경막하 연피질검사(ECoG) 어레이 이식 및 Minipig의 장기 피질 기록

이 모델은 생체 적합성, 분해능 및 신호 품질 측면에서 만성 피질 장치에 대한 안전성 및 효능 검증의 표준이 될 수 있습니다. 당사의 절차는 장치 안전성 및 효능에 대한 장기 추적 관찰을 수행하기 위한 재현 가능하고 확장 가능한 방법을 설명합니다. 여기에는 시간 경과에 따른 신경 모니터링과 in vivo 및 ex vivo 이미징이 포함됩니다.

우리의 방법은 감각 및 운동 피질 신경 보철물의 발달에 도움이 될 것입니다. 대규모 대뇌 피질 네트워크 활동을 이해하는 도구입니다. 이 방법은 기초 신경 과학에서 다양한 피질 영역에 대한 기능적 연결성을 조사하는 데 사용할 수 있습니다.

다른 대형 동물 모델에도 적용할 수 있습니다. 수술적 접근법은 약간의 연습이 필요하며, 먼저 시체나 급성 실험에서 습득할 수 있습니다. 그러면 측정이 매우 간단해야 합니다.

시작하려면 정중선을 따라 메스 나이프로 마취 된 동물의 피부를 절개하십시오. 근육과 골막을 뼈에서 분리하고 최적의 접근을 위해 스프레더를 배치합니다. 개두술을 수행하려면 X-레이에서 측정한 두개골의 두께를 고려하여 둥근 절단 비트가 있는 뼈 드릴을 사용하여 윤곽을 뚫습니다.

뼈가 과열되지 않도록 식염수로 드릴링 위치를 관개하십시오. 경막에 도달할 때까지 윤곽선을 균일하게 조심스럽게 뚫습니다. 첫 번째 돌파구에서 윤곽선이 거의 뚫릴 수 있을 만큼 얇아질 때까지 드릴링을 마칩니다.

그런 다음 평평한 주걱을 사용하여 개두술 가장자리를 지렛대로 사용하여 뼈 피판을 한 조각으로 부러뜨립니다. 자궁 절개술을 수행하려면 6 oh 봉합사 키트의 바늘을 사용하여 개두술의 앞쪽 또는 뒤쪽 끝, 내측과 측면 사이의 중간에 있는 경막을 조심스럽게 뚫고 들어 올리고 찌르는 칼로 절개의 시작을 만듭니다. 그런 다음 경막하 공간에 삽입된 작고 평평한 주걱을 사용하여 피질을 보호하는 절단 베이스 역할을 합니다.

두 도구를 동시에 전진시켜 경막에 전후 슬릿을 만듭니다. 슬릿이 임플란트 너비보다 약간 큰지 확인하십시오. 임플란트를 경막 슬릿 위에 놓고 작은 집게를 사용하여 각 가장자리를 순차적으로 밀어 장치를 경막하로 삽입합니다.

삽입을 방해하는 장력이 발생하지 않도록 장치의 받침대 끝을 조심스럽게 잡고 임플란트와 함께 전진합니다. 커넥터 가장자리가 슬릿 위에 있을 때 삽입을 중지합니다. 임플란트를 제자리에 고정하려면 개두술의 가장자리 또는 고정 날개에 케이블 위에 티타늄 브리지를 놓고 적절한 드라이버를 사용하여 하나 또는 두 개의 티타늄 나사로 고정합니다.

그런 다음 임플란트 케이블 주위에 경막을 조심스럽게 봉합합니다. 3 oh 흡수성 봉합사와 작은 바늘 홀더를 사용하여 봉합사로 얇은 막을 찢지 않고 두 개의 경막 가장자리를 최대한 함께 가져옵니다. 뼈 피판 배치를 수행하려면 티타늄 나사를 사용하여 각 뼈 피판의 앞쪽과 뒤쪽 부분에 티타늄 브리지를 고정합니다.

티타늄 브릿지의 끝을 두개골에 나사로 고정합니다. 다음으로, 모든 다리가 두개골에 나사로 고정될 수 있도록 발판의 방향을 계획합니다. 그런 다음 제자리에 단단히 고정될 때까지 발판의 티타늄 나사를 조여 발판을 고정합니다.

그런 다음 받침대를 발판에 나사로 고정합니다. 3mm 간격의 봉합사가 있는 4oh 비흡수성 봉합사 와이어로 피하 봉합사를 만듭니다. 받침대에서 시작하여 절개 양쪽에서 받침대쪽으로 이동합니다.

다음으로, 6oh 비흡수성 봉합사 와이어를 사용하여 피부를 봉합하여 진피층을 닫습니다. 5mm 간격으로 봉합사. 받침대에서 시작하여 절개 양쪽에서 받침대쪽으로 이동합니다.

공극을 피하기 위해 두 피부 플랩 사이와 받침대 가장자리 근처에 조직이 잘 배치되도록 주의하십시오. 동물을 안거나 간식으로 먹이를 주어 주의를 산만하게 하는 동물에 무선 헤드 스테이지를 연결한 후 깨어 있는 뇌 신호를 기록합니다. 신호를 녹음하는 동안 liifier 안테나와 외부 스피커를 돼지 우리 가까이에 두십시오.

800Hz 톤 버스트 자극에 대한 반응으로 소리 자극 및 청각 유발 전위가 없는 기준선 활동을 전극 어레이에 매핑할 수 있습니다. 단일 전극 채널에서 청각 유발 전위는 시간이 지남에 따라 온" 응답을 표시하는 화살표로 표시되고 기준선 활동은 비교로 표시됩니다. 뇌 상태와 임플란트 위치를 평가하기 위해 수술 중 및 수술 후 생체 내 이미징을 수행했습니다.

수술 중 평면 X-레이로 임플란트 배치를 확인했으며 방사선 불투과성 마커 배치에서 관찰된 접힘 없음. 뇌의 표면은 수술 후 MRI에서 관찰할 수 있듯이 온전합니다. 전반적으로 이 임플란트 및 받침대 시스템을 사용하면 이식 기간 동안 전뇌 영상을 통해 해부학적 구조나 임플란트 주변의 액체와 혈액의 존재를 볼 수 있습니다.

또한 이 연구에서는 임상 전극을 비교기로 사용하지만 가열 및 안전 문제로 인해 MRI에서 이미징할 수 없으며 CT 스캔이 필요합니다. 제시된 파이프라인은 전체 뇌 추출 및 절편을 통해 전체 반구를 이미지화할 수 있습니다. 전체 조직 절편의 이미징은 명확한 뉴런 층을 보여주었습니다.

세포는 20x에서 컨포칼 이미징에서 명확하게 정의되며 염증 마커를 정밀하게 조사할 수 있습니다. 장치의 전기화학적 특성화는 임피던스 계수 및 체외 위상을 추출하는 데 사용되었으며, 이는 이식 6개월 동안 1킬로헤르츠에서 시간이 지남에 따라 추적되었습니다. 수술 중 부비동이 열리지 않도록 동물의 나이와 크기를 신중하게 선택하는 것이 중요합니다.

이것은 만성적인 실험을 손상시킬 것입니다. 경막에 접근하거나 임플란트를 삽입할 때 출혈을 피하는 것이 중요합니다. 이렇게 하면 추가 합병증과 염증 반응을 피할 수 있습니다.

이 모델이 구축되면 미니 돼지에서 자유롭게 행동하는 전기 생리학을 수행하고 대뇌 피질 관심 영역의 활동을 기록하는 데 사용할 수 있습니다. 이 방법은 인간에게 번역될 새로운 신경 보철물을 개발할 때 임상 시험 제출을 위한 생물 안전성 데이터 수집에 적용할 수 있습니다.