El objetivo de este protocolo es proporcionar un modelo animal de implantación coclear, que puede utilizarse para tratar una multitud de preguntas de investigación. Las aplicaciones potenciales incluyen la evaluación de las intervenciones farmacéuticas o estimulación eléctrica para efectos beneficiosos sobre los umbrales de audición o impedancias de electrodos.
Los implantes cocleares son dispositivos altamente eficientes que pueden restablecer la audición en sujetos con hipoacusia profunda. Debido a los resultados de percepción de habla mejor, criterios de candidatura se han ampliado en las últimas décadas. Esto incluye a pacientes con audición residual substancial que beneficiarse de la estimulación eléctrica y acústica del oído mismo, que hace a la preservación de la audiencia durante la implantación coclear una cuestión importante. Impedancia del electrodo y la cuestión conexa del consumo de energía es otro campo importante de investigación, como avances en esta área podrían allanar el camino para las prótesis auditivas totalmente implantables. Para abordar estas cuestiones de manera sistemática, adecuada los modelos animales son esenciales. Por lo tanto, el objetivo de este protocolo es proporcionar un modelo animal de implantación coclear, que se puede utilizar para abordar varias preguntas de investigación. Debido a su gran bulla timpánica, que permite un fácil acceso quirúrgico del oído interno, así como su rango de audición que es relativamente similar para el rango de audición de los seres humanos, el conejillo de Indias es una especie utilizada en la investigación auditiva. Implante coclear en el conejillo de Indias se realiza vía un acercamiento retroauricular. A través de la bullostomy un cochleostomy se perfora y se introduce el electrodo del implante coclear en tympani del scala. Este electrodo puede utilizarse entonces para estimulación eléctrica, determinación de impedancia de electrodo y la medición de potenciales de acción compuestos del nervio auditivo. Además de estas aplicaciones, electrodos del implante coclear pueden también utilizarse como dispositivos de entrega de drogas, si pretende una entrega tópica de agentes farmacéuticos a las células o fluidos del oído interno.
Más de 500 millones de personas en todo el mundo sufren pérdida de audición. 1 alteración auditiva se ha relacionado con una mayor tasa de depresión, baja autoestima y menores sentimientos de autoestima, que conducen a la disminución de la calidad de vida. 2 mientras que los audífonos son una forma adecuada para restaurar la función sensorial en los casos de pérdida de oído moderada, la modalidad de tratamiento más eficaz para pacientes que sufren de pérdida auditiva profunda es el implante coclear (IC). Debido a los excelentes resultados con respecto a la percepción del habla, criterios de candidatura para la implantación coclear ahora también incluyen a pacientess residual sustancial de la audiencia en la región de baja frecuencia, pero no se benefician de ayudas auditivas. 3 ya que estos pacientes pueden uso combinado de estimulación eléctrica y acústica en el oído implantado, preservación de la audiencia se ha convertido en un grave problema para los cirujanos de CI. Durante la implantación coclear, una matriz de electrodos se inserta en la escala timpánica de la cóclea, donde estimula eléctricamente el nervio auditivo. 4 el trauma de la inserción de electrodo supone un riesgo para la audición residual e induce fibrosis, lo cual aumenta la impedancia de electrodo y consumo de la batería del implante. Así, los modelos para el estudio de intervenciones que pueden reducir la pérdida de la audición y la fibrosis causada por la inserción del electrodo son esenciales.
El conejillo de Indias es un modelo animal adecuado y conveniente para CIs, debido a la más fácil y más reproducible acceso quirúrgico del oído interno en comparación con los Jerbos, las ratas o ratones. 5 , 6 , 7 , 8 además, el rango de audición de esta especie es relativamente comparable al oído humano. 9 especies más grandes como los gatos o monos, que han sido utilizados para abordar preguntas de investigación específicas relacionados con CIs, no representan una opción razonable para la mayoría de los estudios CI debido a consideraciones éticas y financieras. 10 , 11
En Resumen, el conejillo de Indias es un modelo confiable y relativamente económica para evaluar los efectos de las intervenciones farmacológicas en el ajuste del implante coclear.
El protocolo presentado describe cómo realizar la implantación coclear en el modelo de conejillo de Indias. Este protocolo permite evaluar diferentes intervenciones por sus efectos sobre la audición residual y reacción de cuerpo extraño al electrodo de CI. Deben tomarse varias precauciones para lograr una alta reproducibilidad y exactitud de los experimentos.
Umbrales de audiencia de la base de todos los cerdos de guinea deben medirse preoperatively usando por ejemplo auditivas del médula oblonga respuestas. Algunos de los cuyes disponibles comercialmente presentan una pérdida auditiva relevante y por lo tanto no se incluirán en la cohorte experimental. Dependiendo de la duración de la cirugía y el protocolo de que esta evaluación se puede realizar ya sea inmediatamente antes de cirugía o unos días antes de la implantación coclear, dando el animal, el tiempo suficiente para recuperarse de la anestesia.
Al realizar la cirugía bajo anestesia general en un espontáneamente respiración animal, la velocidad es importante. Por lo tanto, la preparación meticulosa antes de la cirugía es esencial, como es la elección del protocolo anestésico. El uso de ketamina, medetomidina, midazolam y fentanilo en combinación con los resultados de la anestesia local en un suficiente anestesia y analgesia, mientras que al mismo tiempo el animal sigue a respirar espontáneamente. En comparación con el uso de ketamina y xilacina describe a menudo, este régimen produce mejor analgesia y perioperatoria menor morbilidad y mortalidad. Es importante que todos los instrumentos y medicamentos (incluyendo un refuerzo de los anestésicos) disponibles antes de poner el animal a dormir.
Debido a los cambios de posición de los animales durante la cirugía (cambiar de prono a posición lateral y parte posterior), es un riesgo de aspiración del estómago contenido en los pulmones. Por esta razón, el protocolo incluye también la aplicación de una sonda gástrica, que es una manera rápida y fácil para proteger al animal de aspiración y reducir la mortalidad perioperatoria.
Para mantener la esterilidad durante la reubicación, las zonas donde el animal es tocado necesidad a ser cubierta por cortinas estériles, guantes deben cambiarse después de eso o reposicionamiento debe hacerse por otra persona que no es estéril.
O2-control de saturación es también de suma importancia durante la cirugía. El posicionamiento de la cabeza necesaria para la visualización del promontorio y nicho de la ventana redonda puede causar una obstrucción de las vías respiratorias, que pueden manejarse fácilmente cuando identifica bastante temprano.
Generalmente los animales pierden gran cantidad de líquidos corporales (por ejemplo, sangre, líquido extracelular, orina) durante la cirugía. Por lo tanto, el protocolo de sustitución de líquido introducido en este manuscrito representa un método bien tolerado para estabilizar la hemodinamia de los animales y apoya la recuperación rápida de la anestesia.
Para evitar errores al realizar mediciones audiometrical, se recomienda conectar el mismo pin del conector a un electrodo específico durante cada cirugía.
Una limitación de este método es la relativamente alta variabilidad en los cambios de umbral audición postoperatoria, que a menudo no se correlacionan bien con la opinión del cirujano. A pesar de esta variabilidad en los resultados se asemeja a la situación en humanos destinatarios de CI con la audición residual, lo no se entiende completamente lo que son las causas de los resultados variable. 16 , 17 , 18 en general, la variabilidad disminuye con el tiempo y la experiencia del cirujano. Es importante evitar fuerzas excesivas cuando se inserta el electrodo, que puede conseguirse una velocidad de inserción lenta. Porque la inserción cuidadosa de un electrodo de CI puede producir solamente muy limitado de la hipoacusia, el protocolo presentado describe una inserción repetida del electrodo, que causa una mayor y más predecible pérdida de la audición. Esta pérdida auditiva es más pronunciada en la zona de alta frecuencia, entre 16 y 32 kHz. Como el trauma de intracochlear depende de la profundidad de inserción, la morfología de la cóclea y el enfoque (cochleostomy versus inserción de ventana redonda) deben tomarse en cuenta. Inserción del electrodo de CI a través de la membrana de ventana redonda, que generalmente se realiza en implantación coclear de la preservación de audición humana, también se ha utilizado en el modelo de conejillo de Indias. 19 porque la membrana de ventana redonda se esconde en el conejillo de Indias y la inserción de electrodo a través de los resultados de la membrana de ventana redonda en un ángulo desfavorable inserción, perforar un cochleostomy conduce a los cambios de umbral de audición más predecibles. Este protocolo propone el uso de un bisturí en lugar de un taladro para la apertura de la bulla timpánica, porque esto se traduce en una exposición de reducir el ruido del oído a implantar. La evaluación histológica de los oídos interno a la reacción de cuerpo extraño al electrodo, la cantidad de células ciliadas y las células del ganglio espiral así como trauma a las estructuras como la lámina espiral ósea y las tasas de desplazamiento del electrodo se deben realizar en todos los implantan orejas, ya estos resultados facilitan la mejor comprensión de los resultados funcionales medidos. 12 , 20
The authors have nothing to disclose.
Los autores queremos agradecer a Sandra Peiritsch para el cuidado de los animales y Noelani Peet para redacción médica. Se agradece el apoyo financiero por el fondo de ciencia austríaco (FWF grant P 24260-B19) y el Austria de MED-EL.
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) |