De studie schetst een protocol voor het ontwerp, de productie en de plaatsing van een nieuw continu EEG/ECG-registratiesysteem bij konijnen. Dit bedrade systeem maakt continue EEG/ECG-opnames mogelijk van negen verschillende elektroden op het hoofd en de borst, wat uitgebreide beoordelingen van elektrische activiteit in de hersenen en het hart mogelijk maakt.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Chirurgische implantaatprocedure en bedradingsconfiguratie voor continue langdurige EEG/ECG-monitoring bij konijnen
* These authors contributed equally
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Een multisysteembenadering die de continue verzameling van elektro-encefalogram (EEG) en elektrocardiogram (ECG) -opnames omvat, vergemakkelijkt een uitgebreide beoordeling van elektrische activiteit in de hersenen en het hart, met name in de aanloop naar en rond episodische gebeurtenissen. Voortbouwend op ons vorige protocol dat het verzamelen van intermitterende EEG/ECG-opnames van bewust opgesloten konijnen mogelijk maakt, hebben we een protocol ontwikkeld voor het verzamelen van continue EEG/ECG-opnames van ongefixeerde konijnen. Deze nieuwe methode maakt 24/7 opnames van hoge kwaliteit mogelijk in de huisvestingskooi, waardoor het normale bereik van fysiologische toestanden wordt vastgelegd en de konijnen vrij kunnen bewegen, eten, drinken en slapen. Het maakt uitgebreide beoordelingen mogelijk van de prevalentie, incidentie en gevoeligheid voor EEG/ECG-afwijkingen, toevallen, aritmieën en plotselinge dood. Deze procedure omvat de chirurgische plaatsing van onderhuidse elektroden en het ontwerp en de fabricage van een robuust bedradingssysteem dat ongevoelig is voor schade door de konijnen. De chirurgische ingreep omvat twee incisies en de onderhuidse tunneling van negen elektroden en draden die via een op maat gemaakte poort naar buiten komen. De externe connector wordt bevestigd aan een kabelboom met een elektrische wartel, waardoor het konijn vrij door zijn kooi kan bewegen. Bovendien zijn de draden omsloten door een metalen omhulsel dat met een oprolkabel aan het plafond van de konijnenkooi is opgehangen. De draden worden vervolgens aangesloten op een versterker/digitizer voor het verkrijgen van hoogwaardige continue EEG/ECG-opnames.
Inleiding
Eerder ontwikkelden we al een protocol om acute (< 5 uur) video/EEG/ECG-opnames van konijnen te verzamelen. Het omvat het gebruik van negen onderhuidse EEG- en ECG-pinelektroden, het plaatsen van het konijn in een beugel en de onderzoeker die het konijn gedurende de gehele duur van de opname nauwlettend in de gaten houdt1. Hoewel dit systeem video-/EEG-/ECG-opnames van hoge kwaliteit biedt, heeft het verschillende beperkingen. Aritmieën, epileptische aanvallen en andere EEG/ECG-afwijkingen kunnen worden veroorzaakt door verschillende fysiologische en omgevingssubstraten, dus deze gebeurtenissen kunnen worden gemist bij het uitvoeren van intermitterende opnames. Dit registratieplatform maakt dus geen uitgebreide en nauwkeurige beoordelingen mogelijk van de neurocardiale elektrische functie gedurende de dag, tijdens verschillende fysiologische toestanden of in de normale huisvestingsomgeving van de konijnen.
Continue video/EEG/ECG-monitoring is belangrijk voor het evalueren van de cardiale en neuronale elektrische functie tijdens verschillende fysiologische toestanden. Het vergemakkelijkt een nauwkeurige beoordeling van de prevalentie en incidentie van epileptiforme activiteit en aritmieën, evenals de concordantie en progressie van multisysteemveranderingen rond episodische gebeurtenissen. Circadiane fluctuaties in de autonome functie, evenals stress en activiteitsgemedieerde autonome veranderingen, hebben bijvoorbeeld een grote invloed op de hartslag en ECG-metrie en kunnen een trigger zijn voor aritmieën 2,3. Bij bepaalde vormen van epilepsie (bijv. juveniele myoclonische epilepsie) is de kans groter dat aanvallen optreden tijdens de slaap of binnen 1-2 uur na het ontwaken4. De dynamische veranderingen in elektrische activiteit in de hersenen tijdens de slaap kunnen de vatbaarheid, oorsprong en verspreiding van aanvallen beïnvloeden5.
Stress, activiteit en motorische aanvallen kunnen spierartefacten en losraken van de elektroden veroorzaken, wat de kwaliteit en stabiliteit van de opnames beïnvloedt. Met name tijdens pro-convulsieve onderzoeken ervaren konijnen myoclonische, clonische, tonische en clonisch-tonische aanvallen. De tonische fase omvat de onvrijwillige extensie van de nek, die de pin-elektroden kan losmaken en zo het signaal kan onderbreken tijdens een kritieke fase van het experiment. Als zodanig heeft het tijdelijke systeem met pin-elektroden kritieke beperkingen die moeten worden aangepakt. Bovendien, aangezien de konijnen in een fixatie zitten, is het moeilijk om de volledige omvang van de motorische manifestaties te documenteren.
Daarom is het belangrijk om een procedure te ontwikkelen om elektroden te implanteren voor langdurige continue en stabiele multisysteemopnames wanneer het dier zich in zijn normale, ongeremde omgeving bevindt. Dit zal gedetailleerde beoordelingen vergemakkelijken tijdens een breed scala van fysiologische toestanden en als reactie op omgevingstriggers. Het zal ook waardevol zijn voor het vastleggen van zeldzame episodische gebeurtenissen. Omdat de opstelling niet vereist dat de onderzoeker aanwezig is tijdens de opname, verhoogt het de efficiëntie en doorvoer van het onderzoeksplatform. Het minimaliseert ook de frequentie van mensen die de konijnen storen. Ten slotte, aangezien deze procedure ervoor zorgt dat de dieren tijdens de opname in hun natuurlijke leefomgeving kunnen blijven, verbetert het de kwaliteit van leven van de konijnen en verbetert het algehele dierenwelzijn.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
De studie schetst een protocol voor het ontwerp, de productie en de plaatsing van een nieuw continu EEG/ECG-registratiesysteem bij konijnen. Het protocol is goedgekeurd door de Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) van de SUNY Upstate Medical University. Alle IACUC-vereisten voor dierenwelzijn, chirurgische richtlijnen en onderzoekseindpunten worden gevolgd. De onderzoekers en de faculteit/het personeel van de afdeling Proefdieronderzoek van SUNY Upstate voeren regelmatig welzijnscontroles en algemene zorg uit. Eventuele verwondingen, ongemakken, infecties of nadelige effecten worden onmiddellijk aangepakt.
1. Constructie van een implanteerbare elektrodeassemblage
- Voer de interne fabricage van de implanteerbare elektrode-assemblage uit in een hygiënische omgeving, inclusief een schone laboratoriumbank, nitril onderzoekshandschoenen en een proceduremasker.
- Als u een bestaande draadbundel aanpast met een snelkoppelingsstekker en DIN-connectoren, verwijder dan de mannelijke en vrouwelijke uiteinden van de stekkers (aanvullende afbeelding 1A). Bewaar de stekkers en de lange draad met de DIN-connectoren voor de latere stadia van de draadassemblage (aanvullende afbeelding 1B).
- Voeg draden toe aan of verwijder ze uit beide stekkers en de omhulde draadbundel met DIN-connectoren om er zeker van te zijn dat deze het aantal benodigde elektroden heeft (9 voor deze voorbeeldopstelling; Aanvullende figuur 1A).
- Verzamel 5 EEG (kleuren rood, oranje, geel, groen en blauw) en 4 ECG (kleuren zwart, roze, wit en grijs) elektroden. Bundel met behulp van krimpkous en een heteluchtpistool de draden op de juiste lengte voor het diermodel vanaf de kop van elke elektrode (aanvullende afbeelding 2A).
OPMERKING: Voor een Nieuw-Zeelands wit konijn (1,25 tot 13 maanden oud en 0,8 tot 4,17 kg): EEG-draden bevinden zich op 25 cm van de kop van de elektrode, zwarte en roze ECG-draden zijn 40 cm (linkerarm en linkerbeen), witte ECG-draad is 35 cm (rechterarm) en grijze ECG-draad is 30 cm (linkerbeen). Dit zorgt voor voldoende lengte om de draden en elektroden naar de gewenste locatie te tunnelen, en zorgt voor extra lengte voor de groei en beweging van konijnen. - Leid de draadbundel door de doorvoerbus van de kabel (aanvullende afbeelding 2B).
OPMERKING: Plasmasterilisatie wordt voorafgaand aan de operatie uitgevoerd op de geassembleerde implantaten. - Knip de zijkant van de draden weg van de elektrode op ongeveer 1-1.5 cm van het einde van de kabeldoorvoerbus en strip een kort segment van ~5 mm coating van de uiteinden van elke draad (aanvullende afbeelding 2B).
- Bevestig het ene uiteinde van een stootconnector aan elke draad die de doorvoerbus verlaat en krimp deze naar beneden voor een veilige bevestiging. Plaats een stuk krimpkous op elke stekkerdraad. Steek het gestripte uiteinde van een draad van de stekker in de niet-gekrompen kant van de stootconnector en bevestig deze aan de overeenkomstige draad van dezelfde kleur (aanvullende afbeelding 2C).
NOTITIE: Krimp niet over de krimpkous, omdat deze kan scheuren en het geleidende metaal van de stootconnectoren bloot kan komen te liggen. Solderen kan worden gedaan in plaats van stootconnectoren als de geselecteerde draad compatibel is. - Bedek en krimp elke stootconnector/verbinding (geen metaal bloot) met kleine krimpkous om elk kanaal te isoleren.
- Schuif een stuk grote krimpkous over de stekker naar de onderkant van de doorvoerbus van de kabel, waarbij alle draden worden bedekt en er zo min mogelijk draad bloot komt te liggen aan de onderkant van de stekker (aanvullende afbeelding 2D). Gebruik het heteluchtpistool en de beschermende handschoenen om de slang te krimpen.
NOTITIE: Zorg ervoor dat u de buis niet krimpt over het benodigde vergrendelingsmechanisme voor de plug. - Genereer een mal die dient om de acrylbasis aan de zijkant van de poort met de elektroden vorm te geven (aanvullende afbeelding 3).
NOTITIE: Gebruik een conische buiskap van 50 ml, verwijder de schroefdraad met een schuurmachine en maak vier spleten in een groep en vervolgens nog vijf spleten 110°-120° vanaf de eerste groep spleten (aanvullende afbeelding 3A). Boor een gat van 0.5 inch in de bodem van de mal (buisdop). Breng afplaktape aan op de binnenkant van de mal. Knip de tape van de spleten. - Laat de geassembleerde poort met doorvoerbus in de mal zakken met de plug (rood) door het gat in de bodem van de mal. De unit is op zijn plaats wanneer de doorvoerbus van de kabel gelijk ligt met de bodem van de mal (aanvullende afbeelding 3B).
- Plaats de draden zo dat de vijf EEG-elektroden in de vijf sleuven aan de linkerkant van de mal liggen en de vier ECG-draden in de vier sleuven aan de rechterkant van de mal. Bedek de spleten aan de binnenkant van de vorm met afplaktape.
- Meng in een goed geventileerde ruimte het tandacryl in een glazen injectieflacon met behulp van twee delen harspoeder en een deel harsvloeistof. Meng met behulp van een transferpipet het poeder en de vloeistof totdat het mengsel stroperig is maar nog steeds door een transferpipet stroomt.
- Gebruik een transferpipet om het acrylmengsel in de mal te verdelen en zorg ervoor dat alle draden bedekt zijn. Laat het acryl beginnen uit te harden, maar verwijder de acrylbasis van de buisdop voordat het acryl volledig is uitgehard.
- Vijl eventuele ruwe randen van de acrylpoortbasis. Aanvullende figuur 3C illustreert het eindproduct van de draden die in het acryl zijn ingebed, die door de doorvoerbus gaan, op de stekker worden aangesloten en allemaal zijn afgedicht met krimpkous.
2. Kabelboom assemblage
- Zorg voor de stekker die complementair is aan de stekker op de poort. Zorg voor de wartel en behoud negen vooraf aangesloten draden aan elke kant (aanvullende afbeelding 4).
- Knip aan de kleine draaizijde de draden af tot een lengte van 5 cm en strip 5 mm van de draadcoating van het uiteinde van elk (aanvullende afbeelding 5A).
- Knip een stuk kleine krimpkous van 2 cm af en plaats dit over elke draad van de aanvullende stekker (aanvullende afbeelding 5A).
- Soldeer de draden van de stekker aan de draad in dezelfde kleur aan de kleine kant van de wartel (aanvullende afbeelding 5A).
- Schuif voor elke draad de krimpkous over de soldeerverbindingen. Gebruik een heteluchtpistool om aan te brengen.
- Leid een lang stuk grote krimpkous over de plug en schuif deze over de gehele lengte van de bundel. De krimpkous moet lang genoeg zijn om 2,5 mm van de plug en een zo groot mogelijk deel van de kleine kant van de wartel te bedekken zonder het vermogen om te draaien te belemmeren. Gebruik een heteluchtpistool om aan te brengen (aanvullende afbeelding 5B).
- Strip aan de grote kant van de wartel 5 mm coating van het uiteinde van elke draad. Schuif een > stuk metalen omhulsel van 45 cm over de draadbundel (dit is het gemakkelijkst als u begint vanaf het afgeknipte uiteinde, niet het uiteinde met DIN-connectoren) en passeer totdat de doorgesneden draden blootliggen.
NOTITIE: Knip 2 cm lange stukken kleine krimpkous af en plaats ze over elk van de draden aan de grote kant van de wartel (aanvullende afbeelding 5B). Knip een groter stuk krimpfolie (5 cm lang) af en schuif deze over de hele bundel draden. Houd in de volgende stappen alle krimpkous uit de buurt van hitte/solderen. - Bevestig de draden vanaf het grotere uiteinde van de wartel aan de doorgesneden elektrodedraden (uiteinde met DIN-connectoren) door middel van draadtwisten en solderen (aanvullende afbeelding 5B).
- Bevestig de kleine krimpkous met een heteluchtpistool over elke aansluiting. Om te voorkomen dat de draden aan de grote kant van de wartel bekneld raken of bekneld raken, voegt u een extra groot stuk zelfklevende krimpkous toe direct over het grote uiteinde van de wartel (dat 8 mm van de wartel bedekt) en op de draden (die 2 cm draad bedekken). Gebruik een heteluchtpistool om aan te brengen (aanvullende afbeelding 5C).
- Schuif de metalen mantel over de nieuw aangesloten draden en draai deze (aanvullende afbeelding 6A). Als de metalen mantel niet over de wartel glijdt, gebruik dan een tang of een slijpmachine om de kraag van de wartel te verwijderen en glad te strijken, zodat deze goed in de metalen omhulling past. Hiervoor moet de gebruiker de mantel over de wartel draaien.
- Blijf het draaien totdat de mantel de basis van de stekker bereikt, maar het draaien van de wartel niet belemmert. Dit is belangrijk zodat de mantel op de wartel blijft zitten (aanvullende afbeelding 6B).
- Rek de metalen mantel uit tot de maximale lengte en noteer deze locatie op de nylon omhulsel/draadbundel.
- Knip een 1 cm lang stuk rubberen slang van 15 mm (buitendiameter, OD) af en schuif deze over de nylon plaat en de bundel draden (beginnend aan de kant van de DIN-connector, aanvullende afbeelding 6C).
- Plaats een stuk grote krimpkous van 3 cm over de rubberen buis. Bevestig met een heteluchtpistool het rubber en de krimpkous op deze gemarkeerde locatie. Deze zal fungeren als een stop om te voorkomen dat de draden door de metalen mantel trekken.
- Voeg twee stukken krimpkous (1 cm lang) toe over de niet-uitgerekte metalen mantel op 20 cm en 24 cm van het uiteinde van de stekker. Gebruik een heteluchtpistool om aan te brengen (aanvullende afbeelding 6C). Deze locaties worden later gebruikt om de beugel van de oprolkabel vast te zetten. Aanvullende afbeelding 7 illustreert de voltooide kabelboom, die de bevestigingspunten voor de stekker, draden, wartel, metalen omhulling, stop en oprolkabel omvat.
3. Chirurgische ingreep
- Dien orale antibiotica toe (bijv. doxycycline in een dosis van 5 mg/kg) 24 uur en 48 uur voorafgaand aan de chirurgische ingreep, en dagelijks gedurende 5 dagen na de operatie.
- Bereken de dosering van ketamine (40 mg/kg) en xylazine (6 mg/kg) op basis van gewicht (geen beperkingen op gewicht of geslacht, maar het wordt aanbevolen om konijnen op zijn minst te spenen om de kans te verkleinen dat de moeder of nestgenoten het elektrode-implantaat verstoren). Dien deze medicijnen toe via intramusculaire (IM) injectie.
- Zodra het konijn volledig verdoofd is (niet meer reageert op fysieke prikkels), breng je beschermende vochtinbrengende gel aan op de ogen van het konijn. Sluit de oogleden over de gel om deze gelijkmatig te verdelen.
- Gebruik een elektrisch scheerapparaat (grof, dan fijn hulpstuk) om de vacht tussen de ogen van het konijn te verwijderen tot 5 cm staartbeen tot de onderste hoek van de schouderbladen. Verwijder de vacht rond de rechterflank van het konijn. Ga door met het scheren van de buikvacht van het konijn van tussen de voorste ledematen tot aan de onderste rand van de ribben.
- Start met inhalatie-onderhoudsanesthesie (2%-3% isofluraan). Begin bij 1,5-2 l/min (LPM) met gelijktijdige zuurstoftoediening bij 1,5 LPM. Plaats een veterinair anesthesiemasker dat strak over de neus en mond van het konijn past. Zorg ervoor dat de rubberen pakking goed rond het gezicht van het dier afdicht zonder dat de neus van het konijn tegen de achterkant van het masker duwt.
- Plaats een SpO2-sonde op de poot van het konijn en bevestig fysiologische waarden en golfvormen. Plaats het dier op zijn linkerzij zodat de rechterflank toegankelijk is. Voer de rest van de chirurgische ingreep uit onder aseptische techniek, waaronder het aantrekken van een steriele jas, haarnetje, schoenovertrekken, proceduremasker, schrobben en het gebruik van steriele handschoenen. Steriliseer alle gereedschappen, oplossingen en implantaten.
OPMERKING: De onderzoeker moet controleren of het konijn warm blijft terwijl het verdoofd is. Een verwarmde proceduretafel of verwarmingskussens, samen met chirurgische lakens, worden aanbevolen. - De niet-steriele operatieassistent verdeelt betadine en isopropylalcohol in steriele bassins. Smeer het gebied in met betadine gevolgd door isopropylalcohol en herhaal dit 3x, beginnend bij de beoogde operatieplaats en uitstralend naar buiten in een cirkelvormig patroon. Leg steriele gordijnen over het konijn zodat de beoogde operatieplaats nog steeds zichtbaar is.
- Voer de plaatsing van de ECG-afleiding uit zoals hieronder beschreven.
- Maak 4 kleine markeringen met behulp van een steriele puntmarkering op de beoogde locaties voor het plaatsen van de ECG-elektrode. De beoogde locaties omvatten de bovenste borstwand mediaal naar de (1) rechter (RA) en (2) linker oksel (LA), en naar het (3) rechter (RL) en (4) linker (LL) voorste aspect van de onderrand van de onderste ribben (langs de midclaviculaire lijn; Aanvullende figuur 8A). Hierdoor ontstaat de Triangle loodconfiguratie van Einthoven met een massa op de juiste inferieure locatie.
- Maak een longitudinale incisie van 2,5-3,5 cm op de rechterflank van het dier, ongeveer 1 cm dorsaal ten opzichte van de rechter voorpoot van het konijn (aanvullende figuur 8B).
- Ontleed met behulp van hemostaten botweg ventraal, zodat er een onderhuidse zak over de hele borst wordt gemaakt. Zorg ervoor dat deze zak zich uitstrekt tot de vier gemarkeerde locaties voor elk van de vier ECG-elektroden.
- Gebruik het niet-naalduiteinde van de 3-0 monofilamenthechting en leg 3 sets chirurgische knopen rond de basis van de elektrode (aanvullende afbeelding 9A). Aanvullende figuur 9B illustreert de ideale manier om de naald in de hemostaten te laden: door hem aan de basis van de hechtdraad vast te pakken zodat de naald evenwijdig is aan de lengte van de hemostaten. Dit is om de naald door de onderhuidse zak te halen zonder vast te komen te zitten aan nabijgelegen weefsel.
- Steek de naald die nu aan een elektrode is bevestigd door de onderhuidse zak en verlaat de huid op de gemarkeerde plaats (aanvullende afbeelding 10A). Door de huid vast te zetten met een tang of een hechtdraad en zachte opwaartse tractie op de huid, wordt de ruimte in de onderhuidse zak vergroot en wordt de kans verkleind dat de naald vast komt te zitten aan bindweefsel.
- Oefen lichte tractie uit totdat de elektrode op de gemarkeerde plaats blijft (aanvullende afbeelding 10B). Laat de tractie los en palpeer om te controleren of de elektrode op zijn plaats blijft. Als bindweefsel verhindert dat de elektrode op de gemarkeerde plaats zit, ontleed dan verder bot het pad van de draad en de elektrode.
NOTITIE: Het uitoefenen van overmatige kracht/tractie op de hechtdraad om de elektrode aan te moedigen om te zitten waar gewenst, zal niet werken en kan overmatige schade aan de hechtplaats veroorzaken of de hechtdraad breken. - Om de elektrode op de gemarkeerde plaats vast te zetten, haalt u de 3-0 monofilament hechtdraad en naald door de huid van het konijn direct naast de uitgang van de hechtdraad (aanvullende afbeelding 11A).
- Trek de hechtdraad gedeeltelijk door de huid, zodat er een kleine lus overblijft (aanvullende afbeelding 11B).
- Leg een standaard chirurgische knoop met behulp van het enkelvoudige touwtje (met de naald eraan bevestigd) aan de ene kant en de lus (alsof het een enkelvoudig touwtje is) aan de andere kant (aanvullende afbeelding 11C). De resulterende stropdas moet lijken op Aanvullende Figuur 11D. Knip de resterende overtollige hechting af.
NOTITIE: Bind de uitwendige hechting niet te strak vast of creëer geen kuiltje in de huid. Plaats indien nodig de punt van een kleine scherpe schaar in de knoop terwijl deze wordt vastgedraaid. Hierdoor blijft er een los opzetstuk achter, waardoor de kans kleiner is dat de elektrode later door de huid groeit. - Herhaal dit proces voor de overige ECG-elektroden. Breng chirurgische lijm aan op elk van de externe knopen.
- Voer de plaatsing van de EEG-afleiding uit zoals hieronder beschreven.
- Draai het dier in buikligging en zorg ervoor dat het anesthesiemasker goed vastzit en dat de fysiologische bewakingsapparaten correct zijn geplaatst. Smeer het gebied in met betadine gevolgd door isopropylalcohol en herhaal dit 3x, beginnend bij de beoogde operatieplaats en uitstralend naar buiten in een cirkelvormig patroon. Leg steriele gordijnen over het konijn zodat de beoogde operatieplaats nog steeds zichtbaar is.
- Plaats met behulp van een steriele puntmarkering vijf kleine stippen op de beoogde locatie voor plaatsing van de EEG-elektrode op de referentieplaatsen rechts frontaal (RF), links frontaal (LF), rechter occipitale (RO), linker occipitale (LO) en middelste (Cz) (aanvullende figuur 12). Vanaf de incisie op de flank van het konijn, ontleed stomp in de richting van de inferieure hoek van de schouderbladen en vervolgens naar de basis van het hoofd.
- Maak een kleine transversale incisie op het hoofd, 1,5 cm lang, die zich uitstrekt tussen het voorste aspect van de basis van de oren (aanvullende figuur 12). Snijd voorzichtig in om beschadiging van de onderliggende spieren te voorkomen.
- Blunt dissecteer caudaal vanaf deze incisie totdat een onderhuidse zak is gemaakt die aansluit op de incisie op de flank. Bot, snijd de schedel totdat er een onderhuidse zak op het hoofd van het dier is gemaakt die zich uitstrekt tot de locaties voor de plaatsing van elk van de EEG-elektroden. Pas op dat u hier geen overmatige kracht uitoefent, omdat de banen en verschillende spieren beschadigd kunnen raken.
- Breng rubberen hemostaten door de incisie op het hoofd naar de incisie aan de flank. Pak de EEG-elektroden vast (1-2 elektroden tegelijk), trek ze door de onderhuidse zak en verlaat ze de incisie op het hoofd. Herhaal het proces van het binden van een hechtdraad rond de basis van elke elektrode, zoals eerder beschreven in stap 3.8.4 en weergegeven in aanvullende figuur 9A.
- Plaats de EEG-elektroden en zet ze vast. Steek de naald door de onderhuidse zak op het hoofd en prik door de huid op de gemarkeerde plaatsen. Trek de hechtdraad op zijn plaats en zet deze vast met de methoden beschreven in protocolstappen 3.8.7-3.8.9 en geïllustreerd in aanvullende afbeelding 11.
- Herhaal dit voor alle vijf de elektroden. Het wordt aanbevolen om eerst de frontale elektroden te plaatsen, gevolgd door Cz, gevolgd door de occipitale elektroden. Breng chirurgische lijm aan op alle uitwendige hechtknopen.
- Steek een grote tang in de incisie op de flank, spreid de tang open en til de huid op op de plaats die is gemarkeerd voor de poort, die caudaal is ten opzichte van de onderste hoek van de schouderbladen.
- Gebruik een ponsbiopsie van 6 mm om een cirkelvormig gat te maken. Draai het biopsieblad voorzichtig in beide richtingen totdat het gat compleet is. Verwijder de ingesneden huid in de ponsbiopsie (aanvullende figuur 13A).
- Bedek de draadstekker met plastic/rubber om te voorkomen dat bloed/weefsel in de stekker komt. Steek de poort door de incisie op de flank en duw de plugzijde van de poort door het gat dat door de ponsbiopsie is gemaakt. Aanvullende figuur 13B illustreert de poort die de huid verlaat en de kleuren geven de draden aan die onder de huid zijn getunneld en naar het hoofd (EEG) en de borst (ECG) gaan.
- Druk de huid naar de onderkant van de poort zodat alles strak staat. Plaats een rubberen pakking over de poort en duw deze naar beneden totdat deze vlak tegen de huid zit. Stop overtollige draad in de onderhuidse zak aan de achterkant en flank en zorg ervoor dat u een zak die groot genoeg is om de overtollige bedrading op te vangen en gelijkmatig te verdelen, botte ontleedt. Zorg ervoor dat de draden in geen enkel gebied opklonteren of direct onder de poort doorlopen, omdat dit irritatie kan veroorzaken.
- Breng de huid voorzichtig bij elkaar en sluit alle incisieplaatsen met behulp van eenvoudige onderbroken hechtingen. Breng chirurgische lijm aan op alle sluitende 3-0 monofilament hechtingen en langs de lengte van de incisies. Geef de chirurgische lijm de tijd om te drogen.
OPMERKING: Begin met het titreren van de inademingsanesthesie en schakel deze later uit nadat het acryl is uitgehard (3.9.14). Houd de SpO2-sonde ten minste 15 minuten op zijn plaats voor postoperatieve monitoring. - Meng een verhouding van 2:1 per volume acrylpoeder en vloeistof met behulp van een transferpipet. Meng tot het dun genoeg lijkt om door een transferpipet te gaan, maar dik genoeg om op de havenplaats te blijven.
- Breng het acrylmengsel aan op de buitenkant van de poort, waardoor een kleine koepel van acryl ontstaat die de havenplaats op de huid afdicht. Geef het acryl de tijd om te stollen. Plaats een steriel gaasje over de incisieplaats op de flank van het konijn en wikkel het konijn losjes in met dierenartsfolie (d.w.z. los genoeg om gemakkelijk 2-3 vingers onder de wikkel te passen). De incisie op het hoofd kan onbedekt blijven.
- Laat het konijn herstellen in een kooi met vulling, een deken en een warmtebron. Konijnen moeten tijdens dit proces onder toezicht staan. Wanneer het konijn wakker begint te worden (neustrekkingen, enige beweging), dien dan een subcutane dosis buprenorfine met vertraagde afgifte (0,1 mg/kg) toe. Ga door met direct toezicht totdat het konijn weer bij bewustzijn is gekomen (staand en zelfstandig navigerend door de kooi).
- Geef het konijn de tijd om te genezen (ten minste 72 uur) voordat u de poort op het konijn aansluit op de kabelboom voor het verzamelen van gegevens.
OPMERKING: Volg alle juiste stappen voor postoperatieve zorg om gedurende deze tijd een goede genezing en comfort te garanderen, inclusief minimaal dagelijkse observaties van voedsel- en waterinname, stoelgang, plassen, genezing op de incisieplaats, energieniveaus en het optreden van pijn of ongemak. Verwijder alle hechtingen op de incisieplaatsen 10 dagen na de operatie.
4. EEG/ECG-meting
- Steek de kabelboom door het midden bovenaan de kooi van het konijn (diameter 3/4 inch; Aanvullende figuur 14).
- Steek de DIN-connectoren in een geschikt bewakingsapparaat. Bevestig een oprolkabel aan de bovenkant van de binnenkant van de kooi in de buurt van het gat voor de kabelboom.
- Trek de draad van de oprolkabel uit met een clip aan het uiteinde en bevestig deze aan de kabelboom op de plaats tussen de 2 stukken krimpkous (aanvullende afbeelding 15).
- Bevestig de draden aan de bovenkant buiten de kooi zodat ze er niet in schuiven (aanvullende afbeelding 14, bijv. tape).
- Sluit de stekker van de kabelboom aan op de stekker van de rug van het konijn (aanvullende afbeelding 16). Signaal opnemen (Figuur 1).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
Met deze chirurgische techniek waren er geen gevallen van sterfte tijdens of na de operatie. Er bestaat een risico op infectie en onvolledige wondgenezing, vooral als het konijn krabt of bijt op de incisieplaats. Pre-/postoperatieve antibiotica, het afdekken van de incisie met een droog steriel gaasje en het aanbrengen van een vest voor het konijn helpen de operatieplaats te beschermen en zorgen voor een betere genezing. Alle opnames worden uitgevoerd in ...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
We presenteren een gedetailleerd protocol voor het genereren van een op maat gemaakte kabelboom, de interne fabricage van een implantaat en de procedure voor de steriele implantatie van de EEG/ECG-elektroden, draden en poort. Deze opstelling maakt het mogelijk om op een efficiënte, veilige en financieel haalbare manier continu EEG/ECG-opnames van hoge kwaliteit te verzamelen. Dit protocol genereert een systeem waarin zowel EEG- als ECG-gegevens bij konijnen kunnen worden verzameld zonder...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteurs hebben niets te onthullen. Een deel van de informatie in dit manuscript is ook aanwezig in de masterproef van de eerste auteur (Laura Williams) met de juiste toestemming.
Dankbetuigingen
We willen Pradeep Dumpala, DVM PhD, Sarah Blair, MA, en het veehouderijpersoneel van de SUNY Upstate Medical University bedanken voor hun toewijding en aandacht voor de zorg voor de konijnen. NIH-NINDS (1R61NS133273), Afdeling Farmacologie, SUNY Upstate Medical University
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| 3:1 heat shrink wrap with adhesive | N/A | Wirefly | Adhesive lined polyolefin tubing designed to shrink 1/3 diameter when heated. Isolate electrodes when connecting wires and plugs, connecting pieces of the wire harness together |
| Absorbent Pads | - | any | Absorbent pads for Fluid collection |
| BD E-Z Scrub 116 Surgical Scrub Brush/Sponge | 371163 | BD E-Z Scrub | 3% PCMX Surgical Scrub Brush/Sponge To scrub prior to operating for aseptic technique |
| Biopsy Punches | 1315 | ARGENT, McKesson | 6 mm circular cutting blade for circular incision for port |
| Buprenorphine | - | - | 0.3 mg/mL Buprenorphine For post-operative pain control |
| Butt connectors | X003C7S38P | SVAAR | Tinned copper butt splice 26-22 AWG non-insulated butt connectors Connecting carbon fiber wires from the electrodes to the plug |
| Cautery Pen | https://jorvet.com/product/cautery-kit-accessories/ | Jorgensen Laboratories, Inc. | Hand-held Bovie Cautery Pen For controlling bleeding |
| Coaxial cable through-wall bushing | COAX BUSH WH | Commercial Electric | Plastic bushing with 6.9mm inner diameter opening and 1cm+ post Wire port |
| Cohesiant Wrap | https://healthypets.com/vetone-cohesiant-wrap-blue-2x5yd/ | AmerisourceBergen | 4in x 5yd self-adherent wrap For post-operative wound protection |
| Disposable Scalpel with Handle | https://www.securos.com/ | Securos Surgical AmerisourceBergen | Sterile disposable scalpels For making incisions |
| Electrical Slip Ring | Taidacent | High Speed Ball Conductive Slip Ring 12 way 2A Collector ring rotary joint rotary connector, Electrical slip ring to allow free movement of animal without binding up the wire harness | |
| Eye lube pro | https://domespharma.us/eye-lube-pro-detailer-final-v6/ | Sentrx | Lubricating Gel Prevents eye drying/damage during anesthesia |
| GLUture | 503763 | World Precision Instrument | Topical Tissue Adhesive For closure of incision sites |
| Isoflurane | ANADA # 200-129 | Isospire | Isoflurane For anesthesia |
| Isopropyl alcohol | 500205 | VETone | 70% isopropyl alcohol Topical antiseptic |
| Jet Liquid | 1403 | Lang Dental Mfg. Co., Inc. | Fast curing acrylic resin liquid Dental acrylic resin liquid for sealing the bushing and the wires for the wire exit port. Also used to seal the port to the skin. |
| Jet Tooth Shade Powder | 1420 | Lang Dental Mfg. Co., Inc. | Fast curing provisional crown and bridge acrylic resin powder. Dental acrylic powder for sealing the bushing and the wires for the wire exit port. Also used to seal the port to the skin. |
| Ketamine | - | - | 100 mg/mL Ketamine For sedation |
| Metal shower sheathing | HOS-960M | Waterpik | Ultra-Flexible Replacement Metal Shower Hose, Extra Long for Handheld Shower Heads, 96-inch, Chrome Metal sheathing for wire harness |
| MR Conditional/CT Electrodes Array and Extension Set | MRQW32415 | RhythmLink | Quick connect system with male-female plugs and 8 leads. Plugs used for port-wire harness connection. Wires and DIN connectors used for the wire harness |
| Polypropylene Blue Monofilament Sutures | P8665 | SECUROPRO | 3-0, FS-2, 18” reverse cutting suture. Close any surgical incisions |
| Retractor cable | 0487-013 | West Coast Manufacturing Company | Industrial Retractable Reel with 48" Stainless Steel Cable, Steel Bracket Back, Chrome Front, 8 oz. Retraction, Plastic Hose Clamp. Pulls excess wire harness up and away from animal |
| Rubber gasket | E-3603 NSF-51 | Saint Gobain | Clear rubber tubing cut to 1.5 cm width. Gasket for protection/maintaining a seal. |
| Small Webb Electrodes | SWEBB1215 | RhythmLink | 6mm, flat disc [WEBB*] electrode, silver-chloride, wire, Subdermal electrodes |
| Sterile Latex Surgical Gloves | 10122 | AmerisourceBergen | Sterile Latex Gloves, Powder-Free, Donned for sterile surgical technique |
| Sterile marker | DYNJSM01 | Medline | Sterile Marker, Mark incision/electrode sites |
| Sterile surgical drapes with adhesive | - | any | Sterile surgical drapes with adhesive strip on one side, Create a fixed sterile field |
| Veterinary anesthesia masks | - | any | Plastic cones with rubber gaskets to seal over rabbit’s face. Various sizes. Delivery of inhaled anesthesia |
| Veterinary Betadine Surgical Scrub | NDC 67618-154-16 | Betadine | Povidone-iodine, 7.5%, Antiseptic Sudsing Skin Cleanser |
| Xylazine | - | - | 100 mg/mL Xylazine, For sedation |
Referenties
- Bosinski, C., Wagner, K., Zhou, X., Liu, L., Auerbach, D. S. Multi-system monitoring for identification of seizures, arrhythmias and apnea in conscious restrained rabbits. J Vis Exp. (169), e62256(2021).
- Finlay, M. C., Lambiase, P. D., Ben-Simon, R., Taggart, P. Effect of mental stress on dynamic electrophysiological properties of the endocardium and epicardium in humans. Heart Rhythm. 13 (1), 175-182 (2016).
- Shen, M. J., Zipes, D. P. Role of the autonomic nervous system in modulating cardiac arrhythmias. Circulation Res. 114 (6), 1004-1021 (2014).
- Xu, L., et al. Juvenile myoclonic epilepsy and sleep. Epilepsy Behav. 80, 326-330 (2018).
- Bazil, C. W. Seizure modulation by sleep and sleep state. Brain Res. 1703, 13-17 (2019).
- Ryan, J. M., et al. Heart rate and autonomic biomarkers distinguish convulsive epileptic vs. Functional or dissociative seizures. Seizure. 111, 178-186 (2023).
- Brunner, M., et al. Mechanisms of cardiac arrhythmias and sudden death in transgenic rabbits with long QT syndrome. J Clin Invest. 118, 2246-2259 (2008).
- Edwards, A. G., Louch, W. E. Species-dependent mechanisms of cardiac arrhythmia: A cellular focus. Clin Med Insights Cardiol. 11, 1179546816686061(2017).
- Kaha Sciences. , Ad instruments. http://https://www.adinstruments.com/kaha?creative=524197312959&keyword=kaha%20telemetry&matchtype=e&network=g&device=c&gad_source=1&gclid=CjwKCAjw8fu1BhBsEiwAwDrsjJLJeUjMCwMe-kCxFg2QdpP94gaAOd8qS6UBE6iU-IdP2XGxMvbT7hoCDZAQAvD_BwE (2024).
- Stellar telemetry. , TSE Systems. https://www.tse-systems.com/products/stellar-implantable-telemetry/ (2024).
- Dsi implantable telemetry. , DSI. https://www.datasci.com/products/implantable-telemetry (2024).
- Stellar telemetry. , Kruuse televet ii, telemetric ecg & holter. https://kruuse.com/products/consultation/examination/ekg/kruuse-televet-ii-telemetric-ecg-holter (2024).
- Mishra, V., Gautier, N. M., Glasscock, E. Simultaneous Video-EEG-ECG monitoring to identify neurocardiac dysfunction in mouse models of epilepsy. J Vis Exp. (131), e57300(2018).
- eeg/emg systems. , Pinnacle technology. https://www.pinnaclet.com/eeg-emg-systems.html (2024).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
