Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Implantacja urządzeń telemetrycznych do elektroencefalogramu i elektrokardiogramu w zestawach dla noworodków

1.2K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/67740

⸱

28 lutego 2025

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 

* These authors contributed equally

W tym artykule

Podsumowanie

Mechanizmy nagłej niespodziewanej śmierci w epilepsji (SUDEP) są słabo poznane i trudne do przetłumaczenia z obecnych modeli. Transgeniczne króliki mogą oferować wgląd w te mechanizmy. Opisujemy metodę długoterminowych, ciągłych zapisów elektroencefalografii i elektrokardiografii u transgenicznych królików w celu oceny poważnych zdarzeń, które mogą prowadzić do śmierci.

Streszczenie

Patogenne warianty w genach kanałów jonowych są związane z wysokim wskaźnikiem nagłych nieoczekiwanych zgonów w padaczce (SUDEP). Mechanizmy działania SUDEP są słabo poznane, ale oprócz napadów padaczkowych mogą obejmować dysfunkcję autonomiczną i zaburzenia rytmu serca. Niektóre geny kanałów jonowych ulegają ekspresji zarówno w mózgu, jak i w sercu, co może zwiększać ryzyko SUDEP u pacjentów z kanałopatiami jonowymi związanymi z padaczką i zaburzeniami rytmu serca. Transgeniczne króliki wykazujące ekspresję padaczki dostarczają całemu organizmowi do badania złożonej fizjologii SUDEP. Co ważne, króliki wierniej odwzorowują ludzką fizjologię serca niż modele mysie. Jednak modele królików mają dodatkowe względy zdrowotne i anestezjologiczne podczas poddawania inwazyjnym procedurom monitorowania. Opracowaliśmy nowatorską metodę chirurgicznego wszczepienia urządzenia telemetrycznego do długoterminowego jednoczesnego monitorowania elektroencefalogramu (EEG) i elektrokardiogramu (EKG) u noworodków królików. W tym miejscu demonstrujemy metody chirurgiczne wszczepiania urządzenia telemetrycznego w zestawach P14 (zakres wagowy 175-250 g) ze szczegółową uwagą na dostęp chirurgiczny, odpowiednie znieczulenie i monitorowanie oraz opiekę pooperacyjną, co skutkuje niskim odsetkiem powikłań. Metoda ta pozwala na ciągłe monitorowanie elektrofizjologii neuronalnej i kardiologicznej w krytycznych momentach rozwoju zaburzeń rytmu serca, napadów padaczkowych i potencjalnego SUDEP w króliczych modelach padaczki genetycznej lub nabytej.

Wprowadzenie

Nagła niespodziewana śmierć w padaczce (SUDEP) jest główną przyczyną zgonów u pacjentów z padaczką. Mechanizmy SUDEP są słabo poznane, ale oprócz napadów padaczkowych mogą obejmować dysfunkcję autonomiczną, bezdech i zaburzenia rytmu serca1,2,3,4,5,6,7. Pacjenci z padaczką genetyczną sprzężoną z kanałopatią mają jeden z najwyższych wskaźników SUDEP. Na przykład SUDEP występuje u maksymalnie 20% pacjentów z wariantami genu kanału sodowego ....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

Wszystkie opisane prace zostały sprawdzone i zatwierdzone przez Komitet ds. Opieki nad Zwierzętami i Użytkowania Zwierząt Uniwersytetu Michigan jako część zatwierdzonego protokołu użytkowania zwierząt i są zgodne z odpowiednimi prawami i wytycznymi federalnymi, w tym z Ustawą o dobrostanie zwierząt USDA i Polityką Publicznej Służby Zdrowia NIH. University of Michigan jest instytucją akredytowaną przez AAALACi.

1. Przygotowanie zwierząt

  1. Zestawy do zgrubnego golenia (wiek P14-P19, waga >175 g) 1-2 dni przed zabiegiem, aby zminimalizować czas znieczulenia w dniu zabiegu za pomocą maszynki do strzyżenia.
  2. S....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

Pomyślny wynik tego projektu wymagał opracowania wielu parametrów w procedurze implantacji oraz protokole rejestracji. Operację implantacji podjęto lub przeprowadzono u 16 królików, z czego 14 przeżyło zabieg. Z tej grupy 12 osobników przeżyło do punktu końcowego eksperymentu. Przyczyny zgonów śródoperacyjnych lub pooperacyjnych przedstawiono w Table 1, wraz z modyfikacjami procedury, które umożliwiły późniejsze osiągnięcie punktu końcowego eksperymentu. Najczęstszym powikłaniem operacyjnym była depresja.......

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Opisany protokół indukcji, monitorowania i wsparcia znieczulenia równoważy potrzeby badawcze w zakresie podejścia chirurgicznego i łatwości ze złotymi standardami opieki weterynaryjnej. Zanim laboratorium przyjęło opisany protokół jako standardową procedurę, przetestowano kilka innych potencjalnych udoskonaleń, w tym umieszczenie implantu podskórnego grzbietowego, użycie rurki dotchawiczej lub maski krtaniowej (LMA) oraz użycie stetoskopu przełyku do monitorowania tętna. Jednak wszystkie zostały ostatecznie porzucone z r.......

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

Autorzy są wdzięczni za finansowanie przez NIH R61NS130070 LLI.

....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Elastyczna owijka 1 cal - Coban lub Vetwrap3Mhttps://www.3m.com/3M/en_US/p/d/b00003186/
4-0 Szew monofilamentowy PDSEthiconhttps://www.jnjmedtech.com/en-US/company/ethicon/all-products
5-0 Szew nylonowy EthilonEthiconhttps://www.jnjmedtech.com/en-US/company/ethicon/all-products
Komputer akwizycyjnyDell
Samoprzylepne ręczniki chirurgiczneNie
Obwód anestezjologiczny - Jackson-Reevs z workiem do oddychania 0,5 lJorVetJ0248GA
Betadinescrub N/AN/D
Bupiwakaina (0,5%)N/AN/DRozcieńczony do 2,5 mg/ml przed podaniem
Buprenorfina (0,3 mg/mL)N/ANie dotyczyRozcieńczony do 0,03 mg/ml przed podaniem 
Zadzior - 1,00 mmCell Point Scientific60-1000do wiercenia czaszki
Kafazolina (1 g lifoliizowana)N/AN/DRozcieńczony do 50 mg/ml
Karprofen (50 mg/mL)MWI VeterinaryRozcieńczony do 25 mg/ml przed podaniem
Aplikatory z bawełnianą końcówkąN/A/A
Niestandardowa maska na twarz z nadrukiem 3DN/A
Akryl dentystycznyN/A/A
Diet Gel CriticareClear H2O72-05-5042Wsparcie żywieniowe 
Żel Dopper - AquasonicPatterson 07-890-5542
Doppler - Vet-Dop2Patterson07-888-8986
Doxapram (20 mg / mL)MWI VeterinaryN/ATylko w nagłych wypadkach
Dumont #5 Drobne kleszczeFine Science Tools11254-20Do przytrzymywania
Duraprep3M8630Końcowe przygotowanie skóry
EKG Oprogramowanie do automatycznej analizy danychemka technologiesNie dotyczy
Epinefryna (1:1000)MWI WeterynaryjneNie dotyczytylko w nagłych wypadkach
GazaN/AN/A
Glukometr ipet ProMWI Veterinary63867Monitoruj w przypadku słabej rekonwalescencji
Glikopirolan (0,2 mg / ml)MWI WeterynaryjnyNie dotyczyTylko w nagłych wypadkach
Skalagramowa NIEDOTYCZY NIE
DOTYCZYHemostatsFine Science Tools13008-12Przytrzymaj pętle druciane podczas wiązania pętli na miejscu
Idealny Micro-drillCell Point Scientific67-1204Do wiercenia czaszki
InkubatorDRE-veterinary (Infantia - NB1)N/A Skrzynka
indukcyjnaVetEquip941444
Poduszka grzewcza na podczerwień - RightTemp JrKent Scientific CorporationRT-0502
Oprogramowanie do akwizycji danych IOX2Cewnik N/AEMKA TECHNOLOGIES
- Covidein Monoject 26 G, 3/4 cala PTFE Patterson 07-836-8494
ketamina (100 mg/ml)MWI VeterinaryN/A Taśma medyczna
N/A/A
Kleszcze wąskowzoru - proste/12 cmFine Science Tools11002-12
Steteskop noworodkowyUltraskopN/A
Olsen-Hegar Uchwyt na igłę z nożyczkami - 12 cmFine Science Tools12002-12Do szycia
Maść okulistyczna PuralubeMWI VeterinaryN/APodana do obu oczu podczas znieczulenia
Lubrykant okulistyczny - Paralube VetPatterson 07-888-2572
Pulsoksymetr (przenośny AccuWave)Patterson07-892-9128Do przygotowania i regeneracji; odczytuje HR do 400
Pulsoksymetr (SDI - Vet/Ox plus 4700)HeskaN/AŚródoperacyjnie; już nie produkowany
Odbiornikemka technologiesN/A1 odbiornik na każde 4 implanty telemetryczne
Termometr doodbytniczyNiedotyczy
SkalpelFine Science Tools10003-12
NożyczkiFine Science Tools14002-12Do cięcia serwety
Śrubokręt - 1,0 mmNIEDOTYCZY N/AZ zestawu mini-śrubokrętów do elektroniki
00-96 x 3/32 (2,4 mm)Protech International8L0X3905202F
SevofluraneMWI Konserwacja weterynaryjna znieczulenie
Parownik i anestezjolog SevofluraneNIE
Nie dotyczy Klej do skóry, GlutureMWI Veterinary34207Nakładaj oszczędnie strzykawką
Małe nożyczkiFine Science Tools14084-08
Sterylna folia aluminiowaNIEDOTYCZY NIE DOTYCZYDo owijania drutów przed obracaniem zwierzęcia 
Sterylny pędzel malarskiN/AN/ADo nakładania akrylu dentystycznego 
Sterylna sól fizjologicznaN/AN/A
Sterylne rękawice chirurgiczneN/AN/A
Sterylna osłona ultrasonograficznaNIEDOTYCZYDo zakrycia wiertła
Sterylna wodaN/AN/ADo rekonstytucji cefazoliny
Ostrze chirurgiczne nr 15N/AN/A
Serweta chirurgicznaNIE
Fartuch chirurgicznyN/AN/A
Łącznik obrotowy - Jorgensen LabsPatterson 07-802-2349Aby podłączyć obwód anestezjologiczny do maski na twarz
Implant telemetrycznyemka technologies  easyTEL+_M1_EETA_B_35
TrocarSAITRO-10-6Do przewodów tunelowych
https://www.dell.com/en-us dotyczy Nhttps://www.thingiverse.com/thing:923725 NIV N dotyczy Nie DOTYCZY DOTYCZY NIE DOTYCZY

Bibliografia

  1. Bagnall, R. D., Crompton, D. E., Semsarian, C. Genetic Basis of Sudden Unexpected Death in Epilepsy. Front Neurol. 8, 348(2017).
  2. Surges, R., et al. Pathologic cardiac repolarization in pharmacoresistant epileps....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Przeglądaj więcej artykułów

Implantacja urządzenia telemetrycznegomonitorowanie elektroencefalograficznemonitorowanie elektrokardiograficznemechanizmy SUDEParytmie sercamonitorowanie znieczuleniaimplantacja chirurgicznajakość sygnału EEGtransgeniczne modele królików