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 studien ble finansiert av tilskudd fra National Natural Science Foundation of China (Nos. 81970890) og Chongqing Scientific Research Institution Performance incentive project (nr. 19540). Vi takker Anandhan Dhanasingh og Zhi Shu fra MED-EL-selskapet for støtten.

Alle prosedyrer og dyreoperasjoner ble utført i henhold til retningslinjene fra etikkkomiteen ved PLA General Hospital og ble godkjent.
1. Anestesi og kirurgisk forberedelse
<ol><li>Injiser grisen (hann, 2 måneder gammel, 5 kg) muskuløst med tiletamin og zolazepam med en dose på 10-15 mg / kg og intuber den med et 5,5-fransk endotrakealrør. Opprettholde anestesi ved ventilatorassistert respirasjon med isofluoran innånding. Overvåk oksygenmetningen (>90%), pusten (15-2...

<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>

Rundt 15 % av verdens befolkning har en viss grad av hørselstap, og over 5 % har deaktivert hørselstap21. CI-tilbudet er den mest effektive behandlingen for både voksne og pediatriske pasienter med alvorlig og omfattende sensorinevralt hørselstap. Som den første vellykkede implanterbare hjernenervestimulatoren har CI-er i løpet av de siste 2 tiårene tilbudt tusenvis av personer med hørselstap muligheten til å vende tilbake til lydens verden og (re)integrere seg i storsamfunnet. Selv om CI...

Ifølge Verdens helseorganisasjon (WHO) er over 1 milliard mennesker i fare for hørselstap globalt, og det anslås at innen 2050 vil en av fire personer lide hørselstap1. I løpet av de siste 2 tiårene har CI vært den mest effektive intervensjonen for personer med permanent alvorlig og alvorlig sensorinevralt hørselstap (SNHL). En CI konverterer fysiske signaler av lyd til bioelektriske signaler som stimulerer spiralganglion nevroner (SGNs), omgå hårceller. Over tid har indikasjonene på CI blitt utvidet slik at de nå inkluderer personer med gjenværende hørsel, ensidig hørselstap og svært gamle eller unge mennesker 2,3,4. I mellomtiden har helt implanterbare CI-er og avanserte arrays blitt utviklet5. Det er imidlertid ingen økonomisk gjennomførbar stor dyremodell for å undersøke elektrofysiologien og histopatologien til det indre øret med en CI. Denne mangelen på en stor dyremodell begrenser forskning som søker å forbedre CI og få innsikt i den elektrofysiologiske effekten av CI på det indre øret.
Flere gnagerdyrmodeller har blitt brukt i CI-forskning, for eksempel mus6, gerbil7, rotte8 og marsvin9; Imidlertid er egenskapene til morfologi og elektrofysiologiske responser forskjellige fra det hos mennesker. Cochlear strukturer av dyremodeller som tradisjonelt brukes til CI-studier, som katter, marsvin og andre dyr, skiller seg sterkt fra menneskelige cochleastrukturer10. Selv om array-innsetting har blitt utført på katter11 og kaniner12, på grunn av deres mindre sneglehus, ble dette gjort med arrays som ikke var designet for bruk hos mennesker. Flere store dyremodeller har også blitt utforsket for CI. Lam egner seg godt som treningsmodell for atraumatisk cochleaimplantasjon, men den mindre størrelsen på sneglehuset gjør full array-innsetting umulig13. Primater kan være de mest egnede dyrene for CI-forskning på grunn av deres anatomiske likhet med mennesker14,15; Imidlertid er seksuell modenhet av aper forsinket (4-5 år), svangerskapet er opptil ca. 165 dager, og hver kvinne produserer vanligvis bare ett avkom per år16. Disse grunnene, og de dyre kostnadene, hindrer den omfattende anvendelsen av primater i CI-forskning.
I motsetning til dette når griser seksuell modenhet på 5-8 måneder og har en drektighetstid på ~ 114 dager, noe som gjør griser mer tilgjengelige for CI-forskning som en stor dyremodell16. Bama minigriser (minigriser) stammer fra en liten griseart i Kina i 1985, hvis genetiske bakgrunn er godt forstått. De er preget av en iboende liten størrelse, tidlig seksuell modenhet, rask avl og enkel ledelse17. Minigrisen er en ideell modell for otologi og audiologi på grunn av dens likhet med mennesker i morfologi og elektrofysiologi18. Scala tympani-lengden på en Bama mini-gris er 38,58 mm, som er nær 36 mm lengden hos mennesker10. Mini-gris cochlea har 3,5 svinger, som ligner på 2,5-3 svinger sett hos mennesker10. I tillegg til morfologi er elektrofysiologien til Bama minigriser også svært lik den hos mennesker18. Derfor, i denne studien, satte vi inn arrays designet for menneskelig bruk i mini-gris cochlea via den runde vindusmembranen og fulgte en lignende kirurgisk tilnærming til den som brukes hos menneskelige CI-mottakere. Intraoperative ECAP-målinger ble brukt for å evaluere prosedyren. Prosessen vi beskriver her, kan brukes både til preklinisk translasjonsforskning knyttet til CI og som en plattform for beboeropplæring.

<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

Cochleaimplantater (CI) er den mest effektive metoden for å behandle personer med alvorlig til omfattende sensorinevralt hørselstap. Selv om CI brukes over hele verden, finnes det ingen standardmodell for å undersøke elektrofysiologi og histopatologi hos pasienter eller dyremodeller med CI eller for evaluering av nye modeller av elektroderader. En stor dyremodell med cochlea-egenskaper som ligner på menneskers, kan gi en forsknings- og evalueringsplattform for avanserte og modifiserte arrays før de brukes hos mennesker. 
Derfor etablerte vi standard CI-metoder med Bama minigriser, hvis anatomi i det indre øret er svært lik den hos mennesker. Arrays designet for menneskelig bruk ble implantert i mini gris cochlea gjennom en rund vindusmembran, og en kirurgisk tilnærming fulgte som var lik den som ble brukt til menneskelige CI-mottakere. Array innsetting ble etterfulgt av fremkalt compound action potential (ECAP) målinger for å evaluere funksjonen til hørselsnerven. Denne studien beskriver utarbeidelsen av dyret, kirurgiske trinn, arrayinnsetting og intraoperative elektrofysiologiske målinger. 
Resultatene indikerte at det samme CI-et som ble brukt til mennesker, lett kunne implanteres i mini-griser via en standardisert kirurgisk tilnærming og ga lignende elektrofysiologiske utfall som målt hos menneskelige CI-mottakere. Mini-griser kan være en verdifull dyremodell for å gi innledende bevis på sikkerheten og potensiell ytelse av nye elektrodearrayer og kirurgiske tilnærminger før de brukes på mennesker.

Integriteten (figur 4A) og impedansene (figur 4B) til KI ble bekreftet av MAESTRO Software. ECAP-resultatene viste at alle de 12 elektrodene viste gode nevrale responser (figur 4C), noe som betyr at elektrodematrisen var godt festet til sneglehusaksen og stimulerte hørselsnerven. Figur 5 viser postoperative 3D-rekonstruerte elektrodespoler i høyre sneglehus. Matrisen ble ikke brettet eller forsvant. E...

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

Miniatyrgriser (mini-griser) er en ideell stor dyremodell for forskning på cochleaimplantater. Cochleaimplantasjonskirurgi hos minigriser kan brukes til å gi innledende bevis på sikkerheten og potensiell ytelse av nye elektrodearrayer og kirurgiske tilnærminger i et levende system som ligner på mennesker.

Miniatyrgrisen: En stor dyremodell for forskning på cochleaimplantater

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

Cochleaimplantasjonskirurgi i minipiggere kan brukes til å gi forsettlig bevis på sikkerheten og potensiell ytelse av nye elektrodeområder og den kirurgiske tilnærmingen i et levende system som ligner på mennesker. Mini piggers er en endo lab dyremodell for forskning på cochleaimplantater. Cochleaimplantater på minipiggere gir en individuell plattform for transplanterte personer med alvorlig til alvorlig sensorisk nevrohørselstap.Videre gir det også et kirurgisk tap av genterapi for hørselstap i stor dyremodell. Som de er signifikante og like, i morfologi og struktur av oskulatoriske organer mellom mini piggers og mennesker. Denne operasjonsmetoden klargjør prosedyren og er nyttig for nybegynnere.Demonstrere prosedyren vil være Ji Xiaojun og Otolaryngology professor og Luo Yi en overlege fra laboratoriet mitt. Etter bedøvelse av to måneder gammel hanngris, må du overvåke oksygenmetningspusten og hjertefrekvensen ved hjelp av pulsoksymetriklemmen til en EKG-skjerm koblet til grisens tunge. Plasser minigrisen i venstre sidestilling.Hold øynene lukket ved hjelp av et medisinsk plaster for å forhindre tørrhet. Barber det 10 centimeter kirurgiske området rundt øreflippen. Desinfiser huden med tre vekslende vattpinner av jod og alkohol.Dekk deretter det kirurgiske området med sterile kirurgiske gardiner. Dekk mikroskopet med en steril plasthylse og fjern delene som dekker øyestykkene og målet. Finn overflateprojeksjonsstedet til cochlea en centimeter bak bakre auricular sulcus på nivået av øreflippen.Deretter bruker du en skalpell til å lage et 5 centimeter langt postaurikulært snitt med projeksjonsstedet som senter. Del subkutant vev, parotidkjertel og sternocleidomastoid muskel med mikrosaks for å eksponere overflaten av mastoidbenet. For kortikal mastoidektomi, bor mastoid ved overflateprojeksjonen av cochlea på mastoidbenet til den eksterne hørskanalen eller EAC som er tett og lyseblå.Vær forsiktig så du ikke skader det bleke eller rødlige vertikale segmentet av ansiktsnervens dorsal til EAC for å unngå blødning. Deretter utsetter du tympanum ved å bore beinet rundt den bakre benete EAC. Skill huden på EAC og ansiktsnerven med en hypodermisk nål for å unngå å skade ansiktsnerven.Skyv forsiktig huden på EAC bort for å eksponere tympanumet, inkludert ossikulærkjeden og den runde vindusnisjen. Fjern deretter den runde vindusnisjen med en liten diamantbur og hold kontinuerlig sugevanning for å eksponere basalsvingen på sneglehuset og den runde vindusmembranen. Skill kranialmuskelen for å danne en lomme for mottakeren.Plasser den interne mottakerpakken i muskellommen og fest den med en fikseringssutur. Deretter setter du inn elektrodematrisen som er koblet til en mottaker festet i en muskellomme ved å åpne den runde vindusmembranen med en skarp mikrokirurgisk kniv og sette inn matrisen ved hjelp av mikrotang sakte, jevnt og kontinuerlig i forhold til modiolus i sneglehuset. For fremkalt sammensatt virkningspotensial eller ECAP-målinger kobles magnetisk til cochleaimplantatet eller CI-spolen til CI-mottakeren gjennom huden.Bruk deretter Maestro-programvare, bekreft integriteten til CI og kontroller elektrodeimpedansen for alle kanaler før ECAP-målinger ved hjelp av telemetrifunksjonen til CI.To utfører ECAP-måling, velg ECAP-modulen. Deretter stimulerer du alle 12 elektroder for ECAP-målinger ved bruk av bifasiske stimuli av 30 mikrosekunders fasevarighet med et vekslende polaritetsparadigme i gjennomsnitt over 25 iterasjoner i en stimuleringshastighet på 45,1 pulser per sekund. Integriteten og impedansene til CI ble bekreftet av Maestro-programvaren.ECAP-resultater viste at alle de 12 elektrodene viste gode nevrale responser som indikerte at elektrodematrisen var godt festet til sneglehusaksen og stimulerte hørselsnerven. De postoperative tredimensjonale rekonstruerte elektrodespolene i riktig sneglehus er vist. Elektrodematrisen ble kveilet i den basale svingen av sneglehuset i elektrodene ble gjengitt i grønt.Videre demonstrerer tredimensjonal rekonstruksjon at elektrodematrisen ble spiralformet i sneglehuset. Det viktigste er å eksponere karets fargetone og kjøre vinduselementet og inne i elektrodens luftveier i protokollen. Etter at essutviklingen teknisk sett blekner bort for kombinert genterapi og cochleaimplantater for å behandle dyp sensor nevro hørselstap hos mennesker.

Research

JoVE Journal

Medicine

Use of Animal Model of Sepsis to Evaluate Novel Herbal Therapies

Bruk av Animal Model of Sepsis å evaluere Novel urteterapi

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

Et isolert Working Hjerte System for stort dyr 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 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 ...

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

Et kirurgisk inngrep for Resecting Mouse Rib: En modell for Large-Scale Long Bone 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 dyr bein Stangeriaceae sammensatte Allotransplantation modell

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

PCI kontrast Echocardiography-guidede Intramyocardial injeksjon og celle levering i en stor prekliniske modell

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

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 ...

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 av Plasma koagulering på leveren vev i en stor dyremodell i 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

Ferric Chloride-indusert hjørnetann arteria carotis trombose: En stor dyr modell av vaskulære skader

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 Contractility måling av musen hvem arterien bruker Wire Myography

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