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 takke Sandra Peiritsch for omsorg for dyrene og Noelani Peet for medisinsk skriving. Økonomisk støtte av østerrikske Science Fund (FWF grant P 24260-B19) og MED-EL Østerrike er takknemlig anerkjent.

Alle dyreforsøk ble godkjent av lokale dyrevelferd komiteen og østerrikske føderale departementet for vitenskap, forskning og økonomi.
1. klargjør utstyr og Setup krevde for kirurgi
<ol><li>Plasser den kirurgiske mikroskop, drill, varmeplaten og puls oksymeter tillate enkel og effektiv håndtering under operasjonen. Sjekk funksjonen av enhetene basert på produsentens håndbok. Kontroller at varmeplaten er satt på 38 ° C for å beskytte dyr fra nedkjøling under operasjonen.</li>
	<li>Satt på en hette og en maske.</li>
	<li>Utføre kirurgisk hånd desinfisering. Vask hendene omhyggelig med såpe. Tørre hender og deretter bruke en alkoholholdige hånd sanitizer for å desinfisere hender. Sette på hansker etter at hendene er tørre.</li>
	<li>Forbered sterilisert Kirurgiske instrumenter og utrustningen for cochlea implantasjon. Se Tabellen for materiale for Kirurgiske instrumenter og utstyr brukes for marsvin CI implantasjon i denne protokollen.</li>
	<li>Når sammensatt handling potensial (CAP) målinger er beregnet, Forbered en ca 3,5 cm lang stykke Teflon-isolert gull wire av nøye fjerne deler av isolasjon fra begge ender ved hjelp av en mikro pinsett (ca 3 mm fra den ene enden og 5 mm fra den andre enden). Forberede en andre stykke gull wire (omtrent 2,5 cm) med uisolert ender på cirka 5 mm. sted forberedt ledningene alkohol eller desinfeksjonsmiddel.</li>
</ol>2. anestesi, medisiner og dyr forberedelser
<ol><li>Veie dyret. Merk: Dyr som brukes er kvinnelige Dunkin-Hartley albino marsvin. Vekten av dyrene brukes, som er ca 4-6 uker gamle, varierer fra 300 til 400 g.</li>
	<li>Forberede bedøvelse og medisiner kreves for operasjonen basert på vekten av dyret. Forberede 0,72 mL av bedøvende blandingen, bestående av 0,06 mL ketamin (100 mg/mL), 0,18 mL medetomidine (1 mg/mL), 0,12 mL av midazolam (5 mg/mL) og 0.36 mL fentanyl (50 µg/mL) for kirurgi på en 400 g guinea gris. Se tabell 1 for vekt-baserte doser av bedøvelse.</li>
	<li>Injisere blanding av Ketamin, medetomidine, midazolam og fentanyl subcutaneously til fett pad i halsen av dyret bruker en 27 G nål. Se tabell 1 for vekt basert doser av bedøvelse. Dekk buret og la dyr i et stille sted 10 min før du fortsetter.</li>
	<li>Smør øynene til dyret og holde dem smurt under hele prosedyren. Barbere hodet av dyr, fokuserer på regionen retroauricular å tillate en kirurgisk tilgang til bulla.</li>
	<li>Plassere dyret på varmeplaten i utsatt posisjon og kontroller at dyret ikke er i direkte kontakt med varmeplaten å hindre termisk brannskader. Plass puls oksymeter sonden på en fot på dyret. Åpne nøye munnen av dyret med en liten laryngoskop og ren hele munnhulen fra mat hviler ved hjelp av en grønnskolling.</li>
	<li>Holde munnen av dyret åpnet med laryngoskop. Nøye setter en mage tube i spiserøret av dyret og sakte skyve det i retning av magen før en motstand er følte.<ol>
<li>Overvåke O2-metning av dyret å sørge for at magen røret ikke er i luftrøret. Fjern magen røret hvis det er en nedgang i O2 metning og prøv igjen etter dyret er helt oksygenert.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Sette inn en blanding av fysiologiske saline, 5% glukose og enrofloxacin i fett puten i halsen av dyret bruker en 23 G nål.</li>
	<li>Bruk alkoholholdige hånd sanitizer for å desinfisere hender atter. Sette på nye ren hansker.</li>
	<li>Forberede kirurgiske feltet med vekslende scrubs av povidon jod og 70% etanol og dekke dyret. Bruke selvklebende gardiner eller håndkle klemmer å sørge for at bare kirurgiske feltet forblir avdekket under prosedyren.</li>
	<li>Subcutaneously injisere 0,1 mL 2% lidocaine løsning i området av den planlagte snittet for tilstrekkelig lokalbedøvelse og plassere dyret sidelengs.</li>
	<li>Nytt dose dyret med ¼ av den første dosen av bedøvende blandingen enhver 30 min etter første injeksjon å opprettholde tilstrekkelig anestesi.</li>
</ol>3. cochlea implantasjon
<ol><li>Utføre en ca 2-3 cm huden snitt 3-5 mm bakenfor høydepunkt ved hjelp av en skalpell. Bruk bipolar cautery nødvendig for å minimere blødning. Merk: Anesthetic dybde skal bekreftes av mangel på pedalen uttak før den første snittet. Denne testen skal gjentas hver 15-20 minutter for å overvåke bedøvende dybde i hele denne prosedyren.</li>
	<li>Nøye klippe musklene i området retroauricular etter palpating den auditory bulla bruker en 15 skalpell eller kirurgisk saks. Merk: Palpate auditiv bulla som en prominence under musklene.</li>
	<li>Dissekere musklene fra bulla ved å trykke dem forsiktig til side ved hjelp av en rasper eller en vattpinne. Bruk et festepunkt å avdekke hele lengden av snittet og har uhindret tilgang til bulla.</li>
	<li>Bruk spissen av 15 skalpell for å bore et hull i bulla. Nøye rotere skalpell til benet er perforerte slik at inspeksjon av mellomøret strukturer.</li>
	<li>Forstørre bullostomy for å kontrollere at basale slå av sneglehuset og runde vinduet nisje kan visualiseres tilstrekkelig. Plasser hodet på dyret i bøyde posisjon for å få tilgang til disse strukturene. Dekk området av bullostomy med en liten bit av en komprimere å hindre blod og ekstracellulære væske fra å kjøre mellomøret. Merk: Hodet bøyd posisjon kan hindre luftveiene av dyret. Derfor må oksygenmetning av dyret sjekkes ofte.</li>
	<li>Plasser dyret i liggende stilling. Utsett toppunktet på dyret ved å utføre en rektangulær snitt og fjerne huden. Dissekere periosteum og rengjør bein fra andre typer vev eller blod ved hjelp av en skalpell.</li>
	<li>Når CAP målinger er beregnet, avslutte utarbeidelse av 3,5 cm teflon isolert gull wire ved å danne en liten krok med en mikro tang på slutten av ledningen, som har vært uisolert for 3 mm.</li>
	<li>Når CAP målinger er beregnet, veilede slutten av gull wire, som har vært uisolert for 5 mm, subcutaneously til toppunktet gjennom en 18 G perifert venekateter ved hjelp av en mikro pinsett. Bruk en annen mikro tang med den andre hånden å hekta slutten av ledningen forsiktig i til mellomøret.</li>
	<li>Når CAP målinger er beregnet, bøye hodet av det dyr å visualisere området runde vinduet nisje gjennom bullostomy. Bruk derimot for å feste gull wire til benete primærfaktor av runde vinduet nisje ved hjelp av en mikro tang.</li>
	<li>Opprettholde mild spenning på gull wire og fikse det til skallen randen av bullostomy med 10-15 µL av vev lim ved hjelp av en 1 mL sprøyte med en 27 G nål. Unngå forskyvning av lim til mellomøret. Se figur 1 for en intraoperativ bilde av runde vindusområdet med gull wire på stedet.</li>
	<li>Når CAP målinger er beregnet, koble uisolert slutten av gull wire til utstyret som brukes til å måle auditiv potensialer og utfører planlagte CAP målinger. Se Honeder et al., 2016, en detaljert beskrivelse av CAP målinger rutinemessig utført i vårt laboratorium. 12
</li>
	<li>Plasser dyret i utsatt posisjon. Borehull 2 1 mm anterior lambda Sutur ved hjelp av en 1 mm burr uten forårsaker skade på dura. Implantatet 2 rustfritt stål skruer 2mm i skallen. Merk: Skruene tjene som festepunkter for kontakten på elektroden. Tilpasse avstanden mellom skruene med hensyn til størrelsen på kontakten.</li>
	<li>Bruk en 18 G perifert venekateter å elektroden fra kontakten bulla i et vev lag så nær skallen som mulig.</li>
	<li>Bland dental sement pulver med væske for dental sement pulver ved hjelp av en slikkepott etter produsentens håndbok.</li>
	<li>Sted 0,5 - 0,7 mL semifluid dental sement mellom skruene ved hjelp av en slikkepott. Plasser kontakten på elektroden mellom skruene.</li>
	<li>Holde kontakten i posisjon til dental sement er herdet. Kontroller at skruene er omsluttet av sement å tillate stabil fiksering av kontakten.</li>
	<li>Plasser dyret sidelengs. Nøye bore cochleostomy 1 mm fra runde vinduet nisje bruke en 0,5 mm diamant burr frekvensen rotasjon av 5000 runder per minutt.</li>
	<li>Nøye sett elektroden i å scala Pauker til en dybde på 4 mm. Trekke elektroden gjenta innsetting. Se figur 2 for elektroden brukes for marsvin cochlea implantasjon.</li>
	<li>Bruker en rett nål, sel cochleostomy området med en liten bit av muskelen. Løs elektroden til skallen randen av bullostomy med 10 µL av vev lim ved hjelp av en 1 mL sprøyte med en 27 G nål.</li>
	<li>Forberede dental sement som nevnt i 3.14. Lukk forsiktig bullostomy med ca 0,3 mL dental sement ved hjelp av en slikkepott. Lukk retroauricular innsnitt bruker 5-0 absorberbare suturer.</li>
	<li>Slå dyret til liggende stilling.</li>
	<li>Når CAP målinger er beregnet, grip den bakre kanten av den rektangulære snittet på toppunktet i dyret ved hjelp av en tissue tang. Bruke en saks med den andre hånden til å gjøre en subkutan tunnel ca 2 cm lengde i halsen av dyret.</li>
	<li>Når CAP målinger er beregnet, implantatet 2,5 cm gull wire subcutaneously i nakken av dyret med en tang. Lodding kortere uisolert slutten angitt PIN-koden til kontakten på toppunktet i dyret.</li>
	<li>Når CAP målinger er beregnet, lodding runde vinduet nisje elektroden (gull wire) til riktig PIN-koden til kontakten på toppunktet i dyret.</li>
	<li>Bruke et ekstra beløp dental sement på koblingen til dekke fullstendig isolert pinnene og elektroden.</li>
	<li>Når CAP målinger er beregnet, utføre postoperativ målinger i henhold til forskning-protokollen.</li>
</ol>4. postoperativ pleie
<ol><li>Bruke atipamezole og flumazenil subcutaneously etter kirurgi og mål for å antagonize av bedøvelsen.</li>
	<li>Bruke fysiologiske saline som flytende substitusjon å støtte utvinningen av dyr fra kirurgi.</li>
	<li>Plassere dyret under en varme lampe før den har helt tilbake fra anestesi og begynner å flytte innenfor byrået.<ol>
<li>Forhindre hypertermi eller brenne ved å plassere oppvarming lampen ca 50 cm til dyret. Kontroller at kroppstemperaturen av dyr er alltid mellom 37,5 ° C og 39 ° C.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Sjekk dyret for symptomer på vestibular skade som nystagmus, sirkle eller rulle over. 13 , 14
</li>
	<li>Bruke buprenorfin for analgesi to ganger om dagen for to flere dager etter operasjonen. Merk: Før den første anvendelsen av buprenorfin etter operasjonen må du kontrollere at dyret har helt utvinnes og har stabil åndedrett. Anvendelsen av denne medisinen mens dyr er fortsatt under anestesi kan føre til Respirasjonsdepresjon.</li>
	<li>Veie dyret under første 3 dager etter operasjonen å oppdage mulig vekttap som et surrogat markør i nød i denne perioden. Merk: Vekttap på ca 10% under den første 3 dager etter operasjonen kan forventes og anses som vanlig. Denne vekttap er midlertidig og vil komme innen få dager.</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 innehavere av et forskningsstipend fra MED-EL Østerrike. Elektrodene i denne publikasjonen ble levert av MED-EL Østerrike. Gjenværende forfatterne ikke avsløre.

Presentert protokollen beskriver hvordan du utfører cochlea implantasjon i guinea gris modellen. Denne protokollen kan brukes til å vurdere ulike tiltak for deres virkninger på gjenværende hørsel og fremmedlegeme reaksjon på CI elektroden. Flere forholdsregler bør tas for å oppnå en høy reproduserbarhet og nøyaktighet av eksperimenter.
Planlagte høringen terskler alle marsvin bør måles med preoperatively f.eks auditiv hjernestammen tiltak. Noen av kommersielt tilgjengelig marsvin viser et relevant hørselstap og bør derfor ikke inkluderes i eksperimentell kohort. Avhengig av lengden av kirurgi og protokollen denne evalueringen kan utføres enten umiddelbart før kirurgi eller noen dager før cochlea implantasjon, gir dyr tilstrekkelig tid til å gjenopprette fra anestesi.
Når du utfører operasjonen under narkose i et spontant pustende dyr, hastighet er viktig. Grundig forberedelse før operasjonen er derfor viktig, er valget av bedøvende protokollen. Bruk av Ketamin, medetomidine, midazolam og fentanyl i kombinasjon med lokalbedøvelse gir en tilstrekkelig anestesi og analgesi, mens på samme tid dyret fortsetter å puste spontant. Sammenlignet med ofte beskrevet bruk av ketamin og xylazine, resulterer denne diett i bedre analgesi og redusert perioperative sykelighet og dødelighet. Det er viktig å ha alle instrumenter og medisiner (inkludert en booster av bedøvelse) lett tilgjengelig før dyret til å sove.
På grunn av posisjon endringer av dyr under operasjonen (endre fra liggende posisjon sidelengs plassering og tilbake), er det fare for aspirasjon av magen innholdet i til lungene. Derfor inneholder protokollen også anvendelsen av en mage tube, som er en rask og enkel måte å beskytte dyr fra aspirasjon og redusere dødeligheten perioperative.
For å opprettholde sterilitet under re-posisjonering, områdene der dyr er rørt behov dekkes av sterile gardiner, hansker må endres etterpå eller re-posisjonering må gjøres av en annen person som ikke er sterile.
O2-metning overvåking er også av største betydning under operasjonen. Plasseringen av hodet kreves for visualisering av odden og runde vinduet nisje kan forårsake en hindring av luftveiene, noe som kan enkelt håndteres når identifisert tidlig nok.
Vanligvis mister dyrene en stor mengde kroppsvæsker (f.eks blod, ekstra mobil væske, urin) under operasjonen. Derfor væske substitusjon protokollen introdusert i dette manuskriptet representerer en godt tolerert metode å stabilisere hemodynamics i dyrene og støtter sine rask gjenoppretting bedøvelsen.
For å unngå feil under audiometrical målinger, anbefales det å koble den samme pin på koblingen til en bestemt elektrode under hver operasjon.
En begrensning av denne metoden er relativt høye variasjon i postoperativ høring terskelen SKIFT, som ofte ikke samsvarer med kirurgens oppfatning. Selv om denne variasjon i resultatene ligner situasjonen i menneskelig CI mottakere med gjenværende hørsel, er det ikke fullt ut forstått hva årsakene til variabel resultatene er. 16 , 17 , 18 generelt variasjon reduserer tid og opplevelsen av kirurgen. Det er viktig å unngå overdreven styrker ved innsetting elektroden, som kan oppnås ved en treg innsetting hastighet. Fordi forsiktig innsetting av en CI elektrode kan gi bare svært begrenset hørselstap, presentert protokollen beskriver en gjentatt innsetting av elektrode, som fører til et høyere og mer forutsigbare hørselstap. Dette hørselstap er en høyst uttalt i området høyfrekvent mellom 16 og 32 kHz. Som intracochlear traumer, avhengig av dybden innsetting, morfologi av sneglehuset og tilnærming (cochleostomy versus runde vinduet innsetting) må tas i betraktning. Innsetting av CI elektroden gjennom runde vinduet membran, vanligvis utføres i hørselen bevaring cochlea implantasjon, har også blitt brukt i guinea gris modellen. 19 fordi runde vinduet membranen er skjult i guinea gris og elektroden innsetting gjennom runde vinduet membran resultatene i ugunstige innsetting vinkel, bore en cochleostomy fører til mer forutsigbare høring terskelen SKIFT. Denne protokollen foreslår bruk av en skalpell i stedet for en drill for åpningen av den tympanic bulla, fordi dette fører til en redusert støyeksponering av øret til bli implantert. En histologiske evaluering av indre ører adressering fremmedlegeme reaksjonen til elektroden, mengden av hår cellene og spiral ganglieceller samt traume til strukturer som osseous spiral lamina og elektroden translokasjon priser skal utføres i alle implantert ørene, disse resultatene lette bedre forståelse av funksjonelle resultatene måles. 12 , 20

Mer enn 500 millioner mennesker over hele verden, lider av hørselstap. 1 nedsatt hørsel har vært knyttet til en høyere rate av depresjon, lavere selvfølelse og lavere følelse av egenverd, som alle fører til redusert livskvalitet. 2 mens høreapparater er en tilstrekkelig måte å gjenopprette sensoriske funksjon i tilfeller av moderat hørselstap, det mest effektive behandling modalitet for pasienter som lider av dyptgripende hørselstap er cochlear implant (CI). På grunn av de gode resultatene med hensyn til tale oppfatning, kandidatur kriterier for cochlea implantasjon nå også inkluderer<s>s</s> pasienter som har betydelig gjenværende høring i det lavfrekvente området, men nytte ikke av høreapparater. 3 siden disse pasientene kan bruk kombinert elektrisk og akustisk stimulering i implantert øret, hørsel bevaring har blitt et stort problem for CI kirurger. Under cochlea implantasjon settes en elektrode matrise i scala Pauker av sneglehuset, hvor det elektrisk stimulerer hørselsnerven. 4 elektrode innsetting traumer fare for gjenværende høring og induserer fibrosis, noe som øker elektrode impedances og batteri forbruk av implant. Dermed er modeller å studere farmasøytiske tiltak som kan redusere hørselstap og fibrose forårsaket av innsetting av elektroden viktig.
Marsvin er en egnet og praktisk dyr modell for CIs, på grunn av de enklere og mer reproduserbar kirurgisk tilgang til det indre øret i forhold til gerbils, rotter og mus. 5 , 6 , 7 , 8 videre hele dynamikkområdet av denne arten er relativt sammenlignbare med hørselen. 9 større arter som kattene eller aper, som har blitt brukt til adressen spesifikke problemstillinger knyttet til CIs, representerer ikke et fornuftig valg for de fleste CI studier på grunn av både etisk og økonomiske hensyn. 10 , 11
I sammendraget er marsvin en pålitelig og relativt kostnadseffektiv modell å evaluere effekten av farmakologiske intervensjoner i innstillingen av cochlea implantasjon.

<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

Cochlea implantater er svært effektiv enheter som kan gjenopprette høring i fag med dyptgripende hørselstap. På grunn av forbedret tale oppfatning utfall, har kandidatur kriterier blitt utvidet de siste tiårene. Dette inkluderer pasienter med betydelig gjenværende høring som nytte av elektrisk og akustisk stimulering av samme øret, som gjør høring bevaring i cochlea implantasjon viktig sak. Elektroden impedances og det relaterte spørsmålet om energiforbruk er et annet stort forskningsfelt, som fremgang i dette området kan bane vei for fullt implanterbare auditiv proteser. For å løse disse problemene på en systematisk måte, er tilstrekkelig dyremodeller avgjørende. Målet med denne protokollen er derfor å gi en dyr modell av cochlea implantasjon, hvilke kan brukes å løse ulike problemstillinger. På grunn av sin store tympanic bulla, som tillater enkel kirurgisk tilgang til det indre øret, samt sin hørsel utvalg som er relativt lik hele dynamikkområdet mennesker, er marsvin en vanlig art i auditiv forskning. Cochlea implantasjon i marsvin utføres via en retroauricular tilnærming. Gjennom bullostomy en cochleostomy er boret og cochlear implantat elektroden settes inn i scala Pauker. Denne elektrode kan deretter brukes for elektrisk stimulering, bestemmelse av elektroden impedances og måling av sammensatte handling potensialer av auditory nerve. I tillegg til disse programmene, kan cochlea implantat elektrodene også brukes som stoffet levering enheter, hvis en aktuell levering av farmasøytisk agenter til cellene eller væske i det indre øret er ment.

Vanligvis kirurgisk sår leges raskt og uten komplikasjoner i guinea gris modellen og kontaktene for postoperativ elektrofysiologiske mål være lett tilgjengelig på toppunktet i dyret (Figur 3). Figur 4 viser pre- og postoperativ Klikk-CAP måling av en representant dyr. Elektroden innsetting resulterte i en terskel forskyvning av 16 desibel (dB) (tall 4A og 4B). Figur 4 C illustrerer pre- og postoperativ frekvens spesifikke CAP grensene av samme dyret. CAP tersklene er nesten uendret i de lave frekvensene, mens en terskel Skift ca 25-30 DB oppnås i området høyfrekvente starter på 8 kHz.
Elektroden innsetting kan forårsake traume til det indre øret. I tillegg til akutt kirurgisk trauma påvirker fremmedlegemer reaksjonen til elektroden negativt cochlea implantat ytelse. Figur 5 viser cochleae marsvin etter CI innsetting og forskjellige histologiske prosedyrer. I figur 5A elektroden, som er plassert riktig i scala Pauker, ble igjen i situ, mens i figur 5B elektroden var fjernet før histologiske workup. I figur 5et er nesten ingen fremmedlegemer reaksjon synlig, mens i figur 5B et stort område av scala Pauker fylt med fibrotiske vev. Figur 5 C viser brudd i osseous spiral lamina fordi CI elektrode, som også forårsaket tap av spiral ganglieceller i dette dyret. Slike brudd kan forklare høyere enn forventet terskelen endringer i noen dyr.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56829/56829fig1.jpg"> Figur 1 : Runde vindusområdet med gull wire i situ. En stjerne markerer vinduet runde, x de basale slå av sneglehuset. Gull wire er merket med en pil. Skalere bar 2 mm. <a href="/files/ftp_upload/56829/56829fig1large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56829/56829fig2.jpg"> Figur 2 : Marsvin cochlea implantat elektrode. Elektroden med to kontakter settes til 4 mm. Diameteren på elektroden er konisk fra 0.3 mm på spissen til 0,5 mm. linjer angir 0,5 mm. <a href="/files/ftp_upload/56829/56829fig2large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56829/56829fig3.jpg"> Figur 3 : Marsvin omtrent to uker etter cochlea implantasjon. CI elektroden er i situ kontaktene for elektrofysiologiske målinger er lett tilgjengelig på toppunktet i dyret. <a href="/files/ftp_upload/56829/56829fig3large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56829/56829fig4.jpg"> Figur 4 : Representant CAP terskler (A) Preoperativ Klikk CAP terskelen til en representant dyr. (B) Postoperative Klikk CAP terskelen til samme dyret, viser en terskel Skift 16 DB. Linjene indikerer 10 dB. (C) pre- og postoperativ frekvens spesifikke CAP terskler. Mens lave frekvenser er nesten uendret, kan en terskel Skift 25-30 DB observeres i frekvensområdet 8 til 32 kHz. <a href="/files/ftp_upload/56829/56829fig4large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56829/56829fig5.jpg"> Figur 5 : Potensielle lokale konsekvensene av CI elektrode innsetting. (A) mikroskop-bilde av en basal slå av et marsvin sneglehuset med CI elektrode i situ (#) og bare minimal fremmedlegeme reaksjon. Histologiske analyse ble gjennomført med en sliping og polering teknikk etter harpiks innebygging og Giemsa flekker. 15 Scalebar 100 µm (B) mikroskop-bilde av tympanic røret av øvre basale slå av sneglehuset synlig vev svar forlate en kanal etter fjerning av CI elektroden (#). Scalebar 100 µm (C) lavere basal slå av sneglehuset med brukket osseous spiral lamina (fet pil) og tilstøtende vev svar: (i) tap av spiral ganglieceller (pil) i Rosenthal kanalen (ii) fibrose og osteoneogenesis i vestibulærsystemet rør (●) og ( III) tap av organ av Corti (*). Bore hull for innsetting av CI (○) med tilstøtende osteoneogenesis. Scalebar 500 µm. tall 5B og 5C var farget med hematoxylin (blå) og eosin (rød). <a href="/files/ftp_upload/56829/56829fig5large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.</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 protokollen er å gi en dyr modell av cochlea implantasjon, hvilke kan brukes å løse en rekke problemstillinger. Potensielle omfatter evaluering av farmasøytiske intervensjoner eller elektrisk stimulering for gunstige effekter på høring terskler eller elektrode impedances.

Cochlea implantasjon 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

Den Polyvinylalkohol Sponge Model Implantasjon

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 av osteochondral Defekter i kanin kneleddet ved implantering av Allogen stamceller i Fibrint Clots

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 murine modell av stent i halspulsåren for studier av 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

Implantasjon av Syncardia Total kunstig 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

Implantasjon av Total kunstig hjerte i Medfødt hjertesykdom

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 for Processing Eyes implantert med en retinal protese for Lokalisert Histopatologisk analyse: Del 2 Epiretinal Implantater med retina 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

Primær Outcome Vurdering i en gris modell av akutt hjerteinfarkt

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 Explanting Technique som en<em&gt; I Vitro</em&gt; Screening Tool in 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

Implantering av hiPSC-avledet Hjertemuskel oppdateringer etter hjerteinfarkt skade i en Guinea Gris modell

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 av en fluorescerende dye for identifisering av Cerebrospinal væskelekkasjer i Cochlear Misdannelse

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