Bu yazıda laringeal sinirlerin uyarılması ve uzun vadede laringeal kaslardan EMG yanıtlarının kaydedilmesi için yeni, ekonomik ve implante edilebilir bir sistemin üretiminde gerekli adımlar açıklanmaktadır. Protokol karmaşık değildir ve fare kadar küçük bir hayvanda kullanılacak kadar kompakt bir implant üretebilir. Üzerinde durulması gereken birkaç kritik adım vardır. İlk olarak, kurşun yalıtımı, bükülme veya kırılmayı önlemek için kurşun telleri dikkatli ve düzgün bir şekilde sarılmalıdır. Bir bobin makinesi yoksa, prefabrik bobinli kurşunlar ticari olarak elde edilebilir. İkincisi, bir silikon tüp içine kurşun teller ekleme stratejisi sinir straddles bir "V" oluşturmak için manşet içinde sinir yoluyla mevcut teslimat teşvik etmek için önemlidir. Her iki yol da tüpün aynı tarafına yerleştirilirse, elektrotlar arasında akım lanma meydana gelebilir. Ayrıca kurşun sinir için dilim yaralanma olasılığını önlemek için tüp iç duvara karşı konumlandırılmış olması önemlidir.
Üçüncü olarak, implantasyon ameliyatı sırasında, laringeal sinirler zarar görmesini önlemek için dikkatle kesilmelidir. İmplantasyonun daha sonraki aşamasında, hazneye iğne takıldığında, pimin başının ani bükülmesini önlemek için pimi deliğine hizalayarak kuvvet uygulanmalıdır. Daha sonra, kemik çimentosu tam yalıtım ve kanallar arasında çapraz konuşma önlenmesi için hazne alt iyice dağıtılmalıdır. Son olarak, enfeksiyonun önlenmesi zaman içinde implant sisteminin bütünlüğünü sağlamak için önemlidir. Bu çeşitli manevralar bir arada elde edilebilir: hazneye bir etek eklenmesi, antibiyotik yönetimi, doku uyumlu antiseptik solüsyon ile yara ve hazne günlük temizlik, ve seanslar arasında enkaz onları temiz tutmak için hazne nin kadın iğneiçine kukla erkek iğneleri yerleştirilmesi.
Bu köpek laringeal modelinde protokolün başarılı olduğu kanıtlanmıştır. Ancak, bazı değişiklikler veya alternatif stratejiler diğer uygulamalar için düşünülebilir. Örneğin, PCA ve TA-LCA EMG elektrotlarının deinsulated algılama uçları, polyester greft veya DBS elektrot ile kaslara harici bir yolla sabitlenir. Dış demirlemenin gerekli olmadığı veya yapılmadığı bir uygulamada, elektrotun dikeni tek başına çapa görevi görebilir. Böyle bir durumda, Teflon kaplı, paslanmaz çelik, monofilament tel dokuda daha kararlı bir diken sağlayan, daha fazla çekme mukavemeti görünümünde multifilament tel tercih edilebilir. Ancak, multifilament tellerin kırılmaya daha az yatkın olabileceği unutulmamalıdır. Cilt haznesinin imalatı ve montajı için alternatif bir strateji, biyouyumlu polimerler (örneğin, Stratasys tarafından MED610) kullanılarak 3D baskı yapmaktır. Bu, üretim sürecini basitleştirebilir.
İmplantasyon cerrahisi ve hayvanın iyileşmesisonrasında, fizyolojik seanslar temel verileri elde etmek için hala bozulmamış RLN'ler ile yapılır. Bir seans sırasında, RLN stimülasyonu sonrasında laringeal kaslardan EMG sinyalleri yokluğu oluşabilir. Nedeni gidermek için(Tablo 1),öncelikle ses kıvrım hareketinin mevcut olup olmadığı belirlenmelidir. Mevcutise, bu sinir etkili manşet tarafından aktive olduğu anlamına gelir, ama EMG kurşun ile ilgili bir sorun var. Bu durumda, kullanıcılar daha fazla EMG uyarıcı artifakı bakmak gerekir. EMG artifakı yoksa, preamplifikatörün EMG girişinde bir süreksizlik olması muhtemeldir. Altmış çevrim gürültü de mevcut olacak ve genlik büyük. Obje büyükse, bir uyarıcı iğneden kayıt pisine doğru şant, kanal ön amplifikatörünün doyması ve EMG yanıtının silinmesinden sorumlu olabilir. Eğer obje normalse, EMG kurşunu büyük ihtimalle kastan çıkmış ve aktivitesini tespit edemez. Öte yandan, ses kıvrım hareketi yoksa, o zaman sinir aktive değildir. Artefakt yoksa, uyarım devresinde sinir aktivasyonunu engelleyen bir süreksizlik olabilir. Eğer artifakı normal görünüyorsa, sinir implant cerrahisi sırasında yaralanmış olabilir veya manşet sinirden göç etmiş olabilir. Benzer bir strateji SLN stimülasyonu sırasında emg sinyalleri yok nedenini gidermek için uygulanabilir.
| Uyarılmış sinir | Hedef kas(lar) | Ipsilateral vokal kıvrım hareketi | Uyarıcı obje | Neden |
| RLN | PCA ve/veya TA-LCA | Evet | Yok (60-döngü gürültü mevcut) | EMG girişinde preamplifikatöre (örn. kurşun, pim, kablo); |
| Büyük | Haznede stim ve kayıt pimleri arasında çapraz konuşma |
| Normal | EMG elektrotunun çıkığı |
| № | Yok | Stimülasyon devresinde süreksizlik |
| Normal | 1. RLN yaralanması; 2. Manşet çıkığı |
| SLN | TA-LCA | Evet | Yok (60-döngü gürültü mevcut) | EMG girişinde preamplifikatöre (örn. kurşun, pim, kablo); |
| Büyük | Haznede stim ve kayıt pimleri arasında çapraz konuşma |
| Normal | EMG elektrotunun çıkığı |
| № | Yok | Stimülasyon devresinde süreksizlik |
| Normal | 1. SLN veya RLN yaralanması; 2. Manşet çıkığı |
Tablo 1: Sorun giderme kılavuzu.
Bu teknolojinin mevcut uygulamasında iki küçük sınırlamalar olduğu belirtilmelidir. İlk olarak, hazneye takılması sırasında dişi pimin ani bükülme birkaç durumda meydana gelmiştir. Neyse ki, pimleri doğrultulu ve başarıyla delik içine yerleştirilir. Pin hasarı onarılamaz ise, kurşun ve tüm bileşeni değiştirilmesi gerekir. Bu nedenle, yedek bileşenler ameliyattan önce hazır olmalıdır. İkinci olarak, cerrahi implantasyonu tamamlamak için gereken süre uzundur (~10 saat). Dört sinirler, dört kas, bir hazne ve bir IPG: Uzun süre kısmen bu çalışma için gerekli stimülasyon ve yeniden kodlama bileşenlerinin çok sayıda yansıtır. Bu teknoloji kullanılarak daha az bileşen gerekiyorsa, implantasyon süresi önemli ölçüde azaltılmalıdır (örneğin, fare dili modeli28).
Bu teknolojik yaklaşım, mevcut yöntemlere göre avantajlı olan çeşitli özellikleri tanıtır. Kurşun tellerin kıvrılma bu sistemin en yeni ve önemli özelliğidir. Sarmal müşteri adayları, sağladıkları birçok avantaja rağmen ticari olmayan hayvan deneyleri için yaygın olarak mevcut değildir. Sarmal bir kurşun implantasyon sırasında istenilen uzunluğa genişletilebilir. Ayrıca, implantasyon dan sonra elektrot ucu veya tel kırılması çıkık önlemek için hayvan hareketli, uyanık, hareketli germek olacaktır. Bu özellik implantın uzun ömürlü olmasını ve uzun vadede stabil sinir stimülasyonu ve kas kaydını sağlar. Ayrıca, hazne etrafında doku uyumlu bir etek ekleyerek bu yabancı vücuda yara maruz kalma önler ve enfeksiyon yokluğunda normal fibrozis ve yara iyileşmesi teşvik. Bu etek olmadan önceki çalışmalar erken enfeksiyon ve deney erken sonlandırma ile sonuçlandı. Son olarak, bu implant sistemi kompakt ve çok kanallı, çeşitli boyutlarda hayvan modellerinde çok sayıda nöromüsküler yapılardan etkili veri toplama sağlayan.
Bu teknik yaklaşım uyarlanmış ve başarıyla bir sıçan modeline tercüme edilmiştir. Bu çalışma, yaşlanan sıçanda dil kası atrofisi ve disfonksiyon önlenmesinde elektriksel klima etkisini araştırmak için tasarlanmıştır. Hipoglossal sinirler klima için manşet elektrotlar ve dil EMG kayıt elektrotları ile implante implante edildi28. Bu teknoloji diğer araştırma uygulamalarında da kullanılabilir. Kan gırtlakmevcut protokolün bir uzantısı olarak, seçici reinnervasyon teşvik elektriksel klima etkileri şu anda tavşan yüz kasları üzerinde çalışılmaktadır. Bu çalışma Bell's palsy olan hastalarda yüz sinkinezi önlenmesi için bir temel sağlayabilir, ortak ve zayıflatıcı tıbbi durum. Bu teknolojinin son potansiyel kullanımı uyanık, serbestçe hareket eden hayvanları uyarmak ve kaydetmektir. Şu anda, bu tür veriler uyanık, kontrolsüz sıçanlardan harici kablo ile elde edilmiştir28. Gelecekte, bu ekonomik sistem aynı zamanda uzaktan kayıt-stimülasyon teknolojisi ile kombine edilebilir (örneğin, telemetri) kablosuz nöromüsküler sistemleri etkinleştirmek veya araştırmak için.