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

Forfatterne vil gerne takke Sandra Peiritsch for pasning af dyr og Noelani Peet for medicinsk skriftligt. Den finansielle støtte af de østrigske videnskab fond (FWF grant P 24260-B19) og MED-EL Østrig er taknemmeligt anerkendt.

Alle dyreforsøg blev godkendt af det lokale dyrevelfærd udvalg og østrigske Forbundsministeriet for videnskab, forskning og økonomi.
1. Forbered udstyr og opsætning kræves for kirurgi
<ol><li>Placer kirurgisk mikroskop, boremaskine, varme plade og puls oximeter så let og effektiv håndtering under kirurgi. Kontrollere funktionen af de enheder, der er baseret på producentens manual. Sørg for, at den varme plade er indstillet ved 38 ° C for at beskytte dyrene mod hypotermi under operationen.</li>
	<li>Sætte på en hætte og en maske.</li>
	<li>Udføre kirurgisk hånddesinfektion. Vask hænderne omhyggeligt med sæbe. Tørre hænder og derefter bruge en alkoholisk hånd sanitizer til at desinficere hænder. Sætte på handsker, når hænderne er tør.</li>
	<li>Forberede de steriliseret kirurgiske instrumenter og det udstyr, der kræves til cochlear implantation. Se Tabel af materialer til kirurgiske instrumenter og udstyr, der anvendes til marsvin CI implantation i denne protokol.</li>
	<li>Når sammensatte aktionspotentialet (CAP) målinger er beregnet, forberede en ca 3,5 cm lange stykke af Teflon-isolerede guldtråd ved omhyggeligt at fjerne dele af isolering fra begge ender, ved hjælp af en mikro pincet (ca 3 mm fra den ene ende og 5 mm fra anden enden). Forberede et andet stykke af guldtråd (ca 2,5 cm) med uisoleret ender på ca 5 mm. sted forberedt ledningerne i alkohol eller desinfektionsmiddel.</li>
</ol>2. anæstesi, medicin og animalske forberedelse
<ol><li>Veje dyret. Bemærk: Dyr, der anvendes er kvindelige Dunkin-Hartley albino marsvin. Vægt af forsøgsdyr, som er ca 4-6 uger gamle, spænder fra 300 til 400 g.</li>
	<li>Forberede anæstetika og medicin kræves for kirurgi baseret på vægt af dyret. Forberede 0,72 mL af den bedøvende blanding, bestående af 0,06 mL ketamin (100 mg/mL), 0.18 mL medetomidine (1 mg/mL), 0,12 mL midazolam (5 mg/mL) og 0,36 mL af fentanyl (50 µg/mL) for kirurgi på en 400 g guinea gris. Se tabel 1 for vægt-baserede doser af anæstetika.</li>
	<li>Injicere blanding af ketamin, medetomidine, midazolam og fentanyl subkutant til fedt pad i nakken af dyret ved hjælp af en 27 G nål. Se tabel 1 for vægt baseret doser af anæstetika. Dække buret og forlade dyret i et roligt sted i 10 min, før du fortsætter.</li>
	<li>Smøre øjnene af dyret og holde dem smurt under hele proceduren. Barbere hovedet af dyret, med fokus på regionen retroauricular at give en tilstrækkelig kirurgisk adgang til bulla.</li>
	<li>Placere dyret på den varme plade i liggende position og sørg for, at dyret ikke er i direkte kontakt med den varme plade til at forhindre termisk forbrændinger. Placer puls oximeter sonden på en fod af dyret. Derefter åbne forsigtigt munden på dyret med en lille laryngoscope og ren hele mundhulen fra mad hviler ved hjælp af en sucker.</li>
	<li>Holde mund dyrets åbnes med laryngoscope. Omhyggeligt indsætte et maven rør i spiserøret af dyret og langsomt skubbe det i retning af maven, indtil en modstand kan mærkes.<ol>
<li>Overvåge O2-mætning af dyr for at sikre, at maven rør ikke er i luftrøret. Fjern maven rør, hvis der er et fald i O2 mætning og prøv igen efter at dyret er fuldstændig iltet.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Indsprøjte en blanding af fysiologisk kogsaltopløsning, 5% glukose og enrofloxacin i det fedt pad i nakken af dyret ved hjælp af en 23 G nål.</li>
	<li>Bruge alkoholholdige hånd sanitizer til at desinficere hænder igen. Sætte på nye rene handsker.</li>
	<li>Forberede den kirurgiske felt med skiftevis scrubs povidon jod og 70% ethanol og dække dyret. Brug selvklæbende gardiner eller håndklæde klemmer til at sikre, at kun den kirurgiske felt bliver afdækket under proceduren.</li>
	<li>Subkutant injicere 0,1 mL 2% lidocain løsning i området af den planlagte indsnit for tilstrækkelig lokalbedøvelse og placere dyret sidelæns.</li>
	<li>Re dosis dyr med ¼ af den initiale dosis bedøvelsesmiddel blandingens hvert 30 min efter den første injektion til at opretholde tilstrækkelig anæstesi.</li>
</ol>3. cochlear Implantation
<ol><li>Udføre en ca 2-3 cm hud indsnit 3-5 mm posteriort for den toppunkt ved hjælp af en skalpel. Bruge bipolar cautery når det er nødvendigt at minimere blødning. Bemærk: Bedøvelsesmiddel dybde bør bekræftes ved manglen på pedal tilbagetrækning før den første indsnit. Denne test skal gentages hver 15-20 minutter for at overvåge bedøvelsesmiddel dybde under hele proceduren.</li>
	<li>Skær forsigtigt muskler i området retroauricular efter føles den auditive bulla ved hjælp af en 15 skalpel eller kirurgisk saks. Bemærk: Palpere den auditive bulla som en fremtrædende plads under musklerne.</li>
	<li>Dissekere muskler fra bulla ved at skubbe dem forsigtigt til side ved hjælp af en raspatory eller en vatpind. Brug en retractor at udsætte den fulde længde af snit og har uhindret adgang til bulla.</li>
	<li>Brug spidsen af en 15 skalpel til at bore et hul i bulla. Omhyggeligt rotere skalpel, før knoglen er perforeret for at give mulighed for inspektion af mellemøret strukturer.</li>
	<li>Forstørre bullostomy, som skulle sørge for, at basal årsskiftet cochlea og runde vinduet niche kan visualiseres tilstrækkeligt. Placere hovedet af dyret i en bøjede stilling for at få adgang til disse strukturer. Dække området af bullostomy med et lille stykke af en komprimere til at forhindre, at blodet og ekstracellulærvæsken kører til mellemøret. Bemærk: Den bøjede stilling af hovedet kan blokere luftvejene af dyret. Iltmætning af dyret skal derfor kontrolleres hyppigt.</li>
	<li>Placere dyret i den liggende stilling. Udsætte toppunktet af dyret ved at udføre en rektangulær snit og fjernelse af huden. Dissekere periosteum og rense knogle fra andre former for væv eller blod ved hjælp af en skalpel.</li>
	<li>Hvornår CAP målinger er beregnet, afslutte forberedelsen af 3,5 cm teflon isoleret guldtråd ved at danne en lille krog med en mikro pincet i slutningen af den ledning, som har været uisoleret for 3 mm.</li>
	<li>Når CAP målinger er beregnet, guide i slutningen af guldtråd, som har været uisoleret for 5 mm, subkutant til vertex gennem en 18 G Perifer venøs kateteret ved hjælp af en mikro pincet. Brug en anden mikro pincet med anden hånden til at guide den krogede ende af ledning omhyggeligt i til mellemøret.</li>
	<li>Når CAP målinger er beregnet, bøjes hovedet af dyret til at visualisere område af runde vinduet niche gennem bullostomy. Brug anden hånden til krog guldtråd til runde vinduet niche knoglefremspring ved hjælp af en mikro pincet.</li>
	<li>Opretholde blid spænding på den guldtråd og ordne det på kraniel randen af bullostomy med 10-15 µL af væv lim ved hjælp af en 1 mL sprøjte med en 27 G kanyle. Undgå fortrængning af lim i mellemøret. Se figur 1 for en intraoperativ billede af det runde vinduesområde med guldtråd på stedet.</li>
	<li>Når CAP målinger er beregnet, Tilslut den uisolerede ende af den guldtråd til det udstyr, der anvendes til at måle auditive potentialer og udføre grundlæggende CAP målinger. Se Honeder et al., 2016, en detaljeret beskrivelse af fælles landbrugspolitik målinger rutinemæssigt udføres i vores laboratorium. 12
</li>
	<li>Placere dyret i liggende stilling. Bore 2 huller 1 mm foran lambda sutur ved hjælp af en 1-mm burr uden at forårsage skader på dura. Implantat 2 rustfri skruer 2mm ind i kraniet. Bemærk: Skruerne tjene som fiksering point for stik af elektrode. Tilpasse afstanden mellem skruer med hensyn til størrelsen af stikket.</li>
	<li>Bruge en 18 G Perifer venøs kateter til at guide elektroden fra stikket til bulla i et væv lag så tæt på kraniet som muligt.</li>
	<li>Bland dental cement pulver med væsken for dental cement pulver ved hjælp af en spatel ifølge producentens manual.</li>
	<li>Sted 0,5 - 0,7 mL af semifluid dental cement mellem skruer ved hjælp af en spatel. Placer stik af elektrode mellem skruerne.</li>
	<li>Holde stikket i position, indtil den dental cement er hærdet. Sørg for, at skruerne er indkapslet af cement at muliggøre stabil fiksation af stikket.</li>
	<li>Placer dyret sidelæns. Omhyggeligt bore cochleostomy 1 mm fra runde vinduet niche ved hjælp af en 0,5 mm diamond burr med en rotation hastighed på 5000 runder pr. minut.</li>
	<li>Stik forsigtigt elektroden i at scala tympani til en dybde af 4 mm. Trække elektroden og Gentag indsættelse. Se figur 2 for elektrode bruges til marsvin cochlear implantation.</li>
	<li>Ved hjælp af en lige nål, forsegle cochleostomy området med et lille stykke af muskel. Fix elektrode på kraniel randen af bullostomy med 10 µL af væv lim ved hjælp af en 1 mL sprøjte med en 27 G kanyle.</li>
	<li>Forberede den dental cement, som nævnt i 3.14. Luk forsigtigt bullostomy med ca. 0,3 mL dental cement ved hjælp af en spatel. Lukke retroauricular snit bruger 5-0 resorberbare suturer.</li>
	<li>Slå dyret til den liggende position.</li>
	<li>Når CAP målinger er beregnet, grab bagkanten af rektangulær snit ved toppunktet af dyret ved hjælp af en væv pincet. Brug en saks med anden hånden til at gøre en subkutan tunnel på ca 2 cm længde i halsen på dyret.</li>
	<li>Når CAP målinger er beregnet, implantat 2,5 cm guld wire subkutant i halsen på dyret ved hjælp af en pincet. Lodde kortere uisoleret udgangen til den udpegede pin stik på toppunktet af dyret.</li>
	<li>Når CAP målinger er beregnet, lodde runde vinduet niche elektrode (guldtråd) til den relevante pin stik på toppunktet af dyret.</li>
	<li>Anvende en ekstra mængde af dental cement på toppen stikket skal fuldt ud dække de isolerede pins og elektrode.</li>
	<li>Når CAP målinger er beregnet, udføre postoperative målinger efter forskning protokol.</li>
</ol>4. postoperativ pleje
<ol><li>Anvende Atipamezol og flumazenil subkutant efter kirurgi og målinger for at irritere anæstesi.</li>
	<li>Anvende fysiologisk saltvand som væske substitution til støtte for genoprettelse af dyret fra kirurgi.</li>
	<li>Placere dyret under en varme lampe, indtil det er fuldt genoprettet fra anæstesi og begynder at bevæge sig i buret.<ol>
<li>Forhindre hypertermi eller brænde ved at anbringe varme lampen ca 50 cm til dyret. Sørg for, at dyret kropstemperatur er altid mellem 37,5 ° C og 39 ° C.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Kontrollere dyr for symptomer på vestibulære skade ligesom nystagmus, cirkling eller væltning. 13 , 14
</li>
	<li>Anvende buprenorphin for analgesi to gange om dagen for to flere dage efter operationen. Bemærk: Før den første anvendelse af buprenorphin efter operationen Sørg for, at dyret er kommet sig helt og har stabil respiration. Anvendelse af denne medicin, mens dyret er stadig under bedøvelse kan føre til respiratorisk depression.</li>
	<li>Veje dyret under de første 3 dage efter operationen til at opdage mulige vægttab som en surrogat markør til angst i løbet af denne tid. Bemærk: Vægttab på ca. 10% i løbet af de første 3 dage efter operationen kan forventes og bør betragtes som fælles. Dette vægttab er midlertidig og vil gendanne inden for et par dage.</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>

Christoph Arnoldner og Clemens Honeder er indehavere af et forskning tilskud fra MED-EL Østrig. Elektroderne bruges i denne publikation blev leveret af MED-EL Østrig. De resterende forfattere har intet at videregive.

Den præsenterede protokol beskriver, hvordan du udføre cochlear implantation i guinea gris model. Denne protokol kan bruges til at vurdere forskellige interventioner for deres effekter på resterende hørelse og fremmedlegeme reaktion på CI elektrode. Flere forholdsregler bør tages til at opnå en høj reproducerbarhed og præcision af forsøgene.
Baseline hørelse tærskler for alle marsvin skal måles præoperativt med fx auditive hjernestammen svar. Nogle af de kommercielt tilgængelige marsvin udviser en relevant høretab og bør derfor ikke optages i den eksperimentelle kohorte. Afhængigt af længden af kirurgi og protokollen denne evaluering kan udføres enten umiddelbart inden kirurgi eller et par dage før cochlear implantation, giver den animalske tilstrækkelig tid til at inddrive fra anæstesi.
Når du udfører kirurgi under generel anæstesi i en spontant vejrtrækning dyr, hastighed er vigtig. Omhyggelig forberedelse før operationen er derfor afgørende, så er valget af den bedøvende protokol. Brugen af ketamin, medetomidine, midazolam og fentanyl i kombination med lokalbedøvelse resultater i en tilstrækkelig anæstesi og analgesi, mens på samme tid dyret fortsætter med at trække vejret spontant. I forhold til de ofte beskrives brugen af ketamin og xylazin, resulterer dette regime i bedre analgesi og reduceret perioperative sygelighed og dødelighed. Det er vigtigt at have alle instrumenter og medicin (herunder en booster i anæstetika) let tilgængelige før at sætte dyret til at sove.
På grund af holdning ændringer af dyr under operationen (skiftende fra liggende stilling til sidelæns stilling og tilbage), er der en risiko for aspiration af maven indhold i til lungerne. Derfor indeholder protokollen også anvendelsen af en mave tube, som er en hurtig og nem måde at beskytte dyrene mod aspiration og reducere perioperative dødeligheden.
For at bevare steriliteten under re positionering, områderne hvor dyret er rørt behov skal dækkes af steril gardiner, handsker savn at blive forandrede derefter eller re positionering skal gøres af en anden person, der ikke er sterilt.
O2-mætning overvågning er også af allerstørste betydning under operationen. Positionering af hovedet kræves for visualisering af forbjerget og runde vinduet niche kan forårsage en obstruktion af luftvejene, som kan let håndteres, når identificeret tidligt nok.
Normalt mister dyr en stor mængde af kropsvæsker (f.eks. blod, ekstra cellulær væske, urin) under operationen. Derfor væske substitution protokollen indført i dette manuskript repræsenterer en veltolereret metode til at stabilisere Hæmodynamik dyr og understøtter deres hurtig genopretning fra anæstesi.
Det anbefales for at undgå fejl, når du udfører audiometrical målinger, tilsluttes den samme pin til stikket til en bestemte elektrode under hver operation.
En begrænsning af denne metode er den forholdsvis høj variation i postoperative hørelse tærskel Skift, som ofte ikke korrelerer godt med kirurgens perception. Selvom denne variation i resultaterne ligner situationen i menneskelige CI modtagere med resterende hørelse, er det ikke fuldt forstået hvad årsager til de varierende resultater er. 16 , 17 , 18 generelt variabilitet falder med tid og erfaring af kirurgen. Det er vigtigt at undgå overdreven kræfter, når du indsætter den elektrode, der kan opnås ved en langsom indsættelse hastighed. Fordi forsigtig indsættelsen af en CI elektrode kan resultere i kun meget begrænset høretab, præsenteres protokollen beskriver en gentagen indsættelse af elektrode, der forårsager en højere og mere forudsigelige tab af hørelse. Denne høretab er mest udtalt i området høj frekvens mellem 16 og 32 kHz. Da intracochlear traumer afhænger indsættelse dybde, morfologi af cochlea og tilgang (cochleostomy versus runde vindue indsættelse) skal tages i betragtning. Indsættelse af CI elektrode gennem det runde vindue membran, normalt udføres i menneskelige hørelse bevarelse cochlear implantation, er også blevet brugt i modellen marsvin. 19 fordi det runde vindue membran er skjult i guinea gris og elektrode isætning gennem de runde vindue membran resultater i en ugunstig indsættelse vinkel, boring en cochleostomy fører til mere forudsigelige hørelse tærskel Skift. Denne protokol foreslår anvendelsen af en skalpel i stedet for en boremaskine til åbningen af den tympaniske bulla, da dette resulterer i en reduceret støjeksponering af øret til at blive implanteret. En histologisk vurdering af indre ørerne adressering fremmedlegeme reaktion på elektroden, mængden af hår celler og spiral ganglion celler samt traumer til strukturer som ossøse spiral lamina og elektrode translokation priser bør udføres i alle implanteret ører, da disse resultater lette forståelsen af de funktionelle resultater måles. 12 , 20

Mere end 500 millioner mennesker verden over lider af høretab. 1 nedsat hørelse har været forbundet med en højere sats af depression, lavere selvværd og lavere følelse af selvværd, der alle fører til forringet livskvalitet. 2 mens høreapparater er en passende måde at genoprette sensoriske funktion i tilfælde af moderat hørenedsættelse, den mest effektive behandling modalitet for patienter, der lider af meget svær hørenedsættelse er den cochlear implant (CI). På grund af de fremragende resultater med hensyn til tale perception, kandidatur kriterier til cochlear implantation nu også omfatter<s>s</s> patienter, der har betydelig resterende retsmøde i det lavfrekvente område, men er omfattet ikke af høreapparater. 3 da disse patienter kan brug kombineret elektriske og akustiske stimulation i den indopererede øre, hørelse bevarelse er blevet et stort problem for CI kirurger. Under cochlear implantation indsættes en elektrode-array i scala tympani af cochlea, hvor det elektrisk stimulerer hørenerven. 4 elektrode indsættelse traumer artikeludgør en risiko for resterende hørelse og inducerer fibrose, hvilket øger elektrode impedances og batteriforbrug af implantatet. Således er modeller at studere farmaceutiske indgreb, der kan reducere tab af hørelse og fibrose forårsaget ved indsættelse af elektrode afgørende.
Marsvin er en velegnet og praktisk dyremodel for SNG, på grund af den lettere og mere reproducerbare kirurgisk adgang til det indre øre i forhold til ørkenrotter, rotter eller mus. 5 , 6 , 7 , 8 endvidere hørelse vifte af denne art er relativt sammenlignelige til menneskelige hørelse. 9 større arter som katte eller aber, der er blevet brugt til at tage specifikke forskningsspørgsmål relation til CIs, repræsenterer ikke et rimeligt valg for de fleste CI undersøgelser på grund af både etiske og økonomiske overvejelser. 10 , 11
I Resumé er marsvin en pålidelig og relativt omkostningseffektiv model til at vurdere virkningerne af farmakologiske interventioner i fastsættelsen af cochlear implantation.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1104px;" width="1103">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;width:308px;">Scale</td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td style="width:123px;"></td>
			<td style="width:519px;"></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Oxygen insufflator</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Shaver</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Sucker</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Povidone Iodine Solution</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Alcohol</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Laryngoscope</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Stomach tube&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Fr 06, Lg 80 cm</td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Surgical binocular microscope</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Drill</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">0.5 mm diamond burr</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">1 mm diamond burr</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Heating plate</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Pulse oximeter</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Tissue glue</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Dental cement powder</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Fluid for dental cement powder</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Bipolar cautery</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Gauze compress</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Cotton bud</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Cement mixing bowl</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Teflon insulated gold wire</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>99.99 % gold, diameter: 0.125 mm, isolation: 0,016 mm, PTFE (Polytetrafluoroethylen)&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Scalpel with blade No. 10</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Scalpel with blade No. 15</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Scissors</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Mosquito forceps</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Dressing forceps</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Tissue forceps</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Delicate dressing forceps 2X</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Micro forceps</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Screw driver</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Stainless steel screws</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>diameter: 1 mm</td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Retractor</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Needle probe</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Spatula</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Needle holder</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">5-0 absorbable sutures&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Needle 23G</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Needle 27G</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Medetomidine 1 mg/mL</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>0.36 mg/kg</td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Midazolam g mg/mL</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>1.2 mg/kg</td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Fentanyl 50 &#181;g/mL</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>0.036 mg/kg</td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Ketamine 100 mg/mL</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>12 mg/kg</td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Lidocaine (local anesthesia)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>4 mg/kg</td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Atipamezole 5 mg/mL</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>1 mg/kg</td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Flumazenil 0.1 mg/mL</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>0.1 mg/kg</td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Enrofloxacin 100 mg/mL</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>7 mg/kg</td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Buprenorphin&#160; 0.3 mg/mL</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>0.05 mg/kg&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Physiological Saline (at body temperature)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>12.5 mL/Kg (pre-surgery)</td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">Glucose 5 % (preoperative, at body temperature)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>12.5 mL/Kg</td>
		</tr>
		<tr height="36">
			<td height="36" style="height:36px;">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

Cochlear implantater er højeffektive enheder, der kan genoprette hørelsen hos patienter med meget svær hørenedsættelse. På grund af forbedret tale perception resultater, er kandidatur kriterier blevet udvidet i de sidste årtier. Dette omfatter patienter med betydelig resterende hørelse, der nyder godt af elektriske og akustiske stimulation af det samme øre, hvilket gør hørelse bevarelse under cochlear implantation et vigtigt spørgsmål. Elektrode impedances og det relaterede spørgsmål om energiforbruget er et andet store forskningsområde, som fremskridt på dette område kunne bane vejen for fuldt implantable auditive proteser. For at løse disse problemer på en systematisk måde, er passende dyremodeller afgørende. Derfor er målet med denne protokol at give en dyremodel af cochlear implantation, som kan bruges til at løse forskellige forskningsspørgsmål. På grund af sin store tympaniske bulla, som tillader nem kirurgisk adgang til det indre øre, såvel som dens hørelse vifte, som er relativt svarende til hørelse vifte af mennesker, er marsvin et almindeligt anvendte arter i auditive forskning. Cochlear implantation i marsvin udføres via en retroauricular tilgang. Gennem bullostomy en cochleostomy er boret og cochlear implant elektrode er indsat i scala tympani. Denne elektrode kan derefter bruges til elektrisk stimulation, bestemmelse af elektrode impedances og måling af sammensatte handling potentialer af hørenerven. Ud over disse applikationer, kan cochlear implant elektroder også bruges som drug delivery enheder, hvis en aktuel levering af apoteksagenter til celler eller væsker i det indre øre er beregnet.

Normalt kirurgiske sår heles hurtigt og uden komplikationer i modellen marsvin og kontakter til postoperativ elektrofysiologiske målinger forbliver let tilgængeligt ved toppunktet af dyret (figur 3). Figur 4 viser præ- og postoperative Klik-CAP målingen af en repræsentativ dyr. Elektrode indsættelse resulterede i en tærskel skift af 16 decibel (dB) (tal 4A og 4B). Figur 4 C illustrerer de præ- og postoperative frekvens-specifikke CAP tærskler i samme dyr. CAP tærskler er næsten uændret i de lave frekvenser, hvorimod en tærskel skift af ca 25-30 dB er opnået i området højfrekvente starter ved 8 kHz.
Elektrode indsættelsen kan forårsage traumer til det indre øre. Ud over de akutte kirurgiske traume påvirker fremmedlegeme reaktion på elektroden negativt cochlear implant ydeevne. Figur 5 viser cochleae af marsvin efter CI indsættelse og forskellige histologiske procedurer. I figur 5A elektrode, der er placeret korrekt i scala tympani, blev efterladt i situ, mens figur 5B elektroden blev fjernet før histologiske workup. I figur 5A er næsten ingen udenlandske krop reaktion synlige, mens figur 5B et stort område af scala tympani er fyldt med fibrotisk væv. Figur 5 C skildrer fraktur af ossøse spiral lamina på grund af CI elektrode indsættelse, som også forårsaget et tab af spiral ganglion celler i dette dyr. Sådanne frakturer kan forklare højere end forventede tærskel skift i nogle dyr.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56829/56829fig1.jpg"> Figur 1 : Rund rude område med guldtråd på levestedet. En stjerne markerer det runde vindue, et x i basal drej af øresneglen. Guld wiren er præget af en pil. Skalere bar 2 mm. <a href="/files/ftp_upload/56829/56829fig1large.jpg" target="_blank">venligst klik her for at se en større version af dette tal.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56829/56829fig2.jpg"> Figur 2 : Marsvin cochlear implant elektrode. Elektrode med to kontakter er sat til 4 mm. Diameteren af elektroden er koniske fra 0,3 mm på spids til 0,5 mm. linjer angiver 0.5 mm. <a href="/files/ftp_upload/56829/56829fig2large.jpg" target="_blank">venligst klik her for at se en større version af dette tal.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56829/56829fig3.jpg"> Figur 3 : Marsvin ca to uger efter cochlear implantation. CI elektrode er i situ og kontakter til elektrofysiologiske målinger er let tilgængelige på toppunktet af dyret. <a href="/files/ftp_upload/56829/56829fig3large.jpg" target="_blank">Venligst klik her for at se en større version af dette tal.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56829/56829fig4.jpg"> Figur 4 : Repræsentant CAP tærskler (A) Præoperativ Klik CAP tærskel på en repræsentativ dyr. (B) Postoperative Klik CAP tærsklen til det samme dyr, udstiller en tærskel skift af 16 dB. Linjer angiver 10 dB. (C) præ- og postoperative frekvens-specifikke CAP tærskler. Mens lave frekvenser er næsten uændret, kan en tærskel skift af 25-30 dB observeres i frekvensområdet fra 8 til 32 kHz. <a href="/files/ftp_upload/56829/56829fig4large.jpg" target="_blank">Venligst klik her for at se en større version af dette tal.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56829/56829fig5.jpg"> Figur 5 : Potentielle lokale konsekvenser af CI elektrode indsættelse. (A) Mikrograf af en basal årsskiftet et marsvin cochlea med CI elektrode på levestedet (#) og kun minimal fremmedlegeme reaktion. Histologiske analyse blev udført ved hjælp af en slibning og polering teknik efter harpiks indlejring og Giemsa farvning. 15 Scalebar 100 µm (B) Mikrograf af tympaniske kanalen i den øverste basal omdrejning i cochlea med synlige væv svar forlader en kanal efter fjernelse af CI elektrode (#). Scalebar 100 µm (C) lavere basal årsskiftet cochlea med brækket ossøse spiral lamina (fed pil) og tilstødende væv svar: (i) tab af spiral ganglion celler (pil) i Rosenthal's canal (ii) fibrose og osteoneogenesis i vestibulære kanalen (●) og () III) tab af et organ under Corti (*). Boring-hul til indsættelse af CI (○) med tilstødende osteoneogenesis. Scalebar 500 µm. tal 5B og 5C var farvet med (blå) hæmatoxylin og eosin (rød). <a href="/files/ftp_upload/56829/56829fig5large.jpg" target="_blank">Venligst klik her for at se en større version af dette tal.</a>

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

Cochlear Implantation in the Guinea Pig

Målet med denne protokol er at give en dyremodel af cochlear implantation, som kan bruges til at løse en lang række forskningsspørgsmål. Potentielle anvendelser omfatter vurdering af farmaceutiske interventioner eller elektrisk stimulation for gavnlige effekter på retsmødet tærskler eller elektrode impedances.

Cochlear Implantation i marsvin

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

Research

JoVE Journal

Medicine

The Polyvinyl Alcohol Sponge Model Implantation

Polyvinylalkoholen svamp Implantation

Wound healing is a complicated, multistep process involving many cell types, growth factors and compounds1-3. Because of this complexity, wound healing ...

Treatment of Osteochondral Defects in the Rabbit's Knee Joint by Implantation of Allogeneic Mesenchymal Stem Cells in Fibrin Clots

Behandling af osteochondral Fejl i kanin Knæleddet ved implantering af allogene mesenchymstamceller i fibrinkoagulater

The treatment of osteochondral articular defects has been challenging physicians for many years. The better understanding of interactions of articular ...

A Murine Model of Stent Implantation in the Carotid Artery for the Study of Restenosis

En musemodel af Stent Implantation i halspulsåren for Studiet af Restenosis

Despite  the considerable progress made in the stent development in the last decades,  cardiovascular diseases remain the main cause of death in western ...

Implantation of the Syncardia Total Artificial Heart

Implantation af SynCardia Total kunstige hjerte

With advances in technology, the use of mechanical circulatory support devices for end stage heart failure has rapidly increased. The vast majority of ...

Implantation of Total Artificial Heart in Congenital Heart Disease

Implantation af alt kunstige hjerte i medfødt hjertesygdom

In patients with end-stage heart failure (HF), a total artificial heart (TAH) may be implanted as a bridge to cardiac transplant. However, in congenital ...

Techniques for Processing Eyes Implanted with a Retinal Prosthesis for Localized Histopathological Analysis: Part 2 Epiretinal Implants with Retinal Tacks

Teknikker til Processing Eyes implanteret med en retinal protese til Lokaliseret Histopatologisk Analyse: Del 2 Epiretinal Implantater med retinal Tacks

Retinal prostheses for the treatment of certain forms of blindness are gaining traction in clinical trials around the world with commercial devices ...

Primary Outcome Assessment in a Pig Model of Acute Myocardial Infarction

Primære resultatvurdering i en Pig Model af akut myokardieinfarkt

Mortality after acute myocardial infarction remains substantial and is associated with significant morbidity, like heart failure. Novel therapeutics are ...

Neonatal Murine Cochlear Explant Technique as an In Vitro Screening Tool in Hearing Research

Neonatal Murine Cochlear Explant Technique as an In Vitro Screening Tool in Hearing Research

Neonatal Murine Cochlear Explant Technique som en<em&gt; In Vitro</em&gt; Screening Tool i Hearing Research

While there have been remarkable advances in hearing research over the past few decades, there is still no cure for Sensorineural Hearing Loss (SNHL), a ...

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

Implantation af hiPSC-afledte hjertemuskulaturen programrettelser efter Myokardie skade i et marsvin Model

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

Intrathecal Application of a Fluorescent Dye for the Identification of Cerebrospinal Fluid Leaks in Cochlear Malformation

Intrathecal Anvendelse af et fluorescerende farvestof til identifikation af Cerebrospinalvæske lækager i Cochlear misdannelser

In cases of cerebrospinal fluid (CSF) leaks, reliable detection of their origins is needed to seal the leak sufficiently and prevent complications, such ...