Name: cochlear implantation in the guinea pig
Uploaded: 2018-06-15T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 56 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Cochlear Implantation in the Guinea Pig at JoVE.com

המחברים רוצה להודות Peiritsch סנדרה על הטיפול של חיות ושל Noelani פיט לכתיבה רפואית. התמיכה הכלכלית על ידי קרן המדע האוסטרית (FWF גרנט P 24260-B19) ו MED-EL אוסטריה הוא הודה בהכרת תודה.

ניסויים בבעלי חיים כל אושרו על-ידי הוועדה המקומית רווחת ומשרד הפדרלית האוסטרית עבור מדע, מחקר וכלכלה.
1. מכינים את הציוד ואת ההתקנה הדרושים לניתוח
<ol><li>מקם את מיקרוסקופ כירורגי, מקדחה, צלחת חימום ולאחר מתקפים oximeter כדי לאפשר טיפול במהלך הניתוח קל ויעיל. בדוק את הפונקציה של כל ההתקנים לפי הוראות היצרן. ודא כי הצלחת חימום מוגדר ב 38 ° C כדי להגן על החיה מהיפותרמיה במהלך הניתוח.</li>
	<li>לשים על ברדס ומסיכה.</li>
	<li>ביצוע חיטוי כירורגית יד. לשטוף ידיים בסבון בקפידה. לייבש את הידיים ולאחר מכן השתמש של חומרי החיטוי אלכוהולי לחיטוי הידיים. לבשתי כפפות אחרי הידיים יבשות.</li>
	<li>להכין מכשירי הניתוח סטיריליים הציוד הנדרש להשתלה שבלול. ראה טבלה של חומרים עבור מכשירי הניתוח, ציוד המשמש שפן CI השרשה של פרוטוקול זה.</li>
	<li>כאשר מידות המתחם פוטנציאל הפעולה (CAP) מיועדות, להכין 3.5 כ ס מ באורך בידודי טפלון זהב חוט מתכת על ידי בקפידה הסרת חלקים של הבידוד בשני הקצוות באמצעות מלקחיים מיקרו (כ 3 מ מ מקצה אחד ו- 5 מ מ הקצה השני). להכין לגוש חוט זהב (כ 2.5 ס מ) עם הקצוות uninsulated של 5 מ מ. המקום את החוטים מוכן אלכוהול או חומר חיטוי.</li>
</ol>2. הרדמה, תרופות, הכנת בעלי חיים
<ol><li>שוקלים את החיה. הערה: שימוש בעלי החיים הנשי Dunkin-הארטלי לבקן שרקנים. המשקל של החיות בשימוש, אשר בן כ- 4-6 שבועות, נע בין 300 ל- 400 גרם.</li>
	<li>הכינו את חומרי הרדמה ותרופות הדרושים עבור ניתוח המבוסס על המשקל של החיה. להכין 0.72 מ"ל של תערובת הרדמה, המורכב קטמין 0.06 מ"ל (100 מ"ג/מ"ל), medetomidine 0.18 מ ל (1 מ"ג/מ"ל), 0.12 מ של midazolam (5 מ"ג/מ"ל) ו- 0.36 מ של פנטניל (50 µg/mL) לניתוח על שפן 400 גרם. ראה טבלה 1 לפי משקל מינונים של חומרי הרדמה.</li>
	<li>להזריק את התערובת של קטמין, medetomidine, midazolam פנטניל subcutaneously על משטח שומן בצוואר של החיה באמצעות מחט 27 גרם. ראה טבלה 1 עבור משקל המבוסס על מנות חומרי הרדמה. לכסות את הכלוב ולהשאיר את החיה במקום שקט למשך 10 דקות לפני שתמשיך.</li>
	<li>לשמן את העיניים של החיה ולשמור אותם משיכור למר במהלך כל התהליך. לגלח את הראש של החיה, התמקדות באזור retroauricular על מנת לאפשר גישה כירורגית מספקת בולה.</li>
	<li>מקם את החיה על הצלחת חימום במצב שכיבה וודא כי החיה אינה במגע ישיר עם לוחית חימום כדי למנוע כוויות תרמיות. במקום המכשיר דופק דופק על כף רגל של בעל החיים. ואז בזהירות לפתוח את הפה של החיה עם laryngoscope קטן, נקי שכל חלל הפה ממזון נשענת על-ידי שימוש פראייר.</li>
	<li>לשמור על הפה של החיה נפתח את laryngoscope. בזהירות הוספת צינור הקיבה אל הוושט של החיה, לאט לדחוף את זה לכיוון של הקיבה, עד התנגדות מורגשת.<ol>
<li>לנטר את O2-רוויה של החיה כדי לוודא כי הצינור הקיבה אינה לקנה. הסר את הצינור בבטן אם יש ירידה ברמת רוויה2 O ונסה שוב אחרי החיה הוא חמצן לחלוטין.</li>
	</ol>
</li>
	<li>להזריק תערובת של תמיסת מלח פיזיולוגית, 5% גלוקוז enrofloxacin אל תוך כרית השומן סביב צווארו של בעל החיים באמצעות מחט 23 גרם.</li>
	<li>השתמש sanitizer יד אלכוהולי לחיטוי הידיים שוב. לבשתי כפפות נקיות חדש.</li>
	<li>להכין את השדה כירורגית עם מתחלפים קרצוף povidone יוד ו- 70% אתנול ולכסות את החיה. וילונות דביק לשימוש או מגבת תופסנים כדי לוודא כי רק את השדה הכירורגי שוהה חשפו במהלך ההליך.</li>
	<li>Subcutaneously מזריקים 0.1 מ"ל של 2% לידוקאין פתרון לתוך האזור. של החתך המתוכנן עבור מספיק בהרדמה מקומית ומקם את החיה לצדדים.</li>
	<li>מנה מחדש את החיה עם ¼ של המינון ההתחלתי של התערובת הרדמה בכל 30 דקות לאחר הזריקה הראשונה כדי לשמור על הרדמה מספקת.</li>
</ol>3. שבלולי השרשה
<ol><li>ביצוע כ 2-3 ס מ מבצעים חתך 3-5 מ מ אחורי פינה באמצעות אזמל. השתמש עורק דופן בית דו קוטבית בעת הצורך למזער את הדימום. הערה: עומק הרדמה צריך להיות מאושרות על ידי חוסר של נסיגה פדלים לפני החתך הראשון. בדיקה זו יש לחזור כל 15-20 דקות כדי לפקח על עומק הרדמה לאורך כל ההליך.</li>
	<li>לחתוך בזהירות את השרירים באזור retroauricular לאחר palpating את בולה שמיעתי באמצעות אזמל 15 או מספריים כירורגיים. הערה: ימשש את בולה השמיעה כמו לגדולה תחת השרירים.</li>
	<li>לנתח את השרירים בולה על ידי דוחף אותם בעדינות הצידה באמצעות raspatory או צמר גפן. השתמש מפסק כדי לחשוף באורך מלא של החתך, יש גישה בולה באין מפריע.</li>
	<li>שימוש בקצה של אזמל 15 כדי לקדוח חור בועה. סובב את האזמל בזהירות עד העצם הוא מחורר כדי לאפשר לבדיקה של המבנים באוזן התיכונה.</li>
	<li>להגדיל את bullostomy לפי הצורך, כדי לוודא כי הפנייה הבזליים של שבלול, הנישה החלון העגול ניתן לאבחן כראוי. מקם את הראש של החיה במצב בנטייתה כדי לגשת מבנים אלה. לכסות את האזור של bullostomy עם חתיכה קטנה של קומפרסים כדי למנוע דם, נוזל חוץ-תאי םילעופה באוזן התיכונה. הערה: המיקום בנטייתה של הראש עלול לחסום את דרכי הנשימה של החיה. לכן, רווית החמצן של בעל החיים צריך להיבדק בתדירות גבוהה.</li>
	<li>מקם את החיה במצב שכיבה. חושפים את הקודקוד של החיה על ידי ביצוע חתך מלבני ו הסרת העור. לנתח קרום העצם ולנקות את עצם כל סוג אחר של רקמות או דם באמצעות אזמל.</li>
	<li>כאשר שווי מדידות מיועדות, סיום הכנת של 3.5 ס מ טפלון מבודדים חוט זהב על ידי יצירת קרס קטנה עם מלקחיים מיקרו בקצה של החוט, אשר כבר uninsulated עבור 3 מ מ.</li>
	<li>כאשר שווי מדידות מיועדות, מדריך בקצה של החוט זהב, אשר כבר uninsulated עבור 5 מ"מ, subcutaneously עד הקודקוד דרך 18 גרם היקפיים ורידים קטטר באמצעות מלקחיים מיקרו. להשתמש מלקחיים מיקרו אחר עם היד השנייה כדי להנחות בסוף מכור החוט בתוך בקפידה באוזן התיכונה.</li>
	<li>כאשר שווי מדידות מיועדות, inflect ראש החיה להמחיש את האזור של הנישה החלון העגול דרך bullostomy. תשתמש ביד השנייה לחבר חוט זהב לגדולה גרמי של הנישה החלון העגול באמצעות מלקחיים מיקרו.</li>
	<li>לשמור על מתח עדין בחוט זהב, לתקן אותו על סף bullostomy הגולגולת עם 10-15 µL של רקמת דבק באמצעות מזרק 1 מ"ל עם מחט 27 גרם. למנוע תזוזה של דבק לתוך האוזן התיכונה. לקבלת תמונה פוסט ניתוחית של אזור החלון העגול עם החוט זהב באתרו, ראה איור 1 .</li>
	<li>כאשר שווי מדידות מיועדות, חבר את הקצה uninsulated של חוט זהב לציוד המשמש למדידת פוטנציאל שמיעתי ולבצע מדידות שווי בסיסית. ר' Honeder et al., 2016, לתיאור מפורט של המדידות קאפ שגרתי שבוצעה במעבדה שלנו. 12
</li>
	<li>מקם את החיה במצב שכיבה. לקדוח 2 חורים 1 מ"מ והשתרשה עמוק בלבה התפר למבדא באמצעות צמח קוצני 1 מ מ ללא גרימת נזק השכבה הקשה של המוח. שתל פלדת אל-חלד 2 ברגים 2 מ מ לתוך הגולגולת. הערה: הברגים לשמש נקודות קיבוע המחבר של האלקטרודה. להתאים את המרחק בין הפרופלורים ביחס לגודל של המחבר.</li>
	<li>השתמש של קטטר ורידי היקפיים 18 גרם להנחות האלקטרודה המחבר בולה בשכבה רקמות קרוב הגולגולת ככל האפשר.</li>
	<li>מערבבים את אבקת מלט שיניים עם הנוזל על אבקת מלט שיניים באמצעות מרית לפי הוראות היצרן.</li>
	<li>מקום 0.5 - 0.7 מ של semifluid שיניים מלט בין הפרופלורים בעזרת מרית. מיקום המחבר בין הפרופלורים האלקטרודה.</li>
	<li>שמור את המחבר בעמדה עד הבטון שיניים הוא מוקשה. ודא כי הברגים נארזים על ידי הבטון כדי לאפשר קיבוע יציבה של המחבר.</li>
	<li>מקם את החיה לצדדים. תרגיל בקפידה את cochleostomy 1 מ מ הנישה החלון העגול באמצעות צמח קוצני היהלומים 0.5 מ מ בקצב הסיבוב של 5000 סיבובים לדקה.</li>
	<li>להוסיף בזהירות האלקטרודה תוך טימפני סקאלה עד לעומק של 4 מ מ. לסגת האלקטרודה וחזור ההוספה. ראה איור 2 האלקטרודה משמש שפן השרשה שבלול.</li>
	<li>באמצעות מחט ישר, לאטום את האזור cochleostomy עם חתיכה קטנה של שריר. לתקן את האלקטרודה על סף bullostomy. הגולגולת עם 10 µL של רקמת דבק באמצעות מזרק 1 מ"ל עם מחט 27 גרם.</li>
	<li>הכינו את הבטון שיניים כאמור 3.14. לסגור היטב את bullostomy עם 0.3 מ"ל של מלט שיניים באמצעות מרית. סגירת החתך retroauricular באמצעות 5-0 נספגים.</li>
	<li>לפנות את החיה בשכיבה.</li>
	<li>כאשר מדידות שווי מיועדות, תפוס את הקצה האחורי של החתך המלבני על הקודקוד של החיה באמצעות מלקחיים רקמות. השתמש מספריים עם היד השנייה כדי להפוך מנהרה תת עורית של 2 ס מ אורך סביב צווארו של בעל החיים.</li>
	<li>כאשר שווי מדידות מיועדות, שתל את החוט 2.5 ס מ זהב subcutaneously לתוך הצוואר של החיה באמצעות מלקחיים. הלחמה לסוף uninsulated קצרה יותר ה-pin המיועד של המחבר על הקודקוד של החיה.</li>
	<li>כאשר שווי מדידות מיועדות, הלחמה האלקטרודה נישה חלון עגול (חוט זהב) לתוך הגומה המתאים של המחבר על הקודקוד של החיה.</li>
	<li>החל סכום נוסף של מלט שיניים בראש המחבר כדי כיסוי מלא את הסיכות מבודד ואת האלקטרודה.</li>
	<li>מדידות שווי מיועדות, ביצוע מדידות לאחר הניתוח על פי פרוטוקול המחקר.</li>
</ol>4. לאחר הניתוח טיפול
<ol><li>החל atipamezole פלומאזניל subcutaneously אחרי ניתוח מדידות כדי להרגיז את ההרדמה.</li>
	<li>החל הפיזיולוגיות תמיסת מלח כמו החלפת נוזלים כדי לתמוך את ההתאוששות של החיה מהניתוח.</li>
	<li>מניחים את החיה תחת מנורת חימום עד שיחזר מלאה מן ההרדמה מתחיל לנוע בתוך הכלוב.<ol>
<li>למנוע מכת חום או לצרוב על-ידי הצבת מנורה חימום כ 50 ס מ אל החיה. ודא כי טמפרטורת הגוף של החיה הוא תמיד בין 37.5 ° C ל- 39 מעלות צלזיוס.</li>
	</ol>
</li>
	<li>בדוק את החיה על תסמינים של פגיעה שיווי המשקל כמו זמזומים, חגים או מתהפך. 13 , 14
</li>
	<li>החל הבופרנורפין על שיכוך כאבים פעמיים ביום למשך שני יותר ימים לאחר הניתוח. הערה: לפני היישום הראשון של הבופרנורפין לאחר הניתוח לוודא כי החיה שיחזר לחלוטין ויש נשימה יציבה. יישום של תרופה זו בזמן החיה היא עדיין תחת הרדמה עלול להוביל לדיכאון בדרכי הנשימה.</li>
	<li>שוקלים את החיה במהלך 3 ימים לאחר הניתוח הראשון לזהות ירידה במשקל אפשרי כסמן ממלא מקום של מצוקה במהלך תקופה זו. הערה: במשקל של-10% במהלך הניתוח הראשון שלאחר 3 ימים ניתן לצפות, יש לקחת בחשבון משותף. אובדן משקל זה הוא זמני, יחלים תוך מספר ימים.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Stevens, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Global+and+regional+hearing+impairment+prevalence:+an+analysis+of+42+studies+in+29+countries.">Global and regional hearing impairment prevalence: an analysis of 42 studies in 29 countries.</a> Eur J Public Health. 23 (1), 146-152 (2013).</li><li>Ciorba, A., Bianchini, C., Pelucchi, S., Pastore, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+impact+of+hearing+loss+on+the+quality+of+life+of+elderly+adults.">The impact of hearing loss on the quality of life of elderly adults.</a> Clin Interv Aging. 7, 159-163 (2012).</li><li>Arnoldner, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electric+acoustic+stimulation+in+patients+with+postlingual+severe+high-frequency+hearing+loss:+clinical+experience.">Electric acoustic stimulation in patients with postlingual severe high-frequency hearing loss: clinical experience.</a> Adv Otorhinolaryngol. 67, 116-124 (2010).</li><li>Kral, A., O'Donoghue, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Profound+deafness+in+childhood.">Profound deafness in childhood.</a> N Engl J Med. 363 (15), 1438-1450 (2010).</li><li>DeMason, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrophysiological+properties+of+cochlear+implantation+in+the+gerbil+using+a+flexible+array.">Electrophysiological properties of cochlear implantation in the gerbil using a flexible array.</a> Ear Hear. 33 (4), 534-542 (2012).</li><li>Eshraghi, A. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pattern+of+hearing+loss+in+a+rat+model+of+cochlear+implantation+trauma.">Pattern of hearing loss in a rat model of cochlear implantation trauma.</a> Otol Neurotol. 26 (3), 442-447 (2005).</li><li>Mistry, N., Nolan, L. S., Saeed, S. R., Forge, A., Taylor, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cochlear+implantation+in+the+mouse+via+the+round+window:+effects+of+array+insertion.">Cochlear implantation in the mouse via the round window: effects of array insertion.</a> Hear Res. 312, 81-90 (2014).</li><li>Wysocki, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Topographical+anatomy+of+the+guinea+pig+temporal+bone.">Topographical anatomy of the guinea pig temporal bone.</a> Hear Res. 199 (1-2), 103-110 (2005).</li><li>Heffner, H. E., Heffner, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hearing+ranges+of+laboratory+animals.">Hearing ranges of laboratory animals.</a> J Am Assoc Lab Anim Sci. 46 (1), 20-22 (2007).</li><li>Van Beek-King, J. M., Bhatti, P. T., Blake, D., Crawford, J., McKinnon, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Silicone-coated+thin+film+array+cochlear+implantation+in+a+feline+model.">Silicone-coated thin film array cochlear implantation in a feline model.</a> Otol Neurotol. 35 (1), 45-49 (2014).</li><li>Marx, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cochlear+implantation+feasibility+in+rhesus+macaque+monkey:+anatomic+and+radiologic+results.">Cochlear implantation feasibility in rhesus macaque monkey: anatomic and radiologic results.</a> Otol Neurotol. 34 (7), 76-81 (2013).</li><li>Honeder, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+sustained+release+dexamethasone+hydrogels+in+hearing+preservation+cochlear+implantation.">Effects of sustained release dexamethasone hydrogels in hearing preservation cochlear implantation.</a> Hear Res. , (2016).</li><li>Ris, L., Capron, B., de Waele, C., Vidal, P. P., Godaux, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dissociations+between+behavioural+recovery+and+restoration+of+vestibular+activity+in+the+unilabyrinthectomized+guinea-pig.">Dissociations between behavioural recovery and restoration of vestibular activity in the unilabyrinthectomized guinea-pig.</a> J Physiol. 500, 509-522 (1997).</li><li>Jin, Z., Mannstrom, P., Skjonsberg, A., Jarlebark, L., Ulfendahl, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Auditory+function+and+cochlear+morphology+in+the+German+waltzing+guinea+pig.">Auditory function and cochlear morphology in the German waltzing guinea pig.</a> Hear Res. 219 (1-2), 74-84 (2006).</li><li>Honeder, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+intraoperatively+applied+glucocorticoid+hydrogels+on+residual+hearing+and+foreign+body+reaction+in+a+guinea+pig+model+of+cochlear+implantation.">Effects of intraoperatively applied glucocorticoid hydrogels on residual hearing and foreign body reaction in a guinea pig model of cochlear implantation.</a> Acta Otolaryngol. 135 (4), 313-319 (2015).</li><li>Moteki, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+results+of+hearing+preservation+cochlear+implant+surgery+in+patients+with+residual+low+frequency+hearing.">Long-term results of hearing preservation cochlear implant surgery in patients with residual low frequency hearing.</a> Acta Otolaryngol. 137 (5), 516-521 (2017).</li><li>Eshraghi, A. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical,+surgical,+and+electrical+factors+impacting+residual+hearing+in+cochlear+implant+surgery.">Clinical, surgical, and electrical factors impacting residual hearing in cochlear implant surgery.</a> Acta Otolaryngol. 137 (4), 384-388 (2017).</li><li>Reiss, L. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphological+correlates+of+hearing+loss+after+cochlear+implantation+and+electro-acoustic+stimulation+in+a+hearing-impaired+Guinea+pig+model.">Morphological correlates of hearing loss after cochlear implantation and electro-acoustic stimulation in a hearing-impaired Guinea pig model.</a> Hear Res. 327, 163-174 (2015).</li><li>Chang, M. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Effect+of+Systemic+Steroid+on+Hearing+Preservation+After+Cochlear+Implantation+via+Round+Window+Approach:+A+Guinea+Pig+Model.">The Effect of Systemic Steroid on Hearing Preservation After Cochlear Implantation via Round Window Approach: A Guinea Pig Model.</a> Otol Neurotol. 38 (7), 962-969 (2017).</li><li>Eshraghi, A. A., Yang, N. W., Balkany, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+study+of+cochlear+damage+with+three+perimodiolar+electrode+designs.">Comparative study of cochlear damage with three perimodiolar electrode designs.</a> Laryngoscope. 113 (3), 415-419 (2003).</li></ol>

כריסטוף Arnoldner קלמנס Honeder בעלי מענק מחקר של MED-EL אוסטריה בקרב אנשי עסקים ותיירים כאחד. האלקטרודות המשמשים בפרסום זה נמסרו על ידי MED-EL אוסטריה. המחברים הנותרים אין לחשוף.

פרוטוקול הציג מתאר כיצד לבצע את ההשתלה שבלולי במודל שפן. פרוטוקול זה יכול לשמש כדי להעריך את ההתערבויות השונות עבור והשפעותיהם על מבחן ותגובה גוף זר אל האלקטרודה CI. מספר אמצעי זהירות יש לנקוט כדי להשיג הפארמצבטית גבוהה ודיוק של הניסויים.
ספי השמיעה בסיסית של שרקנים כל יש למדוד preoperatively באמצעות למשל תגובות גזע המוח. חלק שרקנים זמינים מסחרית נספח אובדן שמיעה רלוונטי, לכן ייכללו לא במדגם ניסיוני. בהתאם לאורך הניתוח ואת פרוטוקול שהערכה זו יכולה להתבצע או מיד לפני ניתוח או ימים ספורים לפני ההשתלה שבלול, נותן את בעלי חיים מספיק זמן כדי להתאושש מן ההרדמה.
בעת ביצוע ניתוח בהרדמה כללית בנושם באופן ספונטני בעלי חיים, המהירות חשובה. לכן, הכנה קפדנית לפני הניתוח הוא חיוני, כמו גם הבחירה של פרוטוקול הרדמה. השימוש של קטמין, medetomidine, midazolam פנטניל בשילוב עם הרדמה מקומית תוצאות הרדמה מספקת, שיכוך כאבים, בעוד באותו הזמן החיה ממשיך לנשום באופן ספונטני. לעומת השימוש תוארו של קטמין, חריגות השירותים הווטרינריים, משטר טיפול זה תוצאות טוב יותר נגד כאבים, perioperative מופחת התחלואה והתמותה. . זה חשוב לי כל מכשירים ותרופות (כולל זריקת בהרדמה) זמינים לפני שמכניסים את החיה לישון.
עקב שינויים עמדה של החיות במהלך הניתוח (שינוי של שכיבה תנוחה sideward ובחזרה), יש סיכון של השאיפה של הקיבה תוכן אל הריאות. מסיבה זו, הפרוטוקול כוללת גם את היישום של צינור הקיבה, המהווה דרך קלה ומהירה כדי להגן על החיה מן השאיפה לצמצם את התמותה perioperative.
כדי לשמור על עקרות במהלך מיצוב מחדש, האזורים איפה החיה נגע צריך להיות מכוסה על ידי וילונות סטריליים, כפפות צריך להשתנות לאחר מכן או מיצוב מחדש צריך להיעשות על-ידי אדם אחר שאינו סטרילי.
O2-רוויה ניטור הוא גם בעל חשיבות עליונה במהלך הניתוח. המיקום של הראש הדרושים עבור ויזואליזציה של הצוק, נישה חלון עגול יכול לגרום חסימה של דרכי הנשימה, אשר בקלות ניתן לטפל כאשר זיהו מוקדם מספיק.
בדרך כלל בעלי החיים לאבד כמות גדולה של נוזלי הגוף (לדוגמה: דם, נוזל סלולרית נוספת, שתן) במהלך הניתוח. לכן, פרוטוקול החלפת נוזלים הציג כתב יד זה מייצג שיטה נסבל היטב כדי לייצב את ספיקת הדם של בעלי החיים, תומך שלהם שחזור מהיר מן ההרדמה.
כדי למנוע טעויות בעת ביצוע מדידות audiometrical, מומלץ להתחבר את הסיכה זהה של המחבר אלקטרודה ספציפי במהלך כל הניתוח.
מגבלה אחת של שיטה זו היא ההשתנות הגבוהה יחסית במשמרות סף שמיעה לאחר הניתוח, אשר לעיתים קרובות לא מתאימות היטב עם התפיסה של המנתח. למרות ההשתנות בתוצאות דומה המצב האנושי נמענים CI עם מבחן, זה אינו מובן במלואו מהן הסיבות של התוצאות משתנה. 16 , 17 , 18 באופן כללי, ההשתנות פוחתת עם הזמן, הניסיון של המנתח. חשוב להימנע כוחות מופרז בעת הוספת האלקטרודה, אשר יכולה להיות מושגת על ידי מהירות הכניסה איטי. כי החדרת אלקטרודה CI זהיר יכול לגרום רק אובדן שמיעה מוגבל מאוד, פרוטוקול הציג מתאר חוזרות החדרת אלקטרודה, הגורמת גבוהה יותר של אובדן שמיעה צפוי יותר. אובדן שמיעה זה מבוטא ביותר באזור בתדירות גבוהה, בין 16 ו- 32 קילו-הרץ. הטראומה intracochlear תלוי העומק ההכנסה, המורפולוגיה של שבלול, הגישה (cochleostomy לעומת ההכנסה חלון עגול) צריכים להילקח בחשבון. החדרת האלקטרודה CI דרך ממברנה חלון עגול, בדרך כלל מבוצע השמיעה האנושית שימור שבלולי השרשה, שימש גם במודל של שפן. 19 כי קרום חלון עגול מוסתרת שפן, ההכנסה אלקטרודה דרך בתוצאות ממברנה חלון עגול זווית הכניסה שלילי, קידוח cochleostomy מוביל צפוי יותר משמרות של סף השמיעה. פרוטוקול זה מציעה את השימוש באזמל במקום תרגיל לפתיחת בולה tympanic כי התוצאה חשיפה רעש מופחת של האוזן כדי להיות מושתלים. הערכה היסטולוגית של האוזן הפנימית מיעון התגובה גוף זר האלקטרודה, כמות תאים שיער, תאי גנגליון ספירלה, כמו גם טראומה מבנים כמו ספירלה osseous הנדן, אלקטרודה רוברטסונית המחירים צריכה להתבצע כל מושתל האוזניים, כמו תוצאות אלו מאפשרים הבנה טובה יותר של תוצאות תפקודי נמדד. 12 , 20

יותר מ- 500 מיליון אנשים ברחבי העולם סובלים מאיבוד שמיעה. 1 Impaired שמיעה נקשר שיעור גבוה יותר של דיכאון, דימוי עצמי נמוך, תחושת הערך העצמי שלהם, התחתון אשר כל להוביל מופחתת איכות החיים. 2 בעוד מכשירי שמיעה דרך נאותה כדי לשקם את תפקוד חושי במקרים של אובדן שמיעה בינונית, המודאליות הטיפול היעיל ביותר עבור חולים הסובלים אובדן שמיעה עמוקה הוא שתל שבלולי (CI). עקב התוצאות מעולה ביחס תפיסת דיבור, מועמדותו לקריטריונים השרשה שבלולי עכשיו גם כוללים חולים<s>s</s> שיש ממסר ניכר לשמוע באזור בתדר נמוך, אך אינם נהנים מכשירי שמיעה. 3 מאז בחולים אלה ניתן להשתמש בשילוב גירוי חשמלית, אקוסטית באוזן מושתל, שימור שמיעה הפך להיות נושא מרכזי לכירורגים CI. במהלך ההשתלה שבלול, מערך אלקטרודה מוכנס לתוך טימפני סקאלה של שבלול, איפה היא חשמלית מעוררת עצב השמיעה. 4 הטראומה ההכנסה אלקטרודה מהווה סכנה מבחן ומשרה פיברוזיס, אשר מגדילה impedances אלקטרודה וצריכת סוללה של השתל. לפיכך, מודלים ללמוד התערבויות התרופות שיכולים להפחית את אובדן שמיעה ואת פיברוזיס הנגרמת על ידי החדרת האלקטרודה חיוניים.
שפן הוא מתאים ונוח חיות מודל עבור CIs, בשל כך קל יותר גישה כירורגית לשחזור עוד האוזן הפנימית לעומת גרבילים, חולדות או עכברים. 5 , 6 , 7 , 8 יתר על כן, בטווח שמיעה של מין זה הוא יחסית להשוות השמיעה האנושית. 9 מינים גדולים יותר כמו חתולים או קופים, אשר שימשו לכתובת שאלות מחקר ספציפיים הקשורים CIs, אינם מייצגים בחירה סבירה עבור רוב המחקרים CI בשל שיקולים אתיים והן פיננסית. 10 , 11
לסיכום, שפן הוא מודל אמין וחסכוני יחסית כדי להעריך את ההשפעות של התערבויות תרופתי בסביבה של ההשתלה שבלול.

<table><tbody><tr><td>Scale</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Oxygen insufflator</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Shaver</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sucker</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Povidone Iodine Solution</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Alcohol</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Laryngoscope</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Stomach tube&amp;nbsp;</td><td></td><td></td><td>Fr 06, Lg 80 cm</td></tr><tr><td>Surgical binocular microscope</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Drill</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>0.5 mm diamond burr</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>1 mm diamond burr</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Heating plate</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pulse oximeter</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tissue glue</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dental cement powder</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Fluid for dental cement powder</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Bipolar cautery</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Gauze compress</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cotton bud</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cement mixing bowl</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Teflon insulated gold wire</td><td></td><td></td><td>99.99 % gold, diameter: 0.125 mm, isolation: 0,016 mm, PTFE (Polytetrafluoroethylen)&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Scalpel with blade No. 10</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Scalpel with blade No. 15</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Scissors</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Mosquito forceps</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dressing forceps</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tissue forceps</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Delicate dressing forceps 2X</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Micro forceps</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Screw driver</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Stainless steel screws</td><td></td><td></td><td>diameter: 1 mm</td></tr><tr><td>Retractor</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Needle probe</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Spatula</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Needle holder</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>5-0 absorbable sutures&amp;nbsp;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Needle 23G</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Needle 27G</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Medetomidine 1 mg/mL</td><td></td><td></td><td>0.36 mg/kg</td></tr><tr><td>Midazolam g mg/mL</td><td></td><td></td><td>1.2 mg/kg</td></tr><tr><td>Fentanyl 50 &amp;micro;g/mL</td><td></td><td></td><td>0.036 mg/kg</td></tr><tr><td>Ketamine 100 mg/mL</td><td></td><td></td><td>12 mg/kg</td></tr><tr><td>Lidocaine (local anesthesia)</td><td></td><td></td><td>4 mg/kg</td></tr><tr><td>Atipamezole 5 mg/mL</td><td></td><td></td><td>1 mg/kg</td></tr><tr><td>Flumazenil 0.1 mg/mL</td><td></td><td></td><td>0.1 mg/kg</td></tr><tr><td>Enrofloxacin 100 mg/mL</td><td></td><td></td><td>7 mg/kg</td></tr><tr><td>Buprenorphin&amp;nbsp; 0.3 mg/mL</td><td></td><td></td><td>0.05 mg/kg&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Physiological Saline (at body temperature)</td><td></td><td></td><td>12.5 mL/Kg (pre-surgery)</td></tr><tr><td>Glucose 5 % (preoperative, at body temperature)</td><td></td><td></td><td>12.5 mL/Kg</td></tr><tr><td>Physiological Saline (at body temperature)</td><td></td><td></td><td>25 mL/kg (post-surgery)</td></tr></tbody></table>

cochlear implantation in the guinea pig

שתלי שבלול הם התקנים יעילים ביותר יכול לשחזר את הדיון בנושאים עם אובדן שמיעה עמוקה. עקב תוצאות תפיסת דיבור משופרת, מועמדותו קריטריונים שהורחבו במהלך העשורים האחרונים. זה כולל בחולים עם מבחן משמעותי הנהנים גירוי אקוסטי וחשמלי של האוזן אותו, מה שהופך את שימור שמיעה במהלך ההשתלה שבלולי סוגיה חשובה. אלקטרודה impedances הקשורים בנושא צריכת האנרגיה הוא שדה המחקר העיקרי אחר, כמו ההתקדמות בתחום זה יכול לסלול את הדרך לתותבים השמיעה מושתלת לחלוטין. כדי לטפל בבעיות אלה בצורה שיטתית, מודלים בעלי חיים נאותה חיוניים. לכן, המטרה של פרוטוקול זה נועד לספק במודל חיה של ההשתלה שבלול, בו ניתן להשתמש כדי לטפל שאלות המחקר השונים. בשל בולה tympanic שלה גדול, המאפשר גישה כירורגית קלה באוזן הפנימית, וכן טווח שמיעה אשר דומה יחסית לטווח השמיעה של בני אדם, שפן הוא זן נפוץ במחקר שמיעתי. שבלולי השרשה החזיר גיניאה מתבצע באמצעות גישה retroauricular. דרך bullostomy cochleostomy זה קדוח, האלקטרודה שתל שבלולי מוכנס לתוך טימפני סקאלה. אלקטרודה זו יכולה לשמש לאחר מכן גירוי חשמלי, קביעת impedances אלקטרודה, המדד של פוטנציאל פעולה מורכבת של עצב השמיעה. בנוסף, יישומים אלה אלקטרודות שתל שבלולי יכולים לשמש גם התקנים משלוח סמים, אם משלוח אקטואלי של סוכני תרופות לתאים או נוזלים של האוזן הפנימית מיועד.

בדרך כלל בתפרים לרפא מהר וללא סיבוכים במודל שפן, אנשי הקשר עבור מדידות אלקטרופיזיולוגיות לאחר הניתוח נשארים נגישים בקלות על הקודקוד של החיה (איור 3). איור 4 מציג מדידת לחץ-קאפ מראש, לאחר הניתוח חיה נציג. אלקטרודה ההכנסה כתוצאה משמרת הסף של 16 דציבלים (dB) (דמויות 4A , 4B). איור 4 ג מדגים הסף כיפה מראש, לאחר הניתוח של תדר ספציפי, של אותה חיה. ספי קאפ הם כמעט ללא שינוי בתדרים נמוכים, ואילו שינוי הסף של 25-30 dB מושגת באזור בתדירות גבוהה, החל מ- 8 קילו-הרץ.
אלקטרודה הכניסה עלול לגרום טראומה לאוזן הפנימית. בנוסף הטראומה כירורגי חריפה, התגובה גוף זר האלקטרודה משפיע באופן שלילי שתל שבלולי ביצועים. איור 5 מדגים את cochleae של שרקנים לאחר הכניסה CI ונהלים היסטולוגית שונים. איור 5A האלקטרודה, אשר היא תמוקם כראוי טימפני סקאלה, נשאר בחיי עיר, ואילו באיור 5B האלקטרודה הוסר לפני בדיקות היסטולוגית. איור 5א כמעט שום תגובה גוף זר הוא גלוי, ואילו באיור 5ב' אזור גדול של טימפני סקאלה מלא רקמות שהותירה. איור 5 C מתארת את השבר של הנדן ספירלה osseous עקב CI אלקטרודה ההכנסה, אשר גם גרמה לאובדן של תאי גנגליון ספירלה של חיה זו. שברים כזה יכול להסביר גבוה יותר משמרות הסף הצפויה בבעלי חיים מסוימים.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56829/56829fig1.jpg"> איור 1 : סביב אזור החלון בחוט זהב באתרו. כוכבית מסמנת את חלון עגול, הפעל הבסיס x של שבלול. חוט זהב מסומן על ידי חץ. קנה המידה בר 2 מ מ. <a href="/files/ftp_upload/56829/56829fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56829/56829fig2.jpg"> איור 2 : שפן שתל שבלולי אלקטרודה. האלקטרודה עם שני אנשי קשר נוסף עבור 4 מ מ. קוטר האלקטרודה היא צמצום של 0.3 מ מ בקצה ל 0.5 מ מ. קווים מציינים 0.5 מ מ. <a href="/files/ftp_upload/56829/56829fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56829/56829fig3.jpg"> איור 3 : שפן כשבועיים לאחר ההשתלה שבלול. האלקטרודה CI בחיי עיר , אנשי הקשר עבור מדידות אלקטרופיזיולוגיות הינם נגישים בקלות על הקודקוד של החיה. <a href="/files/ftp_upload/56829/56829fig3large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56829/56829fig4.jpg"> איור 4 : כובע נציג ספי (א) לחץ לפני הניתוח קאפ סף חיה נציג. (B) Postoperative לחץ על הסף כובע של אותה חיה, מפגין משמרת הסף של 16 dB. הקווים מצביעים על 10 dB. (ג) קדם, לאחר הניתוח תדר ספציפי קאפ ספי. בעוד תדרים נמוכים הם כמעט ללא שינוי, שינוי הסף של 25-30 dB יכול להיות שנצפו בטווח תדר של 8 עד 32 קילו-הרץ. <a href="/files/ftp_upload/56829/56829fig4large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56829/56829fig5.jpg"> איור 5 : ההשלכות מקומיים פוטנציאליים של CI אלקטרודה ההכנסה. (א) Micrograph של תפנית הבזליים שבלול שפן עם CI אלקטרודה באתרו (#), רק תגובה מינימלית גוף זר. ניתוח היסטולוגית בוצעה באמצעות חריקה וליטוש הטכניקה לאחר שרף הטבעה של צביעת Giemsa. 15 Scalebar 100 מיקרומטר (B) Micrograph של התעלה tympanic העליון הבזליים להפוך של שבלול עם תגובת רקמות גלוי עוזב תעלה לאחר הסרה של האלקטרודה CI (#). Scalebar 100 מיקרומטר (ג) התחתון הבזליים תורו של שבלול עם שבר ספירלי osseous פרופריה (חץ מודגש) והתגובה רקמות סמוכים: (א) אובדן תאי גנגליון ספירלה (חץ) התעלה (ii) פיברוזיס של רוזנטל ו osteoneogenesis ב שיווי המשקל צינור (●) ו ( iii) אובדן איבר של קורטי (*). קידוח חורים להכנסה של CI (○) עם osteoneogenesis הסמוך. Scalebar 500 מיקרומטר. דמויות 5B ו- 5C היו מוכתמים hematoxylin (כחול) & אאוזין (אדום). <a href="/files/ftp_upload/56829/56829fig5large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Cochlear Implantation in the Guinea Pig at JoVE.com

Cochlear Implantation in the Guinea Pig

המטרה של פרוטוקול זה נועד לספק במודל חיה של ההשתלה שבלול, בו ניתן להשתמש כדי לטפל שפע של שאלות המחקר. יישומים אפשריים כוללים את ההערכה של התערבויות התרופות או גירוי חשמלי עבור השפעות מועילות על סף שמיעה או אלקטרודה impedances.

שבלולי השרשה החזיר גיניאה

Cochlear implants are highly efficient devices that can restore hearing in subjects with profound hearing loss. Due to improved speech perception ...

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Medicine

11.1K Views.  Medical University of Vienna. המטרה של פרוטוקול זה נועד לספק במודל חיה של ההשתלה שבלול, בו ניתן להשתמש כדי לטפל שפע של שאלות המחקר. יישומים אפשריים כוללים את ההערכה של התערבויות התרופות או גירוי חשמלי עבור השפעות מועילות על סף שמיעה או אלקטרודה impedances.

Video: Cochlear Implantation in the Guinea Pig

Surgical Induction of Endolymphatic Hydrops by Obliteration of the Endolymphatic Duct

Surgical induction of endolymphatic hydrops (ELH) in the guinea pig by obliteration and obstruction of the endolymphatic duct is a well-accepted animal model of the condition and an important correlate for human Meniere's disease. In 1965, Robert Kimura and Harold Schuknecht first described an intradural approach for obstruction of the endolymphatic duct (Kimura 1965). Although effective, this technique, which requires penetration of the brain's protective covering, incurred an undesirable level of morbidity and mortality in the animal subjects. Consequently, Andrews and Bohmer developed an extradural approach, which predictably produces fewer of the complications associated with central nervous system (CNS) penetration.(Andrews and Bohmer 1989) 
The extradural approach described here first requires a midline incision in the region of the occiput to expose the underlying muscular layer. We operate only on the right side. After appropriate retraction of the overlying tissue, a horizontal incision is made into the musculature of the right occiput to expose the right temporo-occipital suture line. The bone immediately inferio-lateral the suture line (Fig 1) is then drilled with an otologic drill until the sigmoid sinus becomes visible. Medial retraction of the sigmoid sinus reveals the operculum of the endolymphatic duct, which houses the endolymphatic sac. Drilling medial to the operculum into the area of the endolymphatic sac reveals the endolymphatic duct, which is then packed with bone wax to produce obstruction and ultimately ELH. 
In the following weeks, the animal will demonstrate the progressive, fluctuating hearing loss and histologic evidence of ELH.

This video shows how to surgically obstruct the guinea pig's endolymphatic duct to produce endolymphatic hydrops.

אינדוקציה כירורגי של Hydrops Endolymphatic על ידי מחיקה של צינור Endolymphatic

Surgical induction of endolymphatic hydrops (ELH) in the guinea pig by obliteration and obstruction of the endolymphatic duct is a well-accepted animal ...

Biology

Cochlear Implant Surgery and Electrically-evoked Auditory Brainstem Response Recordings in C57BL/6 Mice

Cochlear implants (CIs) are neuroprosthetic devices that can provide a sense of hearing to deaf people. However, a CI cannot restore all aspects of hearing. Improvement of the implant technology is needed if CI users are to perceive music and perform in more natural environments, such as hearing out a voice with competing talkers, reflections, and other sounds. Such improvement requires experimental animals to better understand the mechanisms of electric stimulation in the cochlea and its responses in the whole auditory system. The mouse is an increasingly attractive model due to the many genetic models available. However, the limited use of this species as a CI model is mainly due to the difficulty of implanting small electrode arrays. More details about the surgical procedure are therefore of great interest to expand the use of mice in CI research.
In this report, we describe in detail the protocol for acute deafening and cochlear implantation of an electrode array in the C57BL/6 mouse strain. We demonstrate the functional efficacy of this procedure with electrically-evoked auditory brainstem response (eABR) and show examples of facial nerve stimulation. Finally, we also discuss the importance of including a deafening procedure when using a normally hearing animal. This mouse model provides a powerful opportunity to study genetic and neurobiological mechanisms that would be of relevance for CI users.

Animal models of cochlear implants can advance knowledge of the technological bases of treating permanent sensorineural hearing loss with electrical stimulation. This study presents a surgical protocol for acute deafening and cochlear implantation of an electrode array in mice as well as the functional assessment with auditory brainstem response.

ניתוח שתל שבלולי והקלטות תגובה חשמלית עורר גזע המוח בעכברים C57BL/6

Cochlear implants (CIs) are neuroprosthetic devices that can provide a sense of hearing to deaf people. However, a CI cannot restore all aspects of ...

Neuroscience

Subretinal Implantation of RPE on a Carrier in Minipigs: Guidelines for Preoperative Preparations, Surgical Techniques, and Postoperative Care

Degenerative disorders of the retina (including age-related macular degeneration), which originate primarily at or within the retinal pigmented epithelial (RPE) layer, lead to a progressive disorganization of the retinal anatomy and the deterioration of visual function. The substitution of damaged RPE cells (RPEs) with in vitro cultured RPE cells using a subretinal cell carrier has shown potential for re-establishing the anatomical structure of the outer retinal layers and is, therefore, being further studied. Here, we present the principles of a surgical technique that allows for the effective subretinal transplantation of a cell carrier with cultivated RPEs into minipigs. The surgeries were performed under general anesthesia and included a standard lens-sparing three-port pars plana vitrectomy (PPV), subretinal application of a balanced salt solution (BSS), a 2.7 mm retinotomy, implantation of a nanofibrous cell carrier into the subretinal space through an additional 3.0 mm sclerotomy, fluid-air exchange (FAX), silicone oil tamponade, and closure of all the sclerotomies. This surgical approach was used in 29 surgeries (18 animals) over the past 8 years with a success rate of 93.1%. Anatomic verification of the surgical placement was carried out using in vivo fundus imaging (fundus photography and optical coherence tomography). The recommended surgical steps for the subretinal implantation of RPEs on a carrier in minipig eyes can be used in future preclinical studies using large-eye animal models.

The subretinal implantation of retinal pigmented epithelium (RPE) is one of the most promising approaches for the treatment of degenerative retinal diseases. However, the performance of preclinical studies on large-eye animal models remains challenging. This report presents guidelines for the subretinal transplantation of RPE on a cell carrier into minipigs.

השתלה תת-רשתית של RPE על נשא במיני-חזירים: הנחיות להכנות טרום ניתוחיות, טכניקות כירורגיות וטיפול לאחר ניתוח

Degenerative disorders of the retina (including age-related macular degeneration), which originate primarily at or within the retinal pigmented epithelial ...

Bioengineering

Subdural Soft Electrocorticography (ECoG) Array Implantation and Long-Term Cortical Recording in Minipigs

Neurological impairments and diseases can be diagnosed or treated using electrocorticography (ECoG) arrays. In drug-resistant epilepsy, these help delineate the epileptic region to resect. In long-term applications such as brain-computer interfaces, these epicortical electrodes are used to record the movement intention of the brain, to control the robotic limbs of paralyzed patients. However, current stiff electrode grids do not answer the need for high-resolution brain recordings and long-term biointegration. Recently, conformable electrode arrays have been proposed to achieve long-term implant stability with high performance. However, preclinical studies for these new implant technologies are needed to validate their long-term functionality and safety profile for their translation to human patients. In this context, porcine models are routinely employed in developing medical devices due to their large organ sizes and easy animal handling. However, only a few brain applications are described in the literature, mostly due to surgery limitations and integration of the implant system on a living animal.
Here, we report the method for long-term implantation (6 months) and evaluation of soft ECoG arrays in the minipig model. The study first presents the implant system, consisting of a soft microfabricated electrode array integrated with a magnetic resonance imaging (MRI)-compatible polymeric transdermal port that houses instrumentation connectors for electrophysiology recordings. Then, the study describes the surgical procedure, from subdural implantation to animal recovery. We focus on the auditory cortex as an example target area where evoked potentials are induced by acoustic stimulation. We finally describe a data acquisition sequence that includes MRI of the whole brain, implant electrochemical characterization, intraoperative and freely moving electrophysiology, and immunohistochemistry staining of the extracted brains.
This model can be used to investigate the safety and function of novel design of cortical prostheses; mandatory preclinical study to envision translation to human patients.

Subdural Soft Electrocorticography ECoG Array Implantation and Long-Term Cortical Recording in Minipigs

Here, we present a method for the long-term performance and safety assessment of soft subdural electrode arrays in a minipig model, describing surgical method and tools, postoperative magnetic resonance imaging, electrophysiology of the auditory cortex, electrochemical properties of the implant, and postmortem immunochemistry.

השתלת מערך אלקטרוקורטיקוגרפיה רכה תת-דוראלית (ECoG) ורישום קליפת המוח לטווח ארוך במיני-חזירים

Neurological impairments and diseases can be diagnosed or treated using electrocorticography (ECoG) arrays. In drug-resistant epilepsy, these help ...

A Revised Surgical Approach to Induce Endolymphatic Hydrops in the Guinea Pig

Endolymphatic hydrops is an enlargement of scala media that is most often associated with Meniere&#39;s disease, though the pathophysiologic mechanism(s) remain unclear. In order to adequately study the attributes of endolymphatic hydrops, such as the origins of low-frequency hearing loss, a reliable model is needed. The guinea pig is a&#160;good model because it hears in the low-frequency regions that are putatively affected by endolymphatic hydrops. Previous research has demonstrated that endolymphatic hydrops can be induced surgically via intradural or extradural approaches that involve drilling on the endolymphatic duct and sac. However, whether it was possible to create an endolymphatic hydrops model using an extradural approach that avoided dangerous drilling on the endolymphatic duct and sac was unknown. The objective of this study was to demonstrate a revised extradural approach to induce experimental endolymphatic hydrops at 30 days post-operatively by obliterating the endolymphatic sac and injuring the endolymphatic duct with a fine pick. The sample size consisted of seven guinea pigs. Functional measurements of hearing were made and temporal bones were subsequently harvested for histologic analysis. The approach had a success rate of 86% in achieving endolymphatic hydrops. The risk of cerebrospinal fluid leak was minimal. No perioperative deaths or injuries to the posterior semicircular canal occurred in the sample. The presented method demonstrates a safe and reliable way to induce endolymphatic hydrops at a relatively quick time point of 30 days. The clinical implications are that the presented method provides a reliable model to further explore the origins of low-frequency hearing loss that can be associated endolymphatic hydrops.

This article demonstrates an extradural approach to obliterate the guinea pig endolymphatic sac and injure the endolymphatic duct with a fine pick in order to induce experimental endolymphatic hydrops.

גישה כירורגית מתוקן כדי לגרום הידרופס הידרו בשפן גינאה

Endolymphatic hydrops is an enlargement of scala media that is most often associated with Meniere&#39;s disease, though the pathophysiologic mechanism(s) ...

Implantation of hiPSC-derived Cardiac-muscle Patches after Myocardial Injury in a Guinea Pig Model

Due to the limited regeneration capacity of the heart in adult mammals, myocardial infarction results in an irreversible loss of cardiomyocytes. This loss of relevant amounts of heart muscle mass can lead to the heart failure. Besides heart transplantation, there is no curative treatment option for the end-stage heart failure. In times of organ donor shortage, organ independent treatment modalities are needed. Left-ventricular assist devices are a promising therapy option, however, especially as destination therapy, limited by its side-effects like stroke, infections and bleedings. In recent years, several cardiac repair strategies including stem cell injection, cardiac progenitors or myocardial tissue engineering have been investigated. Recent improvements in cell biology allow for the differentiation of large amounts of cardiomyocytes derived from human induced pluripotent stem cells (iPSC). One of the cardiac repair strategies currently under evaluation is to transplant artificial heart tissue. Engineered heart tissue (EHT) is a three-dimensional in vitro created cardiomyocyte network, with functional properties of native heart tissue. We have created EHT-patches from hiPSC derived cardiomyocytes. Here we present a protocol for the induction of left ventricular myocardial cryoinjury in a guinea pig, followed by implantation of hiPSC derived EHT on the left ventricular wall.

Here we present a protocol for the induction of left ventricular cryoinjury followed by the implantation of a cardiac muscle patch, derived from human iPS-cell cardiomyocytes in a guinea pig model.

השרשת נגזר hiPSC תיקונים שריר הלב לאחר פציעה שריר הלב במודל שפן

Due to the limited regeneration capacity of the heart in adult mammals, myocardial infarction results in an irreversible loss of cardiomyocytes. This loss ...

Pupillometry to Assess Auditory Sensation in Guinea Pigs

Noise exposure is a leading cause of sensorineural hearing loss. Animal models of noise-induced hearing loss have generated mechanistic insight into the underlying anatomical and physiological pathologies of hearing loss. However, relating behavioral deficits observed in humans with hearing loss to behavioral deficits in animal models remains challenging. Here, pupillometry is proposed as a method that will enable the direct comparison of animal and human behavioral data. The method is based on a modified oddball paradigm - habituating the subject to the repeated presentation of a stimulus and intermittently presenting a deviant stimulus that varies in some parametric fashion from the repeated stimulus. The fundamental premise is that if the change between the repeated and deviant stimulus is detected by the subject, it will trigger a pupil dilation response that is larger than that elicited by the repeated stimulus. This approach is demonstrated using a vocalization categorization task in guinea pigs, an animal model widely used in auditory research, including in hearing loss studies. By presenting vocalizations from one vocalization category as standard stimuli and a second category as oddball stimuli embedded in noise at various signal-to-noise ratios, it is demonstrated that the magnitude of pupil dilation in response to the oddball category varies monotonically with the signal-to-noise ratio. Growth curve analyses can then be used to characterize the time course and statistical significance of these pupil dilation responses. In this protocol, detailed procedures for acclimating guinea pigs to the setup, conducting pupillometry, and evaluating/analyzing data are described. Although this technique is demonstrated in normal-hearing guinea pigs in this protocol, the method may be used to assess the sensory effects of various forms of hearing loss within each subject. These effects may then be correlated with concurrent electrophysiological measures and post-hoc anatomical observations.

Pupillometry, a simple and non-invasive technique, is proposed as a method to determine hearing-in-noise thresholds in normal hearing animals and animal models of various auditory pathologies.

אישונים להערכת תחושה שמיעתית בשרקנים

Noise exposure is a leading cause of sensorineural hearing loss. Animal models of noise-induced hearing loss have generated mechanistic insight into the ...

The Miniature Pig: A Large Animal Model for Cochlear Implant Research

Cochlear implants (CI) are the most effective method to treat people with severe-to-profound sensorineural hearing loss. Although CIs are used worldwide, no standard model exists for investigating the electrophysiology and histopathology in patients or animal models with a CI or for evaluating new models of electrode arrays. A large animal model with cochlea characteristics similar to those of humans may provide a research and evaluation platform for advanced and modified arrays before their use in humans. 
To this end, we established standard CI methods with Bama mini-pigs, whose inner ear anatomy is highly similar to that of humans. Arrays designed for human use were implanted into the mini pig cochlea through a round window membrane, and a surgical approach followed that was similar to that used for human CI recipients. Array insertion was followed by evoked compound action potential (ECAP) measurements to evaluate the function of the auditory nerve. This study describes the preparation of the animal, surgical steps, array insertion, and intraoperative electrophysiological measurements. 
The results indicated that the same CI used for humans could be easily implanted in mini-pigs via a standardized surgical approach and yielded similar electrophysiological outcomes as measured in human CI recipients. Mini-pigs could be a valuable animal model to provide initial evidence of the safety and potential performance of novel electrode arrays and surgical approaches before applying them to human beings.

Miniature pigs (mini-pigs) are an ideal large animal model for research into cochlear implants. Cochlear implantation surgery in mini-pigs can be utilized to provide initial evidence of the safety and potential performance of novel electrode arrays and surgical approaches in a living system similar to human beings.

החזיר המיניאטורי: מודל חייתי גדול לחקר שתל שבלול

Cochlear implants (CI) are the most effective method to treat people with severe-to-profound sensorineural hearing loss. Although CIs are used worldwide, ...

Endoscopic Balloon Dilatation of the Eustachian Tube via the Soft Palate Approach in Miniature Pigs

The eustachian tube (ET) is one of the most complex organs in the human body, and its dysfunction may lead to a variety of diseases. In recent years, an increasing number of scholars have opted to conduct ET-related studies using large experimental animals such as miniature pigs or sheep, yielding promising results. Typically, conventional endoscopic procedures are performed through the nasal approach for large experimental animals. However, due to the elongated and narrow nasal cavity in these animals, transnasal surgeries are challenging. 
To address this issue, we explored an ET surgery approach via the soft palate. The animal was placed in a supine position. After endotracheal intubation under general anesthesia, a mouth opener was used to fully expose the upper palate. Local infiltration with diluted adrenal fluid was performed for anesthesia of the area. A sickle knife was then used to make a longitudinal soft palate incision at the junction of the soft and hard palates. After hemostasis, an endoscope was inserted into the nasopharynx cavity, allowing the visualization of the pharyngeal opening of the ET on the posterior lateral wall of the nasal cavity. 
Subsequently, a specialized pusher was used to insert a balloon into ET. The balloon was inflated, maintained at 10 bar for 2 min, and then removed. The incision in the soft palate was then sutured to ensure proper alignment. The soft palate healed well after the operation. This surgical approach is suitable for ET-related procedures in large experimental animals (e.g., miniature pigs, sheep, and dogs). The surgical procedure is simple, with a short surgical time, and wound healing is rapid. Under endoscopy, the pharyngeal opening of the ET is visible, and it is thus a good choice for procedures such as balloon dilation of the ET.

In this study, we present a protocol to explore an eustachian tube surgery approach via the soft palate in miniature pigs. The surgical procedure is simple, with short surgical time, and wound healing is rapid; it is thus a good choice for procedures such as balloon dilation of the eustachian tube.

The eustachian tube (ET) is one of the most complex organs in the human body, and its dysfunction may lead to a variety of diseases. In recent years, an ...

שרקן גינאה חלון עגול קרום Explantation

Guinea Pig Round Window Membrane Explantation for Ex Vivo Studies

Efficient and minimally invasive drug delivery to the inner ear is a significant challenge. The round window membrane (RWM), being one of the few entry points to the inner ear, has become a vital focus of investigation. However, due to the complexities of isolating the RWM, our understanding of its pharmacokinetics remains limited. The RWM comprises three distinct layers: the outer epithelium, the middle connective tissue layer, and the inner epithelial layer, each potentially possessing unique delivery properties.
Current models for investigating transport across the RWM utilize in vivo animal models or ex vivo RWM models which rely on cell cultures or membrane fragments. Guinea pigs serve as a validated preclinical model for the investigation of drug pharmacokinetics within the inner ear and are an important animal model for the translational development of delivery vehicles to the cochlea. In this study, we describe an approach for explantation of a guinea pig RWM with surrounding cochlear bone for benchtop drug delivery experiments. This method allows for preservation of native RWM architecture and may provide a more realistic representation of barriers to transport than current benchtop models.

מחבר זרקור: מיצוי קרום החלון העגול של חזיר גינאה כדי להקל על מחקר אספקת תרופות באוזן הפנימית

This protocol outlines a method for the explantation of the round window membrane from guinea pig temporal bones, providing a valuable resource for ex vivo studies.

נטיעת קרום חלון עגול של שרקן גינאה ללימודי Ex Vivo

Efficient and minimally invasive drug delivery to the inner ear is a significant challenge. The round window membrane (RWM), being one of the few entry ...