زرع cochlear في خنزير غينيا
Summary
والهدف من هذا البروتوكول هو تقديم نموذج حيوان لزرع cochlear، التي يمكن أن تستخدم لمعالجة العديد من الأسئلة البحثية. وتشمل التطبيقات المحتملة تقييم التدخلات الدوائية أو التحفيز الكهربائي لآثار مفيدة على عتبات السمع أو ممانعات القطب.
Abstract
عملية زرع cochlear هي أجهزة عالية الكفاءة التي يمكن استعادة السمع في الموضوعات مع فقدان السمع العميق. سبب خطاب تحسين إدراك النتائج، وتم توسيع معايير الترشيح على مدى العقود القليلة الماضية. وهذا يشمل مرضى السمع المتبقية الكبيرة التي تستفيد من التحفيز الكهربائية والصوتية من الإذن نفسها، الأمر الذي يجعل المحافظة على السمع أثناء زرع cochlear مسألة هامة. ممانعات القطب والمسألة المتعلقة باستهلاك الطاقة حقل بحثي رئيسي آخر، التقدم المحرز في هذا المجال يمكن أن تمهد الطريق للأطراف الاصطناعية السمعية القابلة للغرس تماما. ولمعالجة هذه القضايا بطريقة منهجية، نماذج حيوانية الكافية ضرورية. ولذلك، والهدف من هذا البروتوكول هو تقديم نموذج حيوان لزرع cochlear، التي يمكن استخدامها لمعالجة مختلف المسائل البحثية. سبب لها الفقاعة tympanic كبير، مما يتيح سهولة الوصول الجراحية للإذن الداخلية، فضلا عن نطاق السمع الذي يشبه نسبيا إلى نطاق السمع للبشر، خنزير غينيا أنواع الشائعة استخدام في البحوث السمعي. ويتم زرع cochlear في خنزير غينيا عن طريق اتباع نهج ريترووريكولار. من خلال بولوستومي حفر كوتشليوستومي ومسرى زرع cochlear يتم إدراجه في حبل سكالا. ثم يمكن استخدام هذا القطب للتحفيز الكهربائي وتحديد ممانعات الكهربائي وقياس إمكانات العمل المركب للعصب السمعي. وبالإضافة إلى هذه الطلبات، وزرع cochlear أقطاب يمكن أيضا استخدامها كأجهزة إيصال المخدرات، إذا كان القصد من عملية تسليم الموضعية لوكلاء الأدوية إلى خلايا أو سوائل من الإذن الداخلية.
Introduction
أكثر من 500 مليون شخص في العالم يعانون من فقدان السمع. 1 ارتبط ضعاف السمع بمعدل أعلى من الاكتئاب وانخفاض الثقة بالنفس ومشاعر أقل بالذات، مما يؤدي إلى انخفاض نوعية الحياة كافة. 2 حين السمع بطريقة كافية لاستعادة وظيفة حسية في حالات فقدان السمع معتدل، طريقة العلاج الأكثر فعالية للمرضى الذين يعانون من فقدان السمع العميق هو زرع cochlear (CI). بسبب نتائج ممتازة فيما يتعلق بتصور الكلام، معايير الترشيح لزرع cochlear الآن أيضا تشملs المرضى الذين لديهم بقايا كبيرة الاستماع في منطقة منخفضة التردد، ولكن لا ينتفعون بالسمع. 3 أن هؤلاء المرضى يمكن الجمع بين استخدام التحفيز الكهربائي والصوتية في الإذن مزروع، الحفاظ على السمع وقد أصبحت قضية رئيسية للجراحين CI. خلال زرع cochlear، يتم إدراج صفيف قطب في حبل سكالا من القوقعة، حيث أنه يحفز كهربائياً العصب السمعي. 4 الصدمة الإدراج قطب كهربائي يشكل خطرا على السمع المتبقية ويستحث التليف، مما يزيد من ممانعات القطب واستهلاك البطارية للزرع. وهكذا، نماذج لدراسة التدخلات الدوائية التي يمكن أن تقلل من فقدان السمع والتليف الناجم عن إدخال مسرى ضرورية.
خنزير غينيا هو نموذج حيوان ملائمة ومريحة لرابطة الدول المستقلة، بسبب أسهل وأكثر الوصول الجراحي استنساخه للإذن الداخلية مقارنة اليرابيع، والجرذان أو الفئران. 5 , 6 , 7 , 8 وعلاوة على ذلك، جلسة استماع مجموعة من هذه الأنواع نسبيا مقارنة بالسمع البشري. 9 الأنواع الكبيرة مثل القطط أو القرود، التي استخدمت لمعالجة المسائل البحثية المحددة المتصلة برابطة الدول المستقلة، لا تمثل خياراً معقولاً لمعظم الدراسات CI نظراً للاعتبارات الأخلاقية والمالية على السواء. 10 , 11
وخلاصة القول، خنزير غينيا نموذج موثوق بها وفعالة من حيث التكلفة نسبيا لتقييم آثار التدخلات الدوائية في الإعداد لزرع cochlear.
Protocol
Representative Results
Discussion
يصف البروتوكول المقدم كيفية إجراء زرع cochlear في نموذج خنزير غينيا. يمكن استخدام هذا البروتوكول لتقييم التدخلات المختلفة لآثارها على السمع المتبقية ورد فعل جسم غريب على مسرى CI. ينبغي اتخاذ احتياطات عدة للتوصل إلى إمكانية تكرار نتائج عالية ودقة من التجارب.
وينبغي قياس عتبات السمع الأساس لجميع خنازير غينيا تأهيلي باستخدام استجابات الدماغ السمعية مثلاً . بعض من خنازير غينيا المتاحة تجارياً يحمل فقدان السمع ذات صلة ولذلك لم يدرج في الفوج التجريبية. اعتماداً على طول الجراحة وبروتوكول يمكن إجراء هذا التقييم أما مباشرة قبل الجراحة أو زرع cochlear قبل بضعة أيام، مما يتيح للحيوان ما يكفي من الوقت للتعافي من التخدير.
عند إجراء عملية جراحية تحت التخدير العام في التنفس صورة عفوية سرعة الحيوان، المهم. لذلك، إعداد دقيق قبل الجراحة أمر أساسي، كما اختيار البروتوكول مخدر. استخدام الكيتامين، ميديتوميديني، الميدازولام وشيفتشنكو في تركيبة مع نتائج التخدير الموضعي في التخدير الكافي والتسكين، بينما وفي الوقت نفسه يستمر الحيوان على التنفس بصورة تلقائية. بالمقارنة مع استخدام الكيتامين وإكسيلازيني كثيرا ما توصف، نتائج هذا النظام في أفضل التسكين والمحيطة بالجراحة خفض معدلات الاعتلال والوفيات. من المهم لجميع الصكوك والأدوية (بما في ذلك الداعم للمسكنات) متاحة قبل وضع الحيوان إلى النوم.
بسبب التغييرات الموقف من الحيوانات أثناء الجراحة (تغيير من موقف المعرضة إلى موقف سيديوارد والعودة)، هناك خطر تطلع للمعدة المحتوى في أي وقت إلى الرئتين. ولهذا السبب، يتضمن البروتوكول أيضا تطبيق أنبوب المعدة، وطريقة سريعة وسهلة لحماية الحيوان من الطموح، والحد من الوفيات المحيطة بالجراحة.
للحفاظ على العقم خلال إعادة تحديد المواقع والمناطق حيث يكون الحيوان لمست الحاجة التي تغطيها الستائر العقيمة، قفازات تحتاج إلى تغيير بعد ذلك أو إعادة تحديد المواقع يحتاج إلى القيام به من شخص آخر غير معقمة.
O2-التشبع الرصد أيضا أهمية قصوى أثناء الجراحة. الموضع من الرأس المطلوب للتصور الرعن ومكانه نافذة جولة يمكن أن يسبب انسداد في مجرى الهواء، التي يمكن معالجتها بسهولة عند تحديد وقت كاف.
وعادة ما تفقد الحيوانات كمية كبيرة من سوائل الجسم (مثل الدم، السائل خارج الخلوي، والبول) أثناء الجراحة. ولذلك، البروتوكول استبدال السوائل في هذه المخطوطة يمثل أسلوب جيد التحمل استقرار الهليوكبتر الحيوانات ويعتمد على انتعاش سريع من التخدير.
لتجنب الأخطاء عند إجراء القياسات أوديوميتريكال، يوصي بالاتصال pin نفس الرابط قطب محددة أثناء كل عملية جراحية.
واحد الحد من هذا الأسلوب هو تباين مرتفعة نسبيا في نوبات عتبة السمع بعد العملية الجراحية، التي غالباً ما ترتبط كذلك بتصور الجراح. على الرغم من هذا التفاوت في النتائج يشبه الوضع في البشرية CI المتلقين مع السمع المتبقية، لا تماما ومن المعلوم ما أسباب نتائج متغير. 16 , 17 , 18 عموما، التباين تتناقص مع الوقت والخبرة المكتسبة من الجراح. من المهم تجنب إفراط القوات عند إدراج الكهربائي، الذي يمكن أن يتحقق بسرعة بطيئة إدراج. لأنه يمكن أن يؤدي الإدراج حذراً القطب CI فقط يصف فقدان السمع محدودة جداً، على البروتوكول المقدم من إدراج متكررة القطب، الذي يؤدي أعلى وأكثر قابلية للتنبؤ من فقدان السمع. هذا فقدان السمع بصورة أكثر وضوحاً في منطقة عالية التردد، بين 16 و 32 كيلو هرتز. الصدمة إينتراكوتشلير يعتمد على عمق الإدراج، مورفولوجية القوقعة والنهج (كوتشليوستومي مقابل الإدراج في إطار جولة) بحاجة إلى أن تؤخذ في الاعتبار. وقد استخدمت أيضا الإدراج القطب CI عبر غشاء النافذة جولة، عادة ما تؤدي في زرع cochlear الحفاظ على السمع البشري، في نموذج خنزير غينيا. 19 لأن الغشاء نافذة جولة مخفياً في خنزير غينيا والإدراج القطب من خلال نتائج غشاء النافذة جولة في زاوية إدراج غير مواتية، الحفر كوتشليوستومي يؤدي إلى تحولات عتبة السمع أكثر قابلية للتنبؤ. ويقترح هذا البروتوكول استخدام مشرط بدلاً من حفر لفتح الفقاعة tympanic، نظراً لأن هذه النتائج في تعرض تخفيض ضوضاء في الإذن يكون مزروع. تقييم النسيجي الأذنين الداخلية معالجة رد فعل جسم غريب على مسرى، كمية خلايا الشعر وخلايا العقدة دوامة، فضلا عن الصدمات النفسية لهياكل مثل الصفيحة دوامة العظمى، وينبغي أن يقوم القطب إزفاء معدلات في كل مزروع الأذنين، كما أن هذه النتائج تسهيل فهم أفضل للنتائج الفنية التي تقاس. 12 , 20
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
الكتاب أريد أن أشكر بيرتش ساندرا العناية بالحيوانات وبييت نويلاني الكتابة الطبية. هو العرفان بدعم مالي من صندوق العلوم النمساوية (FWF منحة ف 24260-B19) والنمسا ميد-ش.
Materials
| Scale | |||
| Oxygen insufflator | |||
| Shaver | |||
| Sucker | |||
| Povidone Iodine Solution | |||
| Alcohol | |||
| Laryngoscope | |||
| Stomach tube | Fr 06, Lg 80 cm | ||
| Surgical binocular microscope | |||
| Drill | |||
| 0.5 mm diamond burr | |||
| 1 mm diamond burr | |||
| Heating plate | |||
| Pulse oximeter | |||
| Tissue glue | |||
| Dental cement powder | |||
| Fluid for dental cement powder | |||
| Bipolar cautery | |||
| Gauze compress | |||
| Cotton bud | |||
| Cement mixing bowl | |||
| Teflon insulated gold wire | 99.99 % gold, diameter: 0.125 mm, isolation: 0,016 mm, PTFE (Polytetrafluoroethylen) | ||
| Scalpel with blade No. 10 | |||
| Scalpel with blade No. 15 | |||
| Scissors | |||
| Mosquito forceps | |||
| Dressing forceps | |||
| Tissue forceps | |||
| Delicate dressing forceps 2X | |||
| Micro forceps | |||
| Screw driver | |||
| Stainless steel screws | diameter: 1 mm | ||
| Retractor | |||
| Needle probe | |||
| Spatula | |||
| Needle holder | |||
| 5-0 absorbable sutures | |||
| Needle 23G | |||
| Needle 27G | |||
| Medetomidine 1 mg/mL | 0.36 mg/kg | ||
| Midazolam g mg/mL | 1.2 mg/kg | ||
| Fentanyl 50 µg/mL | 0.036 mg/kg | ||
| Ketamine 100 mg/mL | 12 mg/kg | ||
| Lidocaine (local anesthesia) | 4 mg/kg | ||
| Atipamezole 5 mg/mL | 1 mg/kg | ||
| Flumazenil 0.1 mg/mL | 0.1 mg/kg | ||
| Enrofloxacin 100 mg/mL | 7 mg/kg | ||
| Buprenorphin 0.3 mg/mL | 0.05 mg/kg | ||
| Physiological Saline (at body temperature) | 12.5 mL/Kg (pre-surgery) | ||
| Glucose 5 % (preoperative, at body temperature) | 12.5 mL/Kg | ||
| Physiological Saline (at body temperature) | 25 mL/kg (post-surgery) |
Referencias
- Stevens, G., et al. Global and regional hearing impairment prevalence: an analysis of 42 studies in 29 countries. Eur J Public Health. 23 (1), 146-152 (2013).
- Ciorba, A., Bianchini, C., Pelucchi, S., Pastore, A. The impact of hearing loss on the quality of life of elderly adults. Clin Interv Aging. 7, 159-163 (2012).
- Arnoldner, C., et al. Electric acoustic stimulation in patients with postlingual severe high-frequency hearing loss: clinical experience. Adv Otorhinolaryngol. 67, 116-124 (2010).
- Kral, A., O’Donoghue, G. M. Profound deafness in childhood. N Engl J Med. 363 (15), 1438-1450 (2010).
- DeMason, C., et al. Electrophysiological properties of cochlear implantation in the gerbil using a flexible array. Ear Hear. 33 (4), 534-542 (2012).
- Eshraghi, A. A., et al. Pattern of hearing loss in a rat model of cochlear implantation trauma. Otol Neurotol. 26 (3), 442-447 (2005).
- Mistry, N., Nolan, L. S., Saeed, S. R., Forge, A., Taylor, R. R. Cochlear implantation in the mouse via the round window: effects of array insertion. Hear Res. 312, 81-90 (2014).
- Wysocki, J. Topographical anatomy of the guinea pig temporal bone. Hear Res. 199 (1-2), 103-110 (2005).
- Heffner, H. E., Heffner, R. S. Hearing ranges of laboratory animals. J Am Assoc Lab Anim Sci. 46 (1), 20-22 (2007).
- Van Beek-King, J. M., Bhatti, P. T., Blake, D., Crawford, J., McKinnon, B. J. Silicone-coated thin film array cochlear implantation in a feline model. Otol Neurotol. 35 (1), 45-49 (2014).
- Marx, M., et al. Cochlear implantation feasibility in rhesus macaque monkey: anatomic and radiologic results. Otol Neurotol. 34 (7), 76-81 (2013).
- Honeder, C., et al. Effects of sustained release dexamethasone hydrogels in hearing preservation cochlear implantation. Hear Res. , (2016).
- Ris, L., Capron, B., de Waele, C., Vidal, P. P., Godaux, E. Dissociations between behavioural recovery and restoration of vestibular activity in the unilabyrinthectomized guinea-pig. J Physiol. 500, 509-522 (1997).
- Jin, Z., Mannstrom, P., Skjonsberg, A., Jarlebark, L., Ulfendahl, M. Auditory function and cochlear morphology in the German waltzing guinea pig. Hear Res. 219 (1-2), 74-84 (2006).
- Honeder, C., et al. Effects of intraoperatively applied glucocorticoid hydrogels on residual hearing and foreign body reaction in a guinea pig model of cochlear implantation. Acta Otolaryngol. 135 (4), 313-319 (2015).
- Moteki, H., et al. Long-term results of hearing preservation cochlear implant surgery in patients with residual low frequency hearing. Acta Otolaryngol. 137 (5), 516-521 (2017).
- Eshraghi, A. A., et al. Clinical, surgical, and electrical factors impacting residual hearing in cochlear implant surgery. Acta Otolaryngol. 137 (4), 384-388 (2017).
- Reiss, L. A., et al. Morphological correlates of hearing loss after cochlear implantation and electro-acoustic stimulation in a hearing-impaired Guinea pig model. Hear Res. 327, 163-174 (2015).
- Chang, M. Y., et al. The Effect of Systemic Steroid on Hearing Preservation After Cochlear Implantation via Round Window Approach: A Guinea Pig Model. Otol Neurotol. 38 (7), 962-969 (2017).
- Eshraghi, A. A., Yang, N. W., Balkany, T. J. Comparative study of cochlear damage with three perimodiolar electrode designs. Laryngoscope. 113 (3), 415-419 (2003).
