Name: the miniature pig: a large animal model for cochlear implant research
Uploaded: 2022-07-28T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about The Miniature Pig: A Large Animal Model for Cochlear Implant Research at JoVE.com

Denne undersøgelse blev finansieret af tilskud fra National Natural Science Foundation of China (nr. 81970890) og Chongqing Scientific Research Institution Performance incitamentsprojekt (nr. 19540). Vi takker Anandhan Dhanasingh og Zhi Shu fra MED-EL-virksomheden for deres støtte.

Alle procedurer og dyreoperationer blev udført i henhold til retningslinjerne fra den etiske komité på PLA General Hospital og blev godkendt.
1. Anæstesi og kirurgisk præparat
<ol><li>Injicer grisen (han, 2 måneder gammel, 5 kg) muskuløst med tiletamin og zolazepam med en dosis på 10-15 mg/kg og intuber den med et 5,5-fransk endotrachealrør. Oprethold anæstesi ved ventilatorassisteret respiration med isofluoranindånding. Overvåg iltmætningen (>90%), vejrtræknin...

<ol>
	<li>World report on hearing. World Health Organization Available from: <a target="_blank" href="https://www.who.int/publications/i/item/world-report-on-hearing">https://www.who.int/publications/i/item/world-report-on-hearing</a> (2021)</li><li>Lee, S. 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=Natural+course+of+residual+hearing+preservation+with+a+slim,+modiolar+cochlear+implant+electrode+array.">Natural course of residual hearing preservation with a slim, modiolar cochlear implant electrode array.</a> American Journal of Otolaryngology. 43 (2), 103382 (2022).</li><li>Lorens, 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=Binaural+advantages+in+using+a+cochlear+implant+for+adults+with+profound+unilateral+hearing+loss.">Binaural advantages in using a cochlear implant for adults with profound unilateral hearing loss.</a> Acta Oto-Laryngologica. 139 (2), 153-161 (2019).</li><li>Lally, J. W., Adams, J. K., Wilkerson, 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=The+use+of+cochlear+implantation+in+the+elderly.">The use of cochlear implantation in the elderly.</a> Current Opinion in Otolaryngology &amp; Head and Neck Surgery. 27 (5), 387-391 (2019).</li><li>Rhodes, R. M., Tsai Do, B. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Future+of+implantable+auditory+devices.">Future of implantable auditory devices.</a> Otolaryngologic Clinics of North America. 52 (2), 363-378 (2019).</li><li>Colesa, D. J., 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=Development+of+a+chronically-implanted+mouse+model+for+studies+of+cochlear+health+and+implant+function.">Development of a chronically-implanted mouse model for studies of cochlear health and implant function.</a> Hearing Research. 404, 108216 (2021).</li><li>Toulemonde, P., 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=Evaluation+of+the+efficacy+of+dexamethasone-eluting+electrode+array+on+the+post-implant+cochlear+fibrotic+reaction+by+three-dimensional+immunofluorescence+analysis+in+Mongolian+gerbil+cochlea.">Evaluation of the efficacy of dexamethasone-eluting electrode array on the post-implant cochlear fibrotic reaction by three-dimensional immunofluorescence analysis in Mongolian gerbil cochlea.</a> Journal of Clinic Medicine. 10 (15), 3315 (2021).</li><li>King, J., Shehu, I., Roland, J. T., Svirsky, M. A., Froemke, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+physiological+and+behavioral+system+for+hearing+restoration+with+cochlear+implants.">A physiological and behavioral system for hearing restoration with cochlear implants.</a> Journal of Neurophysiology. 116 (2), 844-858 (2016).</li><li>Chen, M., Min, S., Zhang, C., Hu, X., Li, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+extracochlear+multichannel+electrical+stimulation+to+relieve+tinnitus+and+reverse+tinnitus-related+auditory-somatosensory+plasticity+in+the+cochlear+nucleus.">Using extracochlear multichannel electrical stimulation to relieve tinnitus and reverse tinnitus-related auditory-somatosensory plasticity in the cochlear nucleus.</a> Neuromodulation. , (2021).</li><li>Yi, 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=Miniature+pigs:+A+large+animal+model+of+cochlear+implantation.">Miniature pigs: A large animal model of cochlear implantation.</a> American Journal of Translational Research. 8 (12), 5494-5502 (2016).</li><li>Vollmer, M., Beitel, R. E., Schreiner, C. E., Leake, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Passive+stimulation+and+behavioral+training+differentially+transform+temporal+processing+in+the+inferior+colliculus+and+primary+auditory+cortex.">Passive stimulation and behavioral training differentially transform temporal processing in the inferior colliculus and primary auditory cortex.</a> Journal of Neurophysiology. 117 (1), 47-64 (2017).</li><li>Sunwoo, W., Delgutte, B., Chung, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronic+bilateral+cochlear+implant+stimulation+partially+restores+neural+binaural+sensitivity+in+neonatally-deaf+rabbits.">Chronic bilateral cochlear implant stimulation partially restores neural binaural sensitivity in neonatally-deaf rabbits.</a> The Journal of Neuroscience. 41 (16), 3651-3664 (2021).</li><li>Mantokoudis, 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=Lamb+temporal+bone+as+a+surgical+training+model+of+round+window+cochlear+implant+electrode+insertion.">Lamb temporal bone as a surgical training model of round window cochlear implant electrode insertion.</a> Otology &amp; Neurotology. 37 (1), 52-56 (2016).</li><li>de Abajo, J., 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+implantation+and+reimplantation+of+cochlear+implant+electrodes+in+an+in+vivo+animal+experimental+model+(Macaca+fascicularis).">Effects of implantation and reimplantation of cochlear implant electrodes in an in vivo animal experimental model (Macaca fascicularis).</a> Ear and Hearing. 38 (1), 57-68 (2017).</li><li>Johnson, L. A., Della Santina, C. C., Wang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temporal+bone+characterization+and+cochlear+implant+feasibility+in+the+common+marmoset+(Callithrix+jacchus).">Temporal bone characterization and cochlear implant feasibility in the common marmoset (Callithrix jacchus).</a> Hearing Research. 290 (1-2), 37-44 (2012).</li><li>Yin, P., Li, S., Li, X. J., Yang, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+pathogenic+insights+from+large+animal+models+of+neurodegenerative+diseases.">New pathogenic insights from large animal models of neurodegenerative diseases.</a> Protein &amp; Cell. , (2022).</li><li>Yu, S. M., Wang, C. W., Zhao, D. M., Zhang, Q. C., Pei, D. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Raising+and+pathogen+purification+of+Chinese+experimental+mini-pig.">Raising and pathogen purification of Chinese experimental mini-pig.</a> Laboratory Animal Science and Administration. 20, 44-46 (2003).</li><li>Guo, W., 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+morphology+and+electrophysiology+of+the+cochlea+of+the+miniature+pig.">The morphology and electrophysiology of the cochlea of the miniature pig.</a> The Anatomical Record. 298 (3), 494-500 (2015).</li><li>Christov, F., 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+compound+action+potentials+(ECAPs)+and+impedances+in+an+open+and+closed+operative+site+during+cochlear+implantation.">Electric compound action potentials (ECAPs) and impedances in an open and closed operative site during cochlear implantation.</a> Cochlear Implants International. 20 (1), 23-30 (2019).</li><li>Zhong, L. L., 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=Inner+ear+structure+of+miniature+pigs+measured+by+multi-planar+reconstruction+techniques.">Inner ear structure of miniature pigs measured by multi-planar reconstruction techniques.</a> American Journal of Translational Research. 10 (3), 709-717 (2018).</li><li>The Lancet. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hearing+loss:+An+important+global+health+concern.">Hearing loss: An important global health concern.</a> The Lancet. 387 (10036), 2351 (2016).</li><li>Guo, R., 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+implant-based+electric-acoustic+stimulation+modulates+neural+stem+cell-derived+neural+regeneration.">Cochlear implant-based electric-acoustic stimulation modulates neural stem cell-derived neural regeneration.</a> Journal of Materials Chemistry B. 9 (37), 7793-7804 (2021).</li><li>Gabrielpillai, J., Geissler, C., Stock, B., St&#246;ver, T., Diensthuber, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Growth+hormone+promotes+neurite+growth+of+spiral+ganglion+neurons.">Growth hormone promotes neurite growth of spiral ganglion neurons.</a> Neuroreport. 29 (8), 637-642 (2018).</li><li>Li, 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=Guided+growth+of+auditory+neurons:+Bioactive+particles+towards+gapless+neural+-+electrode+interface.">Guided growth of auditory neurons: Bioactive particles towards gapless neural - electrode interface.</a> Biomaterials. 122, 1-9 (2017).</li><li>Wille, I., 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=Development+of+neuronal+guidance+fibers+for+stimulating+electrodes:+Basic+construction+and+delivery+of+a+growth+factor.">Development of neuronal guidance fibers for stimulating electrodes: Basic construction and delivery of a growth factor.</a> Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 10, 776890 (2022).</li></ol>

Omkring 15% af verdens befolkning har en vis grad af høretab, og over 5% har invaliderende høretab21. CI-behandling er den mest effektive behandling til både voksne og pædiatriske patienter med alvorligt og dybtgående sensorineuralt høretab. Som den første succesfulde implanterbare kranienervestimulator har CI'er i løbet af de sidste 2 årtier tilbudt tusindvis af mennesker med høretab muligheden for at vende tilbage til lydens verden og (gen)integrere sig i det almindelige samfund. Selvo...

Ifølge Verdenssundhedsorganisationen (WHO) er over 1 milliard mennesker i risiko for høretab globalt, og det anslås, at en ud af fire mennesker i 2050 vil lide høretab1. I løbet af de sidste 2 årtier har CI'er været den mest effektive intervention for mennesker med permanent alvorligt og dybtgående sensorineuralt høretab (SNHL). Et CI konverterer fysiske signaler af lyd til bioelektriske signaler, der stimulerer spiralganglionneuronerne (SGN'er), uden om hårceller. Over tid er indikationerne for et CI blevet udvidet, så de nu omfatter personer med resterende hørelse, ensidigt høretab og meget gamle eller ungemennesker 2,3,4. I mellemtiden er der udviklet helt implanterbare CI'er og avancerede arrays5. Der er imidlertid ingen økonomisk gennemførlig stordyrsmodel til undersøgelse af det indre øres elektrofysiologi og histopatologi med et CI. Denne mangel på en stor dyremodel begrænser forskning, der søger at forbedre CI'er og få indsigt i CI'ernes elektrofysiologiske indvirkning på det indre øre.
Flere gnaverdyrsmodeller er blevet anvendt i CI-forskning, såsom mus6, gerbil7, rotte8 og marsvin9; Imidlertid er egenskaberne ved morfologi og elektrofysiologiske reaktioner forskellige fra det hos mennesker. Cochlearstrukturer af dyremodeller, der traditionelt anvendes til CI-undersøgelser, såsom katte, marsvin og andre dyr, adskiller sig meget fra dem af humane cochlearstrukturer10. Selvom array-indsættelse er blevet udført på katte11 og kaniner12, på grund af deres mindre cochleae, blev dette gjort med arrays, der ikke var designet til brug hos mennesker. Flere store dyremodeller er også blevet undersøgt for CI. Lam er velegnede som træningsmodel til atraumatisk cochlear-implantation, men cochleaens mindre størrelse gør det umuligt at indsætte hele array13. Primater kan være de mest egnede dyr til CI-forskning på grund af deres anatomiske lighed med mennesker14,15; Imidlertid er abernes seksuelle modenhed forsinket (4-5 år), drægtighedsperioden er op til ca. 165 dage, og hver kvinde producerer normalt kun et afkom om året16. Disse grunde og de dyre omkostninger hindrer den omfattende anvendelse af primater i CI-forskning.
I modsætning hertil når grise seksuel modenhed efter 5-8 måneder og har en drægtighedsperiode på ~ 114 dage, hvilket gør grise mere tilgængelige for CI-forskning som en stor dyremodel16. Bama mini grise (mini-grise) stammer fra en lille svineart i Kina i 1985, hvis genetiske baggrund er godt forstået. De er kendetegnet ved en iboende lille størrelse, tidlig seksuel modenhed, hurtig avl og let ledelse17. Minigrisen er en ideel model for otologi og audiologi på grund af dens lighed med mennesker i morfologi og elektrofysiologi18. Scala tympani længden af en Bama mini-gris er 38,58 mm, hvilket er tæt på 36 mm længden hos mennesker10. Mini-gris cochlea har 3,5 omdrejninger, hvilket svarer til de 2,5-3 omdrejninger, der ses hos mennesker10. Ud over morfologi er elektrofysiologien af Bama mini-grise også meget lig den hos mennesker18. Derfor indsatte vi i denne undersøgelse arrays designet til human brug i mini-gris cochlea via den runde vinduesmembran og fulgte en lignende kirurgisk tilgang til den, der blev brugt til humane CI-modtagere. Intraoperative ECAP-målinger blev anvendt til at evaluere proceduren. Den proces, vi beskriver heri, kan bruges både til præklinisk translationel forskning i forbindelse med CI'er og som en platform for beboertræning.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.5 mm diamond burr</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1 mm diamond burr</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5 mm diamond burr</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-0 suture silk</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D Slicer image computing platform</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>3D reconstruction of CT image</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alcohol</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bipolar cautery</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bipolar electrocoagulation</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Stop bleeding</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CI designed for human use (CONCERTO FLEX28)</td>
			<td>MED-EL</td>
			<td>&#160;Concerto F28</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dressing forceps</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ECG monitor</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Iodine tincture</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>3.6 mL/h</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laryngoscope</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MAESTRO Software</td>
			<td>MED-EL</td>
			<td></td>
			<td>Measure ECAP responses</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro forceps</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro spatula</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mosquito forceps</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle holder</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle probe</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Negative pressure suction device</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Otological surgical instruments&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Respiratory Anesthesia Machine</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel with blade No. 15</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissors</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Shaver</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stimulation device (MAX Programming Interface)</td>
			<td>MED-EL</td>
			<td></td>
			<td>Measure ECAP responses</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgery microscope</td>
			<td>Leica</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical drill</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical Power Device</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tiletamine and zolazepan</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>10-15 mg/kg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue forceps</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trachea cannula</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

the miniature pig: a large animal model for cochlear implant research

Cochlear-implantater (CI) er den mest effektive metode til behandling af mennesker med alvorligt til dybtgående sensorineuralt høretab. Selvom CI'er anvendes over hele verden, findes der ingen standardmodel til undersøgelse af elektrofysiologi og histopatologi hos patienter eller dyremodeller med CI eller til evaluering af nye modeller af elektrodearrays. En stor dyremodel med cochlea-egenskaber svarende til menneskers, kan give en forsknings- og evalueringsplatform for avancerede og modificerede arrays, før de anvendes til mennesker. 
Til dette formål etablerede vi standard CI-metoder med Bama mini-grise, hvis indre øreanatomi er meget lig menneskers. Arrays designet til human brug blev implanteret i mini gris cochlea gennem en rund vinduesmembran, og en kirurgisk tilgang fulgte, der lignede den, der blev brugt til menneskelige CI-modtagere. Array-indsættelse blev efterfulgt af fremkaldte ECAP-målinger (Compound Action Potential) for at evaluere funktionen af hørenerven. Denne undersøgelse beskriver forberedelsen af dyret, kirurgiske trin, array-indsættelse og intraoperative elektrofysiologiske målinger. 
Resultaterne viste, at det samme CI, der blev brugt til mennesker, let kunne implanteres i mini-grise via en standardiseret kirurgisk tilgang og gav lignende elektrofysiologiske resultater som målt hos humane CI-modtagere. Minigrise kan være en værdifuld dyremodel til at give indledende bevis for sikkerheden og den potentielle ydeevne af nye elektrodearrays og kirurgiske tilgange, før de anvendes på mennesker.

CI's integritet (figur 4A) og impedanser (figur 4B) blev bekræftet af MAESTRO Software. ECAP-resultater viste, at alle 12 elektroder viste gode neurale reaktioner (figur 4C), hvilket betyder, at elektrodearrayet var godt fastgjort til cochleashaken og stimulerede hørenerven. Figur 5 viser postoperative 3D-rekonstruerede elektrodespoler i højre cochlea. Arrayet foldede eller forskubbede sig ikke. Elek...

Watch this Scientific Journal Video about The Miniature Pig: A Large Animal Model for Cochlear Implant Research at JoVE.com

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

Miniaturegrise (minigrise) er en ideel model med store dyr til forskning i cochlear-implantater. Cochlear implantationskirurgi i mini-grise kan bruges til at give indledende bevis for sikkerheden og den potentielle ydeevne af nye elektrodearrays og kirurgiske tilgange i et levende system svarende til mennesker.

Miniaturegrisen: En stor dyremodel til forskning i cochlear-implantater

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

Cochlear implantationskirurgi i minigrise kan bruges til at give forsætligt bevis for sikkerheden og den potentielle ydeevne af nye elektrodeområder og den kirurgiske tilgang i et levende system svarende til mennesker. Minigrise er en endo lab dyremodel til forskning i cochlear implantater. Cochlear-implantater på minigrise giver en individuel platform til transplantationspersoner med alvorligt til dybtgående sensorisk neurohøretab.Desuden giver det også et kirurgisk tab af genterapi for høretab i store dyr model. Da de er signifikante og ens, i morfologi og struktur af osculatoriske organer mellem mini grise og mennesker. Denne kirurgiske metode præciserer proceduren og er nyttig for begyndere.Demonstrerer proceduren vil være Ji Xiaojun og Otolaryngology professor og Luo Yi en overlæge fra mit laboratorium. Efter bedøvelse af to måneder gammel hangris skal du overvåge iltmætningsåndingen og pulsen ved hjælp af pulsoximetriklemmen på en EKG-skærm, der er forbundet med grisens tunge. Placer minigrisen i venstre sidestilling.Hold øjnene lukkede ved hjælp af et medicinsk plaster for at forhindre tørhed. Barber det 10 centimeter kirurgiske område omkring øreflippen. Desinficer huden med tre skiftevis vatpinde jod og alkohol.Dæk derefter det kirurgiske område med sterile kirurgiske gardiner. Dæk mikroskopet med en steril plasthylster, og fjern de dele, der dækker øjenstykkerne og målet. Find overfladeprojektionsstedet for cochlea en centimeter bag den bageste auricular sulcus på niveau med øreflippen.Brug derefter en skalpel til at lave et 5 centimeter langt postauricular snit med projektionsstedet som centrum. Opdel det subkutane væv, parotidkirtlen og sternocleidomastoidmusklen med mikrosaks for at udsætte overfladen af mastoidbenet. For kortikal mastoidektomi bores mastoiden ved overfladeprojektionen af cochlea på mastoidbenet til den eksterne auditive kanal eller EAC, som er tæt og lyseblå.Pas på ikke at beskadige det blege eller rødlige lodrette segment af ansigtsnervens dorsale til EAC for at undgå blødning. Udsæt derefter tympanonen ved at bore knoglen omkring den bageste benede EAC. Adskil huden på EAC og ansigtsnerven med en hypodermisk nål for at undgå at beskadige ansigtsnerven.Skub forsigtigt huden på EAC væk for at udsætte tympanonen inklusive den ossikulære kæde og runde vinduesniche. Fjern derefter den runde vinduesniche med en lille diamantbur og hold kontinuerlig sugevanding for at udsætte den basale drejning af cochlea og rund vinduesmembran. Adskil kranialparietalmusklen for at danne en lomme til modtageren.Anbring den interne modtagerpakke i muskellommen og fastgør den med en fikseringssutur. Indsæt derefter elektrodearrayet, der er forbundet til en modtager, der er fastgjort i en muskellomme, ved at åbne den runde vinduesmembran med en skarp mikrokirurgisk kniv og indsætte arrayet ved hjælp af mikrotang langsomt, støt og kontinuerligt i forhold til cochleaens modiolus. For fremkaldt sammensat handlingspotentiale eller ECAP-målinger skal du magnetisk forbinde til cochlear-implantatet eller CI-spolen til CI-modtageren gennem huden.Brug derefter Maestro-software til at bekræfte CI's integritet og kontrollere elektrodeimpedansen for alle kanaler før ECAP-målinger ved hjælp af telemetrifunktionen i CI.To udføre ECAP-måling, vælg ECAP-modulet. Derefter stimuleres alle 12 elektroder til ECAP-målinger ved hjælp af bifasiske stimuli af 30 mikrosekunders fasevarighed med et vekslende polaritetsparadigme i gennemsnit over 25 iterationer i en stimuleringshastighed på 45,1 pulser pr. Sekund. CI's integritet og impedans blev bekræftet af Maestro-software.ECAP-resultater viste, at alle 12 elektroder viste gode neurale reaktioner, hvilket indikerer, at elektrodearrayet var godt fastgjort til cochleashaken og stimulerede hørenerven. De postoperative tredimensionelle rekonstruerede elektrodespoler i højre cochlea er vist. Elektrodearrayet blev viklet i den basale drejning af cochlea i elektroderne blev gengivet i grønt.Endvidere viser tredimensionel rekonstruktion, at elektrodearrayet var spiralformet i cochlea. Det vigtigste er at udsætte karfarven på cochlear og køre vinduesmedlem og inde i elektrodeluftvejene i protokollen. Efter ace udvikling er teknisk blegner væk for kombineret genterapi og cochlear implantater til behandling af dybtgående sensor neuro høretab hos mennesker.

Research

JoVE Journal

Medicine

Use of Animal Model of Sepsis to Evaluate Novel Herbal Therapies

Anvendelse af dyremodel af Sepsis at evaluere Nye Naturlægemidler Terapier

Sepsis refers to a systemic inflammatory response syndrome resulting from a microbial infection. It has been routinely simulated in animals by several ...

An Isolated Working Heart System for Large Animal Models

En Isoleret Working Heart System for Produktionsdyr og Modeller

Since its introduction in the late 19th century, the Langendorff isolated heart perfusion apparatus, and the subsequent development of the working heart ...

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 ...

A Surgical Procedure for Resecting the Mouse Rib: A Model for Large-Scale Long Bone Repair

Et kirurgisk indgreb for resektion musen Rib: En model for storstilet lang knogle Repair

This protocol introduces researchers to a new model for large-scale bone repair utilizing the mouse rib. The procedure details the following: preparation ...

Surgical Angiogenesis in Porcine Tibial Allotransplantation: A New Large Animal Bone Vascularized Composite Allotransplantation Model

Kirurgisk angiogenese i svin Tibial Allotransplantation: en ny stor animalsk knogle vaskulariserede sammensatte Allotransplantation Model

Segmental bone loss resulting from trauma, infection malignancy and congenital anomaly remains a major reconstructive challenge. Current therapeutic ...

Percutaneous Contrast Echocardiography-guided Intramyocardial Injection and Cell Delivery in a Large Preclinical Model

Perkutan kontrast ekkokardiografi-styrede Intramyocardial injektion og celle levering i en stor prækliniske Model

Cell and gene therapy are exciting and promising strategies for the purpose of cardiac regeneration in the setting of heart failure with reduced ejection ...

Cochlear Implantation in the Guinea Pig

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 ...

Assessment of Plasma Coagulation on Liver Tissue in a Large Animal Model In Vivo

Assessment of Plasma Coagulation on Liver Tissue in a Large Animal Model In Vivo

Vurdering af Plasma koagulation på leveren væv i en stor dyremodel In Vivo

Plasma coagulation as a form of electrocautery is used in liver surgery for decades to seal the large liver cut surface after major hepatectomy to prevent ...

Ferric Chloride-induced Canine Carotid Artery Thrombosis: A Large Animal Model of Vascular Injury

Ferrichloridopløsning-induceret Canine carotis arterie trombose: En stor dyr Model af vaskulære skade

Occlusive arterial thrombosis leading to cerebral ischemic stroke and myocardial infarction contributes to ~13 million deaths every year globally. Here, ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

Isometrisk kontraktilitet måling af musen mesenterica arterie ved hjælp af Wire blodkar

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and ...