Periferik Sinir Arayüzü için Kablosuz, Pilsiz Sistemlerin İmplantasyonu ve Kontrolü

Periferik sinir yaralanması oldukça yaygındır. Elektriksel stimülasyonun sinir rejenerasyonu üzerine terapötik etkisi görülmüştür. Bu yüzden burada sinir arayüzünün implante edilmesi ve cihaz kullanımı ile ilgili genelleştirilmiş bir yöntem gösterdik.

Bu teknik, enfeksiyon bölgeleri olabilecek deriden geçen kurşunların olmasını önler. İmplante edilen stimülatör kablosuz olarak çalıştırılabilir ve tedavi ihtiyaçlarına göre ayarlanabilir. Bu elektriksel stimülasyon cihazı, yaralanma veya hastalıktan sonra periferik sinir rejenerasyonunu arttırmak için yüksek terapötik potansiyele sahiptir ve aksi takdirde bozulabilecek kayıp fonksiyonun geri kazanılmasına yardımcı olur.

Siniri izole etmek ve manşetle iyi temas sağlamak incelik gerektirir. Siniri asla doğrudan aletlerle tutmayın, bunun yerine siniri künt aletlerle manipüle edin ve gerginliksiz yerleşimi koruyun. Cerrahi işleme başlamadan önce, fareyi bir hazırlık masasına yüzüstü pozisyonda yerleştirin ve pinnal refleksi kontrol ederek uygun anestezi derinliğini onaylayın.

Tüm cerrahi süre boyunca, her 15 dakikada bir solunum hızını, doku rengini ve anestezi derinliğini değerlendirmeye devam edin ve buna göre izo flor seviyelerini koruyun. Pembe ve nemli kalması gereken mukus zarlarını izleyin. Fareyi hazırlık masasına yerleştirin.

Sağ bacak ve sırtın alt yarısı da dahil olmak üzere ameliyat bölgesini tıraş edin. İşiniz bittiğinde, hayvanı ameliyat masasına taşıyın ve traş edilmiş cerrahi bölgeyi bir Betadine pedi ile ovalayın, ardından üç kez% 70 etanol çubuğu uygulayın. Sağ femur kemiğine paralel deride bir kesi yapmak için doku makası kullanın, ardından alıcı bobin için deri altı bir cebi temizlemek için doğrudan insizyonun medialinde sırttaki deri altı bağ dokusunun künt olarak ayrılması.

Daha sonra cilt kesisine paralel olarak sağ gluteal kas üzerinde müteakip bir kesi yapın. Künt uçlu metal diseksiyon probları yardımıyla siyatik siniri izole edin ve ardından siniri germeden veya yolunu bozmadan manşeti sararak kablosuz pilsiz cihazı izole siyatik sinirin üzerine implante edin. Tamamlandığında, daha fazla elektriksel stimülasyon için alıcı bobinin yerleştirildiği cilt üzerinde işaretleyin.

Emilebilir dikişler kullanarak gluteal kas insizyonunu dikin. Cilt kesiğini, cilt kenarlarını eşleştirerek yara klipsleriyle kapatın. Ameliyattan sonraki bir saat boyunca, anestezi altındaki hayvana 200 mikrosaniye darbe genişliğinde sürekli 20 hertz elektrik stimülasyonu verin.

Anesteziden tamamen iyileştikten sonra, hayvanı ev kafesine geri koyun. Daha önce anlatıldığı gibi cerrahi prosedür için sargıyı hazırladıktan sonra, boynun ventral tarafındaki cerrahi bölgeyi tıraş edin. Hayvanı ameliyat masasına taşıyın ve traş edilmiş cerrahi bölgeyi bir Betadine pedi ile ovalayın, ardından üç kez% 70 etanol çubuğu uygulayın.

Daha sonra, sterno hyoid ve sternocleidomastoid kaslarını ortaya çıkarmak için anestezi uygulanmış sıçanın yüzeysel servikal fasyasında deriden üç santimetrelik bir orta hat kesisi yapın. Bir damar halkası kullanarak sternokleidomastoidi lateral olarak geri çekmeden önce sternokleidomastoid kasını yükseltmek için kan diseksiyonu için bir prob kullanın. Ardından, omohyoid kası serbest bırakın ve geri çekin, ardından vagus sinirini ve omohyoid kasın altındaki karotis demetini serbest bırakın ve medial olarak geri çekin.

Frenik siniri izole edin. Manşet frenik sinirin etrafında ve kontakt elektrotlar sinire dik olarak konumlandırılmış durumda, cihazın alıcı bobinini bilateral sternokleidomastoid kaslara göre derin sterno hyoid üzerine yerleştirerek kablosuz pilsiz cihazı frenik sinir üzerine implante edin. Derin dermiste ters emilebilir dikişlerle cildi kapatın.

Ameliyattan sonraki bir saat boyunca, anestezi altındaki hayvana 200 mikrosaniye darbe genişliğinde sürekli 20 hertz elektrik stimülasyonu verin. Anesteziden tamamen iyileştikten sonra, hayvanı ev kafesine geri koyun. Kablosuz stimülasyon için, harici bir endüktif iletim bobinine elektrik gücü sağlamak için bir dalga biçimi fonksiyon üreteci kullanın.

İyi bir endüktif bağlantı sağlamak için implante edilmiş alıcı bobinin rezonans frekansını ve konumunu eşleştirin. Ayar yapıldıktan sonra, bir saat boyunca 20 hertz'de monofazik 200 mikrosaniye darbeler verin. Elektriksel stimülasyon iletimini doğrulamak ve ölçmek için, siyatik sinirin supra maksimal aktivasyonunu sağlamak için stimülasyon voltajını ayarlarken tibialis anterior kasından bileşik kas aksiyon potansiyellerini veya CMAP'leri kaydedin.

Çalışmada tam frenik sinir transeksiyon yaralanması, bir seğirme yanıtı uyandırarak doğrulandı. Transeksiyondan önce, frenik sinirin elektriksel stimülasyonu, frenik sinir transeksiyonu ile ortadan kaldırılan ipsilateral diyafram üzerinde bileşik kas aksiyon potansiyellerini uyardı. Bir tel elektrot tarafından sağ siyatikte tek bir uyaran darbesi verildikten sonra ortaya çıkan maksimum CMAP yanıtı, bir kablosuz elektrot ile karşılaştırıldı.

Telsiz sinir stimülasyonunun, tel tabanlı sinir stimülasyonundan KMAP'nin ortalama %88'ini sağlayabildiği gözlendi. Temsili elektromiyografi analizi, başlangıçta dört ardışık ani artış ve bir saatlik 20 hertz elektrik stimülasyonunun 40 dakikasını gösterir. 40 dakikada, tepe genliğinde hafif bir azalma kaydedildi.

Periferik sinir rejenerasyonunun derecesi, sinir lezyon bölgesine distal olarak uygulanan retrograd izleyiciler kullanılarak değerlendirildi. Tibial sinirin veya lomber omurilik ön boynuzundaki fibular sinirin rejenere alt grupları gözlendi. Tam etkinlik elde etmek için mesafeyi, yönü veya konumu ayarlamak için cihaza güç sağlamak için verici bobinin alıcı bobine iyi hizalanması gerektiğini unutmayın.

Yöntem, ilaç salınımı ve optogenetik gibi tercih edilen diğer sinir arayüzlerinde de gerçekleştirilebilir. Teknik, elektriksel stimülasyonun farklı sinirler üzerinde farklı etkilere yol açtığı çeşitli mekanizmaları incelemek için yapılabilir.