됩니다. 보충 그림 8A). 이렇게 하면 오른쪽의 하위 위치에 접지가 있는 Einthoven의 삼각형 리드 구성이 생성됩니다.
    2. 토끼의 오른쪽 옆구리에 2.5-3.5cm, 토끼의 오른쪽 앞다리에서 약 1cm 정도 세로로 절개합니다(보충 그림 8B).
    3. 지혈기를 사용하여 가슴 전체에 걸쳐 피하 주머니가 만들어지도록 복부를 뭉툭하게 절개합니다. 이 포켓이 4개의 ECG 전극 각각에 대해 표시된 4개의 위치까지 확장되는지 확인합니다.
    4. 3-0 모노필라멘트 봉합사의 바늘이 아닌 끝을 사용하여 전극 바닥 주위에 3세트의 수술 매듭을 묶습니다(보충 그림 9A). 보충 그림 9B는 바늘을 지혈기에 로드하는 이상적인 방법을 보여줍니다: 바늘이 지혈의 길이와 평행이 되도록 봉합사 바닥에서 바늘을 잡는 것입니다. 이것은 바늘이 주변 조직에 걸리지 않고 피하 주머니를 통과하도록 돕기 위한 것입니다.
    5. 전극에 부착된 바늘을 피하 주머니를 통해 통과시키고 표시된 위치에서 피부를 빠져 나옵니다(보충 그림 10A). 집게나 봉합사를 사용하여 피부를 텐트하고 피부를 부드럽게 위쪽으로 당기면 피하 주머니 내의 공간이 늘어나고 바늘이 결합 조직에 걸릴 가능성이 줄어듭니다.
    6. 전극이 표시된 위치에 유지될 때까지 부드럽게 견인합니다(보충 그림 10B). 견인을 풀고 촉진하여 전극이 제자리에 유지되는지 확인합니다. 결합 조직으로 인해 전극이 표시된 위치에 앉지 못하는 경우 와이어와 전극의 경로를 더 무디게 절개하십시오.
      알림: 전극이 원하는 위치에 놓이도록 하기 위해 봉합사에 과도한 힘/견인을 가하면 작동하지 않으며 봉합사 부위에 과도한 손상이 발생하거나 봉합사가 파손될 수 있습니다.
    7. 표시된 위치에 전극을 고정하려면 봉합사의 출구 부위에 바로 인접한 토끼의 피부를 통해 3-0 모노필라멘트 봉합사와 바늘을 통과시킵니다(보충 그림 11A).
    8. 작은 고리가 남도록 피부를 통해 봉합사를 부분적으로 당깁니다(보충 그림 11B).
    9. 한쪽에는 단일 끈(바늘이 부착된 상태)을 사용하여 표준 수술 매듭을 묶고 다른 쪽에는 고리(마치 단일 끈인 것처럼)를 묶습니다(보충 그림 11C). 결과 동점은 보충 그림 11D와 유사해야 합니다. 남은 여여 봉합사를 다듬습니다.
      알림: 외부 봉합사를 너무 세게 묶거나 피부에 보조개를 만들지 마십시오. 필요한 경우 조여질 때 매듭 안에 작은 날카로운 가위의 끝을 놓습니다. 이렇게 하면 부착물이 느슨하게 남아 전극이 나중에 피부를 통해 자랄 위험을 줄일 수 있습니다.
    10. 나머지 ECG 전극에 대해 이 과정을 반복합니다. 각 외부 매듭에 외과용 접착제를 바릅니다.
  9. 아래 설명된 대로 EEG 리드 배치를 수행합니다.
    1. 동물을 엎드린 자세로 회전시키고 마취 안면 마스크가 고정되어 있고 생리학적 모니터링 장치가 적절하게 배치되었는지 확인합니다. 해당 부위에 베타딘을 바르고 이소프로필 알코올을 바르고 수술 부위에서 시작하여 원형 패턴으로 바깥쪽으로 방사하는 이 과정을 3회 반복합니다. 토끼 위에 멸균 커튼을 깔아 의도한 수술 부위가 여전히 노출되도록 합니다.
    2. 멸균 팁 마커를 사용하여 오른쪽 전두(RF), 왼쪽 전두(LF), 오른쪽 후두(RO), 좌측 후두(LO) 및 중앙(Cz) 참조 부위에서 EEG 전극을 배치하기 위한 의도된 위치에 5개의 작은 점을 배치합니다(보충 그림 12). 토끼의 옆구리를 절개한 부위에서 견갑골의 아래쪽 각도를 향해 뭉툭하게 절개한 다음 머리 아래쪽으로 절개합니다.
    3. 귀 기저부의 앞쪽 사이로 1.5cm 길이의 머리를 가로로 작게 절개합니다(보충 그림 12). 근본적인 근육 조직이 손상되지 않도록 주의해서 절개하십시오.
    4. 이 절개 부위를 뭉툭하게 절개하여 옆구리의 절개 부위에 연결되는 피하 주머니가 만들어질 때까지 절개합니다. 뭉툭한 두개골을 두개골로 절개하여 동물의 머리에 만든 피하 주머니가 각 EEG 전극의 배치 위치까지 확장될 때까지 두개골로 절개합니다. 궤도와 여러 근육이 손상될 수 있으므로 여기에 과도한 힘을 가하지 않도록 주의하십시오.
    5. 머리의 절개 부위를 통해 옆구리의 절개 부위까지 고무로 된 지혈제를 통과시킵니다. EEG 전극(한 번에 1-2개의 전극)을 잡고 피하 주머니를 통해 당겨 머리의 절개 부위에서 빠져 나옵니다. 이전에 3.8.4단계에서 설명하고 보충 그림 9A에 표시된 것처럼 각 전극의 바닥 주위에 봉합사를 묶는 과정을 반복합니다.
    6. EEG 전극을 배치하고 고정합니다. 머리의 피하 주머니에 바늘을 통과시키고 표시된 위치에서 피부를 뚫습니다. 봉합사를 제자리에 당기고 프로토콜 단계 3.8.7-3.8.9에 설명된 방법과 보충 그림 11에 설명된 방법으로 고정합니다.
    7. 5개의 전극 모두에 대해 반복합니다. 먼저 전두 전극을 배치한 다음 Cz, 후두 전극을 배치하는 것이 좋습니다. 모든 외부 봉합사 매듭에 수술용 접착제를 바르십시오.
    8. 옆구리의 절개 부위에 큰 집게를 삽입하고 집게를 벌린 다음 견갑골의 아래쪽 각도에 꼬리 부분인 구멍으로 표시된 부위의 피부를 들어 올립니다.
    9. 6mm 펀치 생검을 사용하여 원형 구멍을 만듭니다. 구멍이 완성될 때까지 생검 블레이드를 어느 방향으로든 부드럽게 돌립니다. 펀치 생검에서 절개된 피부를 제거합니다(보충 그림 13A).
    10. 혈액/조직이 플러그에 들어가지 않도록 와이어 플러그를 플라스틱/고무로 덮으십시오. 측면의 절개 부위를 통해 포트를 통과시키고 펀치 생검으로 만든 구멍을 통해 포트의 플러그 쪽을 밀어 넣습니다. 보충 그림 13B 는 피부에서 나오는 포트를 보여주며, 색상은 피부 아래에 터널을 뚫고 머리(EEG)와 가슴(ECG)으로 이동하는 와이어를 나타냅니다.
    11. 모든 것이 팽팽하게 유지되도록 스킨을 포트 바닥까지 누릅니다. 포트 위에 고무 개스킷을 놓고 피부와 같은 높이가 될 때까지 아래로 누릅니다. 여분의 와이어를 뒤쪽과 측면의 피하 포켓에 밀어 넣고, 여분의 배선을 수용하고 균등하게 분배할 수 있을 만큼 충분히 큰 포켓을 무디게 해부하도록 주의하십시오. 전선이 어떤 영역에도 뭉치거나 포트 바로 아래를 통과하면 자극을 유발할 수 있으므로 주의하십시오.
    12. 피부를 부드럽게 모으고 간단한 단속 봉합사를 사용하여 모든 절개 부위를 닫습니다. 모든 폐쇄 3-0 모노필라멘트 봉합사와 절개 부위의 길이를 따라 수술용 접착제를 바릅니다. 수술용 접착제가 마를 때까지 기다립니다.
      참고: 흡입한 마취를 적정하기 시작하고 나중에 아크릴이 굳은 후에 끕니다(3.9.14). 수술 후 모니터링을 위해 SpO2 프로브를 최소 15분 동안 제자리에 두십시오.
    13. 전사 피펫을 사용하여 아크릴 분말과 액체의 부피를 2:1 비율로 혼합합니다. 전사 피펫을 통과할 수 있을 만큼 얇아지지만 포트 사이트에 머물 수 있을 만큼 두꺼워 보일 때까지 혼합합니다.
    14. 포트 외부에 아크릴 혼합물을 바르고 포트 사이트를 피부에 밀봉하는 작은 아크릴 돔을 만듭니다. 아크릴이 굳을 때까지 시간을 두십시오. 토끼의 옆구리에 있는 절개 부위에 멸균 거즈를 놓고 수의사 랩으로 토끼를 느슨하게 감쌉니다(즉, 랩 아래에 2-3개의 손가락이 쉽게 들어갈 수 있을 만큼 느슨함). 머리의 절개 부위는 덮지 않은 상태로 둘 수 있습니다.
    15. 토끼가 패딩, 담요, 열원이 있는 우리에서 회복할 수 있도록 합니다. 토끼는 이 과정에서 감독을 받아야 합니다. 토끼가 깨어나기 시작하면(코 경련, 약간의 움직임) 서방형 부프레노르핀(0.1mg/kg)을 피하로 투여합니다. 토끼가 의식을 되찾을 때까지 직접 감독을 계속합니다(서서 독립적으로 케이지를 탐색).
    16. 데이터 수집을 위해 토끼의 포트를 와이어 하네스에 연결하기 전에 토끼가 치유될 시간(최소 72시간)을 허용합니다.
      참고: 이 기간 동안 적절한 치유와 편안함을 보장하기 위해 최소한 음식과 물 섭취량, 배변, 배뇨, 절개 부위 치유, 에너지 수준, 통증 또는 불편함의 출현에 대한 일일 관찰을 포함하여 모든 적절한 수술 후 관리 단계를 따르십시오. 수술 10일 후 절개 부위의 모든 봉합사를 제거합니다.

4. EEG/ECG 측정

  1. 철사 하네스를 토끼 우리(지름 3/4인치; 보충 그림 14).
  2. DIN 커넥터를 적절한 모니터링 장치에 꽂습니다. 와이어 하니스 구멍 근처의 케이지 내부 상단에 견인기 케이블을 부착합니다.
  3. 끝에 클립이 있는 견인기 케이블 와이어를 연장하고 2개의 수축 튜브 사이의 위치에 있는 와이어 하니스에 부착합니다(보충 그림 15).
  4. 와이어가 케이지 안으로 미끄러지지 않도록 케이지 외부의 상단에 고정합니다(보충 그림 14, 예: 테이프).
  5. 와이어 하네스의 플러그를 토끼 등에 있는 플러그에 연결합니다(보충 그림 16). 신호를 기록합니다(그림 1).

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결과

이 수술 기법을 사용했을 때, 수술 중이나 수술 후에 사망한 사례는 한 건도 없었다. 감염 및 불완전한 상처 치유의 위험이 있으며, 특히 토끼가 절개 부위를 긁거나 무는 경우 더욱 그렇습니다. 수술 전/후 항생제를 투여하고, 절개 부위를 마른 멸균 거즈로 덮고, 토끼에게 조끼를 입혀 주면 수술 부위를 보호하고 더 나은 치유를 할 수 있습니다. 모든 녹음은 토끼의 표준 사육 우리에서 이루어지며, 이는 동물 시설에 있는 모든 토끼를 지속적으로 사육하는 데 사용됩니다. 케이지, 물덩이 또는 음식 여물통을 수정할 필요가 없습니다. 케이지 랙의 지붕에는 와이어 하네스를 통과할 수 있는 작은 구멍이 있습니다. 견인기 케이블은 케이지 상단에 접착되거나 나사로 고정됩니다. EEG/ECG의 지속적인 획득을 보장하기 위해 토끼를 지속적으로 비디오로 모니터링하고 축산업체, 수의사 및 연구원이 하루에도 여러 번 토끼를 확인합니다. 연구원들은 전선이 끊어지거나 분리되었는지 또는 EEG/ECG ...

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토론

맞춤형 와이어 하네스 생성, 임플란트의 사내 제작, EEG/ECG 전극, 와이어 및 포트의 멸균 이식 절차에 대한 자세한 프로토콜을 제시합니다. 이 설정은 효율적이고 안전하며 재정적으로 실현 가능한 방식으로 연속적인 고품질 EEG/ECG 기록을 쉽게 수집할 수 있도록 합니다. 이 프로토콜은 제지자나 지속적인 감독 없이 토끼에서 EEG 및 ECG 데이터를 모두 수집할 수 있는 시스템을 생성합니다. 지속적인 장기 EEG 및 ECG 기록은 낮과 밤 내내 특정 생리학적 상태 및 주변 일시적 사건(예: 부정맥, 발작, 돌연사)에서 신경 심장 전기 기능에 대한 심층적인 통찰력을 용이하게 합니다. 지속적인 기록은 EEG/ECG 이상의 실제 유병률 및 발생률을 결정하고 특정 생리학적 상태, 외부 자극에 대한 반응 및 약리학적 제제 투여 후 EEG/ECG 지표를 평가하는 데 필수적입니다.

Long QT 증후군 1형 및 2형의 유전적 토...

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공개 사항

저자는 공개할 내용이 없습니다. 이 원고에 포함된 정보의 일부는 적절한 허가를 받아 제1저자의 석사 학위 논문(Laura Williams)에도 포함되어 있습니다.

감사의 글

토끼 돌봄에 대한 헌신과 관심에 대해 Pradeep Dumpala, DVM PhD, Sarah Blair, MA 및 SUNY Upstate Medical University의 축산 직원에게 감사드립니다. NIH-NINDS (1R61NS133273), SUNY Upstate Medical University 약리학과

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재료

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