Målet med denne protokollen er å gi en dyr modell av cochlea implantasjon, hvilke kan brukes å løse en rekke problemstillinger. Potensielle omfatter evaluering av farmasøytiske intervensjoner eller elektrisk stimulering for gunstige effekter på høring terskler eller elektrode impedances.
Cochlea implantater er svært effektiv enheter som kan gjenopprette høring i fag med dyptgripende hørselstap. På grunn av forbedret tale oppfatning utfall, har kandidatur kriterier blitt utvidet de siste tiårene. Dette inkluderer pasienter med betydelig gjenværende høring som nytte av elektrisk og akustisk stimulering av samme øret, som gjør høring bevaring i cochlea implantasjon viktig sak. Elektroden impedances og det relaterte spørsmålet om energiforbruk er et annet stort forskningsfelt, som fremgang i dette området kan bane vei for fullt implanterbare auditiv proteser. For å løse disse problemene på en systematisk måte, er tilstrekkelig dyremodeller avgjørende. Målet med denne protokollen er derfor å gi en dyr modell av cochlea implantasjon, hvilke kan brukes å løse ulike problemstillinger. På grunn av sin store tympanic bulla, som tillater enkel kirurgisk tilgang til det indre øret, samt sin hørsel utvalg som er relativt lik hele dynamikkområdet mennesker, er marsvin en vanlig art i auditiv forskning. Cochlea implantasjon i marsvin utføres via en retroauricular tilnærming. Gjennom bullostomy en cochleostomy er boret og cochlear implantat elektroden settes inn i scala Pauker. Denne elektrode kan deretter brukes for elektrisk stimulering, bestemmelse av elektroden impedances og måling av sammensatte handling potensialer av auditory nerve. I tillegg til disse programmene, kan cochlea implantat elektrodene også brukes som stoffet levering enheter, hvis en aktuell levering av farmasøytisk agenter til cellene eller væske i det indre øret er ment.
Mer enn 500 millioner mennesker over hele verden, lider av hørselstap. 1 nedsatt hørsel har vært knyttet til en høyere rate av depresjon, lavere selvfølelse og lavere følelse av egenverd, som alle fører til redusert livskvalitet. 2 mens høreapparater er en tilstrekkelig måte å gjenopprette sensoriske funksjon i tilfeller av moderat hørselstap, det mest effektive behandling modalitet for pasienter som lider av dyptgripende hørselstap er cochlear implant (CI). På grunn av de gode resultatene med hensyn til tale oppfatning, kandidatur kriterier for cochlea implantasjon nå også inkluderers pasienter som har betydelig gjenværende høring i det lavfrekvente området, men nytte ikke av høreapparater. 3 siden disse pasientene kan bruk kombinert elektrisk og akustisk stimulering i implantert øret, hørsel bevaring har blitt et stort problem for CI kirurger. Under cochlea implantasjon settes en elektrode matrise i scala Pauker av sneglehuset, hvor det elektrisk stimulerer hørselsnerven. 4 elektrode innsetting traumer fare for gjenværende høring og induserer fibrosis, noe som øker elektrode impedances og batteri forbruk av implant. Dermed er modeller å studere farmasøytiske tiltak som kan redusere hørselstap og fibrose forårsaket av innsetting av elektroden viktig.
Marsvin er en egnet og praktisk dyr modell for CIs, på grunn av de enklere og mer reproduserbar kirurgisk tilgang til det indre øret i forhold til gerbils, rotter og mus. 5 , 6 , 7 , 8 videre hele dynamikkområdet av denne arten er relativt sammenlignbare med hørselen. 9 større arter som kattene eller aper, som har blitt brukt til adressen spesifikke problemstillinger knyttet til CIs, representerer ikke et fornuftig valg for de fleste CI studier på grunn av både etisk og økonomiske hensyn. 10 , 11
I sammendraget er marsvin en pålitelig og relativt kostnadseffektiv modell å evaluere effekten av farmakologiske intervensjoner i innstillingen av cochlea implantasjon.
Presentert protokollen beskriver hvordan du utfører cochlea implantasjon i guinea gris modellen. Denne protokollen kan brukes til å vurdere ulike tiltak for deres virkninger på gjenværende hørsel og fremmedlegeme reaksjon på CI elektroden. Flere forholdsregler bør tas for å oppnå en høy reproduserbarhet og nøyaktighet av eksperimenter.
Planlagte høringen terskler alle marsvin bør måles med preoperatively f.eks auditiv hjernestammen tiltak. Noen av kommersielt tilgjengelig marsvin viser et relevant hørselstap og bør derfor ikke inkluderes i eksperimentell kohort. Avhengig av lengden av kirurgi og protokollen denne evalueringen kan utføres enten umiddelbart før kirurgi eller noen dager før cochlea implantasjon, gir dyr tilstrekkelig tid til å gjenopprette fra anestesi.
Når du utfører operasjonen under narkose i et spontant pustende dyr, hastighet er viktig. Grundig forberedelse før operasjonen er derfor viktig, er valget av bedøvende protokollen. Bruk av Ketamin, medetomidine, midazolam og fentanyl i kombinasjon med lokalbedøvelse gir en tilstrekkelig anestesi og analgesi, mens på samme tid dyret fortsetter å puste spontant. Sammenlignet med ofte beskrevet bruk av ketamin og xylazine, resulterer denne diett i bedre analgesi og redusert perioperative sykelighet og dødelighet. Det er viktig å ha alle instrumenter og medisiner (inkludert en booster av bedøvelse) lett tilgjengelig før dyret til å sove.
På grunn av posisjon endringer av dyr under operasjonen (endre fra liggende posisjon sidelengs plassering og tilbake), er det fare for aspirasjon av magen innholdet i til lungene. Derfor inneholder protokollen også anvendelsen av en mage tube, som er en rask og enkel måte å beskytte dyr fra aspirasjon og redusere dødeligheten perioperative.
For å opprettholde sterilitet under re-posisjonering, områdene der dyr er rørt behov dekkes av sterile gardiner, hansker må endres etterpå eller re-posisjonering må gjøres av en annen person som ikke er sterile.
O2-metning overvåking er også av største betydning under operasjonen. Plasseringen av hodet kreves for visualisering av odden og runde vinduet nisje kan forårsake en hindring av luftveiene, noe som kan enkelt håndteres når identifisert tidlig nok.
Vanligvis mister dyrene en stor mengde kroppsvæsker (f.eks blod, ekstra mobil væske, urin) under operasjonen. Derfor væske substitusjon protokollen introdusert i dette manuskriptet representerer en godt tolerert metode å stabilisere hemodynamics i dyrene og støtter sine rask gjenoppretting bedøvelsen.
For å unngå feil under audiometrical målinger, anbefales det å koble den samme pin på koblingen til en bestemt elektrode under hver operasjon.
En begrensning av denne metoden er relativt høye variasjon i postoperativ høring terskelen SKIFT, som ofte ikke samsvarer med kirurgens oppfatning. Selv om denne variasjon i resultatene ligner situasjonen i menneskelig CI mottakere med gjenværende hørsel, er det ikke fullt ut forstått hva årsakene til variabel resultatene er. 16 , 17 , 18 generelt variasjon reduserer tid og opplevelsen av kirurgen. Det er viktig å unngå overdreven styrker ved innsetting elektroden, som kan oppnås ved en treg innsetting hastighet. Fordi forsiktig innsetting av en CI elektrode kan gi bare svært begrenset hørselstap, presentert protokollen beskriver en gjentatt innsetting av elektrode, som fører til et høyere og mer forutsigbare hørselstap. Dette hørselstap er en høyst uttalt i området høyfrekvent mellom 16 og 32 kHz. Som intracochlear traumer, avhengig av dybden innsetting, morfologi av sneglehuset og tilnærming (cochleostomy versus runde vinduet innsetting) må tas i betraktning. Innsetting av CI elektroden gjennom runde vinduet membran, vanligvis utføres i hørselen bevaring cochlea implantasjon, har også blitt brukt i guinea gris modellen. 19 fordi runde vinduet membranen er skjult i guinea gris og elektroden innsetting gjennom runde vinduet membran resultatene i ugunstige innsetting vinkel, bore en cochleostomy fører til mer forutsigbare høring terskelen SKIFT. Denne protokollen foreslår bruk av en skalpell i stedet for en drill for åpningen av den tympanic bulla, fordi dette fører til en redusert støyeksponering av øret til bli implantert. En histologiske evaluering av indre ører adressering fremmedlegeme reaksjonen til elektroden, mengden av hår cellene og spiral ganglieceller samt traume til strukturer som osseous spiral lamina og elektroden translokasjon priser skal utføres i alle implantert ørene, disse resultatene lette bedre forståelse av funksjonelle resultatene måles. 12 , 20
The authors have nothing to disclose.
Forfatterne vil takke Sandra Peiritsch for omsorg for dyrene og Noelani Peet for medisinsk skriving. Økonomisk støtte av østerrikske Science Fund (FWF grant P 24260-B19) og MED-EL Østerrike er takknemlig anerkjent.
Scale | |||
Oxygen insufflator | |||
Shaver | |||
Sucker | |||
Povidone Iodine Solution | |||
Alcohol | |||
Laryngoscope | |||
Stomach tube | Fr 06, Lg 80 cm | ||
Surgical binocular microscope | |||
Drill | |||
0.5 mm diamond burr | |||
1 mm diamond burr | |||
Heating plate | |||
Pulse oximeter | |||
Tissue glue | |||
Dental cement powder | |||
Fluid for dental cement powder | |||
Bipolar cautery | |||
Gauze compress | |||
Cotton bud | |||
Cement mixing bowl | |||
Teflon insulated gold wire | 99.99 % gold, diameter: 0.125 mm, isolation: 0,016 mm, PTFE (Polytetrafluoroethylen) | ||
Scalpel with blade No. 10 | |||
Scalpel with blade No. 15 | |||
Scissors | |||
Mosquito forceps | |||
Dressing forceps | |||
Tissue forceps | |||
Delicate dressing forceps 2X | |||
Micro forceps | |||
Screw driver | |||
Stainless steel screws | diameter: 1 mm | ||
Retractor | |||
Needle probe | |||
Spatula | |||
Needle holder | |||
5-0 absorbable sutures | |||
Needle 23G | |||
Needle 27G | |||
Medetomidine 1 mg/mL | 0.36 mg/kg | ||
Midazolam g mg/mL | 1.2 mg/kg | ||
Fentanyl 50 µg/mL | 0.036 mg/kg | ||
Ketamine 100 mg/mL | 12 mg/kg | ||
Lidocaine (local anesthesia) | 4 mg/kg | ||
Atipamezole 5 mg/mL | 1 mg/kg | ||
Flumazenil 0.1 mg/mL | 0.1 mg/kg | ||
Enrofloxacin 100 mg/mL | 7 mg/kg | ||
Buprenorphin 0.3 mg/mL | 0.05 mg/kg | ||
Physiological Saline (at body temperature) | 12.5 mL/Kg (pre-surgery) | ||
Glucose 5 % (preoperative, at body temperature) | 12.5 mL/Kg | ||
Physiological Saline (at body temperature) | 25 mL/kg (post-surgery) |