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

Författarna vill tacka Sandra Peiritsch för vård av djuren och Noelani Peet för medicinsk skrift. Ekonomiskt stöd av de österrikiska Science fond (FWF grant P 24260-B19) och MED-EL Österrike är erkänt tacksamt.

Alla djurförsök godkändes av utskottet lokala djurskydd och det österrikiska federala ministeriet för vetenskap, forskning och ekonomi.
1. Förbered den utrustning och installation krävs för kirurgi
<ol><li>Placera den kirurgiska Mikroskop, borr, värmeplattan och pulse oximeter att tillåta enkel och effektiv hantering under operation. Kontrollera funktionen hos de enheter baserat på tillverkarens handbok. Kontrollera att värmeplattan är inställd på 38 ° C för att skydda djuret från hypotermi under operationen.</li>
	<li>Sätta på en huva och en mask.</li>
	<li>Utföra Preoperativ handdesinfektion. Tvätta händerna noggrant med tvål. Torka händerna och Använd sedan en alkoholhaltiga handdesinfektion för att desinficera händer. Sätta på handskar efter att händerna är torra.</li>
	<li>Förbereda de steriliserade kirurgiska instrument och utrustning som behövs för cochlear implantation. Se Tabell av material för kirurgiska instrument och utrustning som används för marsvin CI implantation i detta protokoll.</li>
	<li>När sammansatta aktionspotential (CAP) mätningar är avsedda, förbereda en cirka 3,5 cm lång bit av Teflon-isolerad guldtråd genom att noggrant avlägsna delar av isoleringen från båda ändarna med hjälp av en micro pincett (ca 3 mm från ena änden och 5 mm från i andra änden). Förbereda en andra bit guld tråd (ca 2,5 cm) med oisolerade ändar på cirka 5 mm. plats beredd trådarna i alkohol eller desinfektionsmedel.</li>
</ol>2. anestesi, medicinering och djur förberedelse
<ol><li>Väga djuret. Obs: Djur som används är kvinnliga Dunkin-Hartley albino marsvin. Djur används, som är cirka 4-6 veckor gamla, vikt varierar från 300 till 400 g.</li>
	<li>Förbereda bedövningsmedel och medicinering krävs för kirurgi baserat på vikten av djuret. Förbereda 0,72 mL av bedövningsmedel blandningen, bestående av 0,06 mL ketamin (100 mg/mL), 0,18 mL Medetomidin (1 mg/mL), 0,12 mL midazolam (5 mg/mL) och 0,36 mL av fentanyl (50 µg/mL) för kirurgi på ett 400 g marsvin. Se tabell 1 för viktbaserade doser av bedövningsmedel.</li>
	<li>Injicera blandningen av ketamin, Medetomidin, midazolam och fentanyl subkutant till fett pad i halsen på djuret med en 27 G nål. Se tabell 1 för vikt baserat doser av bedövningsmedel. Täck buren och låt djuret i en lugn plats i 10 min innan du fortsätter.</li>
	<li>Smörja ögonen på djur och hålla dem smorda under hela förfarandet. Raka huvudet av djuret, med fokus på regionen retroauricular som möjliggör en tillräcklig kirurgiska åtkomst till en bulla.</li>
	<li>Placera djuret på värmeplattan i liggande position och kontrollera att djuret inte är i direkt kontakt med värmeplattan att förhindra termiska brännskador. Placera pulse oximeter sonden på en fot av djuret. Sedan öppna försiktigt munnen i djuret med en liten laryngoskopet och rena hela munhålan från mat vilar med hjälp av en sucker.</li>
	<li>Hålla munnen av djuret öppnas med laryngoskopet. Försiktigt in en magsond i matstrupen av djuret och tryck långsamt in det i riktning mot magen tills ett motstånd känns.<ol>
<li>Övervaka den O2-mättnad av djur att se till att magen röret inte är i luftstrupen. Ta bort magen röret om det är en minskning i O2 mättnad och försök igen efter att djuret är helt syresatt.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Injicera en blandning av fysiologisk koksaltlösning, 5% glukos och enrofloxacin i fettet pad i halsen på djuret med hjälp av en 23-G nål.</li>
	<li>Använd alkoholhaltiga handdesinfektion för att desinficera händer igen. Sätta på nya rena handskar.</li>
	<li>Förbereda operationsområdet med omväxlande scrubs povidon jod och 70% etanol och täcka djuret. Använd självhäftande draperier eller handduk klämmor att se till att endast operationsområdet förblir avtäckt under förfarandet.</li>
	<li>Subkutant injicerar 0,1 mL 2% lidokain lösning in i området av det planerade snittet för tillräcklig lokalbedövning och placera djuret i sidled.</li>
	<li>Re dos djuret med ¼ av den initiala dosen av bedövningsmedel blandningen varje 30 min efter första injektionen för att upprätthålla tillräcklig anestesi.</li>
</ol>3. cochlear Implantation
<ol><li>Utföra en cirka 2-3 cm huden snitt 3-5 mm posteriort de pinna med en skalpell. Använda bipolär diatermi när det är nödvändigt att minimera blödning. Obs: Bedövningsmedel djup bör bekräftas av bristen på pedal uttag innan första snittet. Detta test bör upprepas varje 15-20 minuter för att övervaka bedövningsmedel djup under hela förfarandet.</li>
	<li>Skär försiktigt musklerna i området retroauricular efter upfatta det auditiva bulla med en 15 skalpell eller kirurgisk sax. Obs: Palpera de auditiva bulla som en framträdande under musklerna.</li>
	<li>Dissekera musklerna från bulla genom att trycka dem försiktigt åt sidan med hjälp av ett raspatorium eller en bomullstuss. Använd ett upprullningsdon att exponera hela längden av snittet och har obehindrat tillträde till bulla.</li>
	<li>Använd spetsen på 15 skalpell för att borra ett hål i bulla. Försiktigt rotera skalpell tills benet är perforerad för att möjliggöra inspektion av mellanörat strukturer.</li>
	<li>Förstora bullostomy som behövs för att kontrollera att basala sekelskiftet snäckan och runda fönster nisch kan visualiseras på ett adekvat sätt. Placera huvudet av djuret i en böjda position för att komma åt dessa strukturer. Omfatta bullostomy med en liten bit av en kompress för att förhindra att blodet och extracellulär vätska körs till mellanörat. Obs: Böjda ställning av huvudet kan hindra luftvägarna av djuret. Därför behöver syremättnad djuret kontrolleras ofta.</li>
	<li>Placera djuret i liggande position. Exponera hjässan av djuret genom att utföra ett rektangulärt snitt och ta bort huden. Dissekera periostet och rengör benet från någon annan typ av vävnad eller blod med hjälp av en skalpell.</li>
	<li>När CAP mätningar är avsedda, avsluta utarbetandet av de 3,5 cm teflon isolerad guldtråd genom att bilda en liten krok med en mikro pincett i slutet av tråden, som har varit oisolerad för 3 mm.</li>
	<li>När CAP mätningar är avsedda, guide i slutet av guld tråd, som har varit oisolerad för 5 mm, subkutant till vertex genom en 18 G perifer venkateter med en mikro pincett. Använd en annan micro pincett med den andra handen för att vägleda den krokiga änden av tråden noga i till mellanörat.</li>
	<li>När CAP mätningar är avsedda, inflect huvudet av djuret att visualisera runda fönster nisch genom bullostomy området. Använd den andra handen till krok guld tråd till benutskott av runda fönster nisch genom att använda en micro pincett.</li>
	<li>Upprätthålla mild spänningen på guld tråd och fixa det till kraniala gränsen till bullostomy med 10-15 µL av vävnad lim med en 1 mL spruta med en 27 G nål. Undvika förskjutning av lim i mellanörat. Se figur 1 för en intraoperativ bild av området runt fönster med guld tråd på plats.</li>
	<li>När CAP mätningar är avsedda, ansluta oisolerad slutet av guld tråd till den utrustning som används för att mäta auditiv potentialer och utföra baslinjen CAP mätningar. Se Honeder et al., 2016 för en detaljerad beskrivning av CAP mätningar utförs rutinmässigt i vårt laboratorium. 12
</li>
	<li>Placera djuret i liggande ställning. Borra 2 hål 1 mm främre lambda suturen med en 1 mm burr utan att orsaka skador på dura. Implantatet 2 rostfria skruvar 2mm i skallen. Obs: Skruvarna fungera som fästpunkter för kopplingen av elektroden. Anpassa avståndet mellan skruvarna med avseende på storleken på kontakten.</li>
	<li>Använd en 18 G perifer venkateter att elektroden från kontakten till bulla i en vävnad skikt så nära skallen som möjligt.</li>
	<li>Blanda det dentala cement pulvret med vätska för dentala cement pulver med hjälp av en spatel enligt tillverkarens bruksanvisning.</li>
	<li>Plats 0,5 - 0,7 mL av halvflytande dentala cement mellan skruvarna med hjälp av en spatel. Placera kopplingen av elektroden mellan skruvarna.</li>
	<li>Hålla kontakten i position tills dentala cement är härdad. Kontrollera att skruvarna är inneslutna av cement som möjliggör stabil fixering av kontakten.</li>
	<li>Placera djuret i sidled. Borra försiktigt cochleostomy 1 mm från runda fönster nisch med en 0,5 mm diamond burr med en rotation av 5000 skott per minut.</li>
	<li>Försiktigt in elektroden i till scala tympani till ett djup av 4 mm. Återkalla elektroden och upprepa insättningspunkten. Se figur 2 för elektroden används för marsvin cochlear implantation.</li>
	<li>Med en rak nål, täta området cochleostomy med en liten bit av muskeln. Fixa elektroden till kraniala gränsen till bullostomy med 10 µL av vävnad lim med en 1 mL spruta med en 27 G nål.</li>
	<li>Förbereda den dentala cementen som nämns i 3.14. Stäng försiktigt i bullostomy med cirka 0,3 mL av dentala cement med hjälp av en spatel. Stäng retroauricular snittet med 5-0 resorberbara suturer.</li>
	<li>Vrid djuret till liggande läge.</li>
	<li>När CAP mätningar är avsedda, ta den bakre kanten av rektangulära snittet på hjässan av djuret med hjälp av en vävnad pincett. Använd en sax med den andra handen för att göra en subkutan tunnel ungefär 2 cm långa i halsen på djuret.</li>
	<li>När CAP mätningar är avsedda, implantat 2,5 cm guld tråd subkutant i halsen på djuret med hjälp av en pincett. Löda kortare oisolerad slutet till utsedda stift kontakten på hjässan av djuret.</li>
	<li>När CAP mätningar är avsedda, löda runda fönster nisch elektroden (guld tråd) till lämpligt stift kontakten på hjässan av djuret.</li>
	<li>Lägga till ett belopp av dentala cement på toppen av kontakten att fullt ut täcka isolerade stiften och elektroden.</li>
	<li>När CAP mätningar är avsedda, utföra postoperativ mätningar enligt protokollet forskning.</li>
</ol>4. postoperativ vård
<ol><li>Tillämpa atipamezol och flumazenil subkutant efter kirurgi och mätningar för att reta anestesi.</li>
	<li>Tillämpa fysiologisk koksaltlösning som vätske ersättning att stödja återhämtningen av djur från operation.</li>
	<li>Placera djuret under en värme lampa tills det har återhämtat sig helt från anestesi och börjar röra sig i buren.<ol>
<li>Förhindra hypertermi eller bränna genom att placera lampan värme ca 50 cm till djuret. Kontrollera att kroppstemperaturen hos djuret är alltid mellan 37,5 ° C och 39 ° C.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Kontrollera djuret för symtom av vestibulär skada som nystagmus, cirklande eller rulla över. 13 , 14
</li>
	<li>Tillämpa buprenorfin för analgesi två gånger om dagen två fler dagar efter operationen. Obs: Innan den första tillämpningen av buprenorfin efter operationen se till att djuret har helt återhämtat sig och har stabil andning. Tillämpningen av denna medicin medan djuret är fortfarande under narkos kan leda till andningsdepression.</li>
	<li>Väga djuret under de första 3 dagar efter operationen att upptäcka möjliga viktminskning som en surrogatmarkör för nöd under denna tid. Obs: Viktminskning på cirka 10% under de första 3 dagar efter operationen kan förväntas och bör betraktas som gemensamma. Denna viktminskning är tillfälliga och kommer att återhämta sig inom några dagar.</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 och Clemens Honeder är innehavare av ett forskningsanslag från MED-EL Österrike. Elektroderna används i denna publikation tillhandahölls av MED-EL Österrike. Återstående författarna inte har något att avslöja.

Presenterade protokollet beskriver hur du utför cochlear implantation i marsvin modellen. Detta protokoll kan användas för att utvärdera olika insatser för sina effekter på kvarvarande hörsel och främmande kropp reaktion på CI elektroden. Flera försiktighetsåtgärder bör vidtas för att uppnå en hög reproducerbarhet och noggrannhet av experimenten.
Baslinjen förhandlingen tröskelvärdena för alla marsvin bör mätas preoperativt med e.g. hörsel hjärnstammen svaren. Några av de kommersiellt tillgängliga marsvin uppvisar en relevant hörselnedsättning och bör därför inte upptas i den experimentella kohorten. Beroende på längden av kirurgi och protokoll som denna utvärdering kan utföras antingen omedelbart före operationen eller några dagar innan cochlear implantation, ger den djura tillräckligt med tid att återhämta sig från anestesi.
När du utför operation under narkos i en spontant andning djur, snabbhet är viktigt. Därför är noggranna förberedelser före operation väsentliga, liksom valet av bedövningsmedel protokollet. Användning av ketamin, Medetomidin, midazolam och fentanyl i kombination med lokalbedövning ger en tillräcklig anestesi och analgesi, medan på samma gång djuret fortsätter att andas spontant. Jämfört med ofta beskrivna användningen av ketamin och xylazin, resulterar denna regim i bättre smärtlindring och minskad perioperativ sjuklighet och dödlighet. Det är viktigt att ha alla instrument och läkemedel (inklusive en booster av anestetika) lätt tillgänglig innan du sätter djuret att sova.
På grund av position förändringar av djuren under operationen (ändra från liggande ställning till sidled position och tillbaka), finns en risk för aspiration magsäckens innehåll i lungorna. Av denna anledning innehåller protokollet också tillämpningen av magsond, vilket är ett snabbt och enkelt sätt att skydda djuret från aspiration och minska den perioperativa mortaliteten.
För att bibehålla sterilitet under omplacering, områden där djuret är rörd behöver täckas av sterila draperier, handskar måste ändras därefter eller omplacering måste göras av en annan person som inte är sterila.
O2-mättnad övervakning är också av yttersta vikt under operationen. Placeringen av huvudet krävs för visualisering av udden och runda fönster nisch kan orsaka en obstruktion av luftvägarna, som kan enkelt hanteras när identifierade tidigt nog.
Vanligtvis förlorar djuren en stor mängd kroppsvätskor (t.ex. blod, extra cellulär vätska, urin) under operationen. Därför flytande substitution protokollet införs i detta manuskript representerar en väl tolererad metod att stabilisera hemodynamiken av djuren och stöder deras snabb återhämtning från anestesi.
För att undvika misstag när du utför audiometrical mätningar, rekommenderas att ansluta samma pin av kontakten till en specifik elektrod under varje operation.
En begränsning med denna metod är relativt hög variabiliteten i postoperativ förhandlingen tröskel Skift, som ofta inte korrelerar väl med kirurgens uppfattning. Även om denna variation i utfall liknar situationen i mänskliga CI mottagare med kvarvarande hörsel, är det inte helt klarlagt vad orsakerna till varierande resultaten är. 16 , 17 , 18 i allmänhet variationen minskar med tid och erfarenhet av kirurgen. Det är viktigt att undvika alltför stora krafter när du infogar elektroden, vilket kan uppnås genom en långsam införande hastighet. Eftersom försiktig insättning av en CI elektrod kan resultera i endast mycket begränsad hörselnedsättning, presenterade protokollet beskriver en upprepat isättning av elektrod, som orsakar en högre och mer förutsägbar hörselnedsättning. Denna hörselnedsättning är mest uttalad i området hög frekvens mellan 16 och 32 kHz. Eftersom det intracochlear trauman beror på införingsdjup, morfologi av cochlean och tillvägagångssätt (cochleostomy kontra runda fönstret införande) måste beaktas. Införande av CI elektroden genom det runda fönstret membran, vanligtvis utförs i människans hörsel bevarande cochlear implantation, har också använts i marsvin modellen. 19 eftersom membranet som runda fönstret är dolt i marsvin och elektroden införande genom runda fönstret membran resultaten i en ogynnsam införande vinkel, borrning en cochleostomy leder till mer förutsägbara förhandlingen tröskel förskjutningar. Detta protokoll föreslår användning av en skalpell i stället för en borr för öppnandet av den trumhinna bulla, eftersom detta resulterar i en minskad bullerexponering i örat och implanteras. En Histologisk undersökning av inre öronen adressering främmande kropp reaktion vid elektroden, mängden hårcellerna och spiral ganglionceller samt trauma till strukturer som den osseous spiral lamina och elektroden translokation priser bör utföras i alla implanteras öron, eftersom dessa resultat underlätta förståelsen av de funktionella resultaten mätas. 12 , 20

Mer än 500 miljoner människor i världen lider av hörselnedsättning. 1 försämrad hörsel har kopplats till en högre frekvens av depression, lägre självkänsla och lägre känslor av egenvärde, som alla leder till minskad livskvalitet. 2 medan hörapparater är ett adekvat sätt att återställa sensorisk funktion i fall av måttlig hörselnedsättning, den mest effektiva behandling modaliteten för patienter som lider av grav hörselnedsättning är cochleaimplantat (CI). På grund av de utmärkta resultat när det gäller taluppfattning, kandidatur kriterier för cochlear implantation nu inkluderar även<s>s</s> patienter som har betydande kvarvarande hörsel i regionen låg frekvens, men gynnas inte av hörapparater. 3 eftersom dessa patienter kan använda kombinerat elektriska och akustiska stimuleringen i implanterade örat, hörseln bevarande har blivit en viktig fråga för CI kirurger. Under cochlear implantation infogas en elektrod array i scala tympani av cochlean, där det elektriskt stimulerar hörselnerven. 4 elektrod införande trauma utgör en risk för kvarvarande hörsel och inducerar fibros, vilket ökar elektrod impedanser och batteriförbrukningen av implantatet. Modeller för att studera farmaceutiska insatser som kan minska hörselnedsättning och fibros orsakas av införandet av elektroden är således viktigt.
Marsvin är en lämplig och bekväm djurmodell för CIs, på grund av den enklare och mer reproducerbar kirurgiska tillgång till innerörat jämfört med gerbiler, råttor eller möss. 5 , 6 , 7 , 8 dessutom förhandlingen spänna av denna art är relativt jämförbar med människans hörsel. 9 större arter som katt eller apor, som har använts till adress specifika frågeställningar relaterade till CIs, representerar inte ett rimligt val för de flesta CI studier på grund av både etiska och ekonomiska överväganden. 10 , 11
Sammanfattningsvis är marsvin en pålitlig och relativt kostnadseffektiv modell för att utvärdera effekterna av farmakologiska interventioner i fastställandet av 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

Cochleaimplantat är mycket effektiva enheter som kan återställa hörseln hos patienter med grav hörselnedsättning. På grund av förbättrad speech perception utfall, har kandidatur kriterier utökats de senaste decennierna. Detta omfattar patienter med betydande kvarvarande hörsel som gynnas av elektriska och akustiska stimuleringen av den samma öra, vilket gör hörsel bevarande under cochlear implantation en viktig fråga. Elektroden impedanser och den relaterade frågan om energiförbrukning är ett annat stort forskningsfält, som framsteg på detta område skulle kunna bana väg för helt implanterbara hörsel proteser. För att hantera dessa frågor på ett systematiskt sätt, krävs adekvat djurmodeller. Målet med detta protokoll därför att ge en djurmodell av cochlear implantation, som kan användas för att behandla olika forskningsfrågor. På grund av dess stora trumhinnan bulla, som tillåter enkel kirurgisk tillgång till innerörat, samt dess uppfattas som är relativt lik uppfattas av människor, är marsvin en vanligt förekommande arter i auditiv forskning. Cochlear implantation i marsvin utförs via en retroauricular strategi. Genom bullostomy en cochleostomy borras och cochleaimplantat elektroden sätts in scala tympani. Denna elektrod kan sedan användas för elektrisk stimulering, bestämning av elektroden impedanser och mätning av sammansatta handlingspänningar av hörselnerven. Utöver dessa tillämpningar, kan cochleaimplantat elektroder också användas som drogen leverans enheter, om en aktuell leverans av farmaceutiska medel till celler eller vätskor av innerörat är avsedd.

Oftast kirurgiska sår läka snabbt och utan komplikationer i marsvin modellen och kontakterna för postoperative elektrofysiologiska mätningar förbli lättillgängligt på hjässan av djuret (figur 3). Figur 4 visar pre- och postoperativ Klicka-CAP mätning av en representativ djur. Elektroden införande resulterade i en tröskel förskjutning av 16 decibel (dB) (figurerna 4A och 4B). Figur 4 C illustrerar pre- och postoperativ frekvensspecifik CAP tröskelvärdena för samma djur. CAP tröskelvärden är nästan oförändrad i de låga frekvenserna, medan en tröskel förskjutning av cirka 25 till 30 dB uppnås i området hög frekvens börjar vid 8 kHz.
Elektroden införande kan orsaka trauma till innerörat. Förutom akut kirurgisk trauma inverkar främmande kropp reaktionen till elektroden negativt cochleaimplantat prestanda. Figur 5 visar cochleae av marsvin efter CI införande och olika histologiska förfaranden. I figur 5A elektroden, vilket är rätt placerad i scala tympani, lämnades i situ, medan i figur 5B elektroden togs bort innan histologiska workup. I figur 5A syns nästan ingen främmande kropp reaktion, medan i figur 5B ett stort område av scala tympani är fylld med fibrotisk vävnad. Figur 5 C skildrar frakturen av den osseous spiral lamina på grund av CI elektrod införande, som också orsakade en förlust av spiral ganglionceller i detta djur. Sådana frakturer kan förklara högre än förväntade tröskel förskjutningar i några djur.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56829/56829fig1.jpg"> Figur 1 : Runda fönster område med guldtråd jordbaserad. En asterisk markerar det runda fönstret, ett x den basala slå av cochlean. Guld tråd är markerad med en pil. Skala bar 2 mm. <a href="/files/ftp_upload/56829/56829fig1large.jpg" target="_blank">vänligen klicka här för att visa en större version av denna siffra.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56829/56829fig2.jpg"> Figur 2 : Marsvin cochleaimplantat elektrod. Elektroden med två kontakter infogas för 4 mm. Diametern på elektroden är avsmalnande från 0,3 mm spets till 0,5 mm. linjer visar 0,5 mm. <a href="/files/ftp_upload/56829/56829fig2large.jpg" target="_blank">vänligen klicka här för att visa en större version av denna siffra.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56829/56829fig3.jpg"> Figur 3 : Marsvin ungefär två veckor efter cochlea implantation. CI elektroden är i situ och kontakterna för elektrofysiologiska mätningar är lätt åtkomliga på hjässan av djuret. <a href="/files/ftp_upload/56829/56829fig3large.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56829/56829fig4.jpg"> Figur 4 : Representativa CAP tröskelvärden (A) Preoperativ Klicka CAP tröskeln på en representativ djur. (B) Postoperative Klicka CAP tröskeln på samma djur, uppvisar en tröskel förskjutning av 16 dB. Linjerna visar 10 dB. (C) pre- och postoperativ frekvensspecifik CAP tröskelvärden. Låga frekvenser är nästan oförändrad, kan en tröskel förskjutning av 25-30 dB observeras i frekvensområdet 8 till 32 kHz. <a href="/files/ftp_upload/56829/56829fig4large.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56829/56829fig5.jpg"> Figur 5 : Potentiella lokala konsekvenser av CI elektrod införande. (A) Mikrograf av en basal vänd av en försökskanin snäckan med CI elektrod på plats (#) och endast minimal främmande kropp reaktion. Histologisk analys utfördes med en slipning och polering teknik efter harts inbäddning och Giemsa färgning. 15 Scalebar 100 µm (B) Mikrograf till tympanic kanalen av övre basala vända av snäckan med synliga vävnad svar lämnar en kanal efter avlägsnande av CI elektroden (#). Scalebar 100 µm (C) lägre basala vänden av snäckan med brutna bendefekter spiral lamina (fet pil) och intilliggande vävnad svar: (i) förlust av spiral ganglionceller (pil) i Rosenthal's canal (ii) fibros och osteoneogenesis i vestibulära kanal (●) och () (III) förlust av organ Corti (*). Borra hål för införande av CI (○) med intilliggande osteoneogenesis. Scalebar 500 µm. siffror 5B och 5C var färgas med hematoxylin (blå) & eosin (röd). <a href="/files/ftp_upload/56829/56829fig5large.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</a>

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

Cochlear Implantation in the Guinea Pig

Målet med detta protokoll är att tillhandahålla en djurmodell av cochlear implantation, som kan användas för att behandla en mängd forskningsfrågor. Potentiella tillämpningar inkluderar utvärdering av farmaceutiska interventioner eller elektrisk stimulering för positiva effekter på hörseln tröskelvärden eller elektrod impedanser.

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 Sponge Modell Implantering

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 osteokondrala Defekter i Rabbit knäled med implantation av allogena mesenkymala stamceller i fibrinproppar

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 mus modell av stentimplantation i halspulsådern för studier av restenos

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 av SynCardia Totalt konstgjort hjärta

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 av Totalt konstgjort hjärta i medfödd hjärtsjukdom

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

Tekniker för Processing Eyes Inopererade med en retinal Protes för lokaliserad Histopatologisk analys: Del 2 Epiretinal Implantat med Retinala 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

Primära effektvariabeln i en grismodell av akut hjärtinfarkt

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; In 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

Implantation av hiPSC-derived hjärtmuskulatur fläckar efter Myokardskada i marsvin 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 Tillämpning av ett fluorescerande färgämne för identifiering av Cerebrospinal Fluid Läckor i Cochlear Missbildning

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