24 januari 2025
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.
Met behulp van continue EEG- en ECG-opnames is het doel van het onderzoek om tegelijkertijd de elektrische activiteit in zowel de hersenen als het hart te monitoren. Dit biedt een platform om ons in staat te stellen de multisysteemcascade van gebeurtenissen rond hartritmestoornissen, epileptische aanvallen en uiteindelijk leidend tot een plotselinge dood te onderzoeken. Dit registratiesysteem verkrijgt 24/7 EEG's en ECG's van meerdere ongeremde konijnen tijdens verschillende fysiologische toestanden en omringende zeldzame episodische gebeurtenissen.
Het vergemakkelijkt continue opnames zonder de noodzaak van direct toezicht, is betaalbaar, levert onmiddellijke gegevens rechtstreeks aan de onderzoeker en vereist geen vervanging van batterijen die eigendom zijn van derden. De ontwikkeling van een op maat gemaakte, bedrade opname-opstelling werd gebouwd om het konijn in staat te stellen vrij te bewegen in zijn natuurlijke woonomgeving. De draden zijn omhuld om te voorkomen dat ze worden gebeten.
Zo maken de kabelboom en het tunnelen van alle elektroden onder de huid continue opnames mogelijk tijdens verschillende fysiologische toestanden. Met ons systeem hebben we veel gegevens van hoge kwaliteit verzameld die ons in staat stellen om de prevalentie, het substraat en de triggers voor abnormale elektrische activiteit in de hersenen en het hart te onderzoeken. Het stelt ons ook in staat om de overeenstemming tussen EEG- en ECG-afwijkingen te evalueren, die kunnen leiden tot een plotselinge dood.
Zorg om te beginnen voor de aanvullende stekker voor de poort alon met de wartel met negen vooraf aangesloten draden aan elke kant. Knip met een draadknipper de draden af tot vijf centimeter aan de kleinere draaizijde en verwijder vijf millimeter van de draadcoating van de uiteinden. Schuif een stuk kleine krimpkous van twee centimeter over elke draad van de bijbehorende stekker.
Soldeer de draden grondig. Schuif voor elke draad de krimpkous over de gesoldeerde verbindingen. Gebruik een heteluchtpistool om de slang te verkleinen om deze stevig op zijn plaats te bevestigen.
Leid vervolgens een lang stuk grote krimpkous over de stekker en schuif deze over de gehele lengte van de draadbundel. Aan de grotere draaizijde stript u met een draadstripper vijf millimeter draadcoating vanaf het uiteinde van elke draad en schuift u een stuk metalen omhulsel van meer dan 45 centimeter lang over de draadbundel. Bevestig vervolgens de draden vanaf de grotere kant van de wartel aan de doorgeknipte elektrodedraden.
Bevestig kleine krimpkous over elke aansluiting en gebruik een heteluchtpistool om de slang op zijn plaats te houden. Schuif nu de metalen mantel over de nieuw aangesloten draden en draai. Nadat u de metalen omhulling hebt uitgerekt, markeert u de locatie op de nylon omhulling ter referentie.
Schuif vervolgens een stuk van een centimeter rubberen slang met een buitendiameter van 15 millimeter over de nylon mantel en draadbundel. Leg een stuk grote krimpkous van drie centimeter over de rubberen slang en bevestig deze. Voeg twee stukken krimpkous van een centimeter lang toe over de niet-uitgerekte metalen mantel op een afstand van 20 en 24 centimeter van de stekker.
Monteer om te beginnen alle kabelbomen die nodig zijn voor de procedure. Nadat u het verdoofde konijn hebt gepositioneerd, maakt u vier kleine markeringen met behulp van een steriele puntmarkering op de beoogde plaatsen voor het elektrocardiogram of de plaatsing van de ECG-elektrode. Maak een longitudinale incisie van 2,5 tot 3,5 centimeter op de rechterflank van het konijn.
Gebruik hemostaten om ventraal dissectie uit te voeren om een onderhuidse zak te creëren, waarbij u ervoor zorgt dat de zak zich uitstrekt tot de vier gemarkeerde locaties. Gebruik het niet-naalduiteinde van de 3-0 monofilamenthechting en leg drie sets chirurgische knopen rond de basis van de ECG-elektrode. Steek de naald die aan de ECG-elektrode is bevestigd door de onderhuidse zak en verlaat deze op de overeenkomstige gemarkeerde locatie.
Oefen lichte tractie uit om de ECG-elektrode op de gemarkeerde locatie te plaatsen. Laat de tractie los en palpeer het gebied om te controleren of de elektrode op zijn plaats blijft. Om de elektrode vast te zetten, haalt u de 3-O monofilament hechtdraad en naald door de huid van het konijn naast de uitgang van de elektrode.
Trek de hechtdraad gedeeltelijk door de huid en leg een standaard chirurgische knoop. Ontleed vanaf de incisie op de flank van het konijn botweg naar de inferieure hoek van de schouderbladen en vervolgens naar de basis van het hoofd. Nadat u het konijn in buikligging hebt gedraaid, gebruikt u een steriele puntmarkering om vijf kleine stippen op de beoogde plaatsen voor het elektro-encefalogram of de EEG-elektrode te plaatsen.
Maak een kleine transversale incisie op het hoofd van 1,5 centimeter tussen de voorste aspecten van de basis van de oren. Botweg, caudaal en craniaal ontleden vanaf de incisie totdat een onderhuidse zak wordt gevormd. Steek een grote tang in de incisie op de flank voordat u de tang openspreidt en de huid optilt op de plaats die is gemarkeerd voor de poort.
Gebruikt een biopsie-instrument van zes millimeter om een cirkelvormig gat te maken op de gemarkeerde plaats. Nadat u de draadstekker met plastic of rubber hebt afgedekt, duwt u de stekkerzijde van de poort door het gat dat door de ponsbiopsie is gemaakt. Druk vervolgens de huid naar de basis van de poort zodat deze strak staat.
Plaats een rubberen pakking over de poort en duw deze naar beneden totdat deze gelijk tegen de huid zit. Stop overtollige draad in de onderhuidse zak aan de achterkant en flank. Breng nu voorzichtig de huid bij elkaar en sluit alle incisieplaatsen met behulp van eenvoudige onderbroken hechtingen.
Breng een acrylmengsel aan op de buitenkant van de poort, waardoor een kleine koepel ontstaat die de havenplaats op de huid afdicht. Nadat het acryl is gestold, plaatst u een steriel gaasje over de incisieplaats op de flank en wikkelt u het konijn losjes in met dierenartsfolie. Steek de kabelboom door een gat in het midden bovenaan de kooi van het konijn.
Steek de DIN-connectoren in het juiste bewakingsapparaat en bevestig een oprolkabel aan de bovenkant van de binnenkant van de kooi bij het gat voor de kabelboom. Trek de draad van de oprolkabel met een plastic clip aan het uiteinde uit en bevestig de clip aan de kabelboom op de plaats tussen de twee stukken krimpkous. Sluit ten slotte de stekker van de kabelboom aan op de stekker op de rug van het konijn en neem het signaal van het bewakingsapparaat op.
Stabiele EEG- en ECG-signalen werden geregistreerd van een drie maanden oud konijn met behulp van chronisch geïmplanteerde elektroden die hun positie behielden zonder afstoting of infectie. Er werd waargenomen dat gegevens met een hoge resolutie van hartslagvariabiliteit en cardiale statistieken elke 30 minuten werden gefietst. EEG- en ECG-signalen die tijdens het verzorgen werden opgevangen, vertoonden een robuuste signaalstabiliteit ondanks de beweging van het konijn, waardoor een hoge signaalkwaliteit voor analyse behouden bleef.
Pro-convulsieve toediening van geneesmiddelen induceerde duidelijke theta-uitbarstingen in de occipitale EEG-afleidingen, die werden geregistreerd naast normale sinusritme-ECG-signalen. Hogere doses van de pro-convulsiva veroorzaakten epileptische aanvallen, waarbij EEG preictale theta-uitbarstingen, chronische artefacten en ictale tonische periodesignalen vertoonde. ECG vertoonde T-golfafwijkingen die wijzen op hypoxie tijdens de ictale tonische periode, en keerde terug naar pre-ictale normaliteit na de aanval.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Deze studie presenteert een protocol voor een continu EEG/ECG-registratiesysteem dat is ontworpen voor konijnen, waardoor gelijktijdige monitoring van de hersen- en hartactiviteit mogelijk is. Het systeem maakt uitgebreide beoordelingen van de elektrische activiteit mogelijk zonder dat directe supervisie vereist is.
Continue, high-fidelity EEG/ECG-monitoring in onbeperkte preklinische modellen maakt een uitgebreide beoordeling van multisysteem elektrische gebeurtenissen mogelijk, wat translationeel onderzoek naar mechanismen van insulten, aritmie en plotselinge dood ondersteunt. Dit robuuste platform vergroot het voorspellende vertrouwen in ziekterelevante modellen en informeert mechanistische risicoanalyse bij kritieke discovery- en preklinische overgangspunten. De aanpak ondersteunt bedrijfsbrede R&D door schaalbare, reproduceerbare datasets te genereren voor cross-functionele evaluatie van neurologische en cardiale risico's.
Dit protocol voor continue monitoring slaat een brug tussen vroege ontdekking, lead-identificatie en preklinische validatie door ononderbroken datacollectie met een hoge resolutie mogelijk te maken in onbeperkte diermodellen.