An Implantable System For Chronic In Vivo Electromyography

David Zealear; Yike Li; Shan Huang

doi:10.3791/60345

JoVE Journal > Neuroscience

Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

Neuroscience

Vivo Elektromiyografide Kronik İçin İmplante Edilebilir Bir Sistem

Published: April 21, 2020

doi:

10.3791/60345

David Zealear¹, Yike Li¹, Shan Huang¹

¹Department of Otolaryngology,Vanderbilt University Medical Center

Summary

Burada uyarılmış ve spontan elektromiyografik potansiyellerin in vivo kronolojik kayıt için implante edilebilir bir sistemin üretimi için bir protokol sunulmaktadır. Sistem sinir yaralanması sonrasında laringeal kasların reinnervasyon araştırılması için uygulanır.

Abstract

Elektromiyografi (EMG) motor ünitelerin elektriksel stimülasyon veya spontan aktivitesine kas yanıtını ölçer ve nöromüsküler fonksiyonun değerlendirilmesinde önemli bir rol oynar. Sinir yaralanması sonrası bir kasreinnervasyon durumunu yansıtan EMG aktivitesinin Kronik kayıt, geleneksel EMG kayıt teknikleri invaziv doğası nedeniyle sınırlı olmuştur. Bu bağlamda implante edilebilir bir sistem uzun süreli, in vivo EMG kaydı ve sinir stimülasyonu için tasarlanmıştır. Bu laringeal kasların reinnervasyonu üzerine bir çalışmada uygulanmış ve test edilmiştir. Bu sistem oluşur 1) iki bipolar elektrot sinir manşetleri ve iki sinirin her uyarıcı için yol açar: tekrarlayan laringeal sinir (RLN) ve superior laringeal sinir iç dalı (SLN); 2) iki EMG kayıt elektrotlar ve iki laringeal kasların her biri için yol açar: posterior krikotertenoid (PCA) kas ve thyroarytenoid-lateral kricoarytenoid (TA-LCA) kas kompleksi; ve 3) bir bağlantı kablosu kullanarak harici bir kayıt önamplifikatör ve uyarıcı tüm implante kurşun terminalleri birbirine bir cilt haznesi. Tel kablolar Teflon kaplı, çok filament, tip 316 paslanmaz çeliktir. Onlar kıvrılmış ve kurşun kırılması ve elektrot göçönlemek için uyanık hayvanın vücut hareketi sırasında germek olabilir. Bu sistem bir aseptik cerrahi sırasında implante edilir. Daha sonra, rln kas reinnervasyonu çalışma için ikinci cerrahide transektif önce temel EMG kayıtları yapılır. Çalışma boyunca, gırtlak kaslarının reinnervasyon durumunu yansıtan uyarılmış ve spontan EMG aktivitesi elde etmek için anestezili hayvanda birden fazla fizyolojik seans yapılır. Sistem kompakt, çalışma boyunca enfeksiyon içermez ve son derece dayanıklıdır. Bu implante edilebilir sistem, anestezili veya serbestçe hareket eden bir hayvanda uzun süreli kayıt veya sinir stimülasyonunun gerekli olduğu araştırmalar için güvenilir bir platform sağlayabilir.

Introduction

EMG kaydı, sinirinin elektriksel uyarılması veya motor ünitelerinin kendiliğinden ateşle ateşedilmesi ile aktive edildiğinde iskelet kası tarafından üretilen elektriksel aktiviteyi ölçmek için kullanışlı bir tekniktir. EMG sinyallerinin izlenmesi nöromüsküler iletim ve kas biyomekaniğinin değerlendirilmesinde kullanılabilir^1. EMG kayıt da sinir^,yaralanması^2,³,^,⁴^,⁵aşağıdaki kas reinnervasyonu nun kalitesi ve büyüklüğü karakterize önemli bir rol oynar . Ancak, reinnervasyon tüm dönemi boyunca birden fazla EMG kayıtları invaziv bir yaklaşım la elde edilemez. Bu nedenle, implante edilebilir cihazlar nöromüsküler sistemlerde tekrarlanan, kronik stimülasyon ve kayıt için tasarlanmış ve geliştirilmiştir⁶^,⁷,⁸^,^,⁹^,¹⁰,¹¹^,^,¹²^,¹³. Bu makalenin amacı, gırtlaktan güvenilir kronolojik EMG verileri elde etmek için istikrarlı bir sistemin üretimi ve implantasyonu için bir protokol tanımlamaktır.

Bu sistem laringeal kas reinnervasyonu çalışmasına burada uygulanır. Oryantasyon için gırtlak hakkında kısa bir genel bakış sağlanır (Şekil 1). Duyusal ve motor bileşenler arasında kesin bir koordinasyon solunum sırasında uygun kas hareketi için gereklidir, dile getirme, ve hava yolu koruma. PcA kas, posterior gırtlak bulunan, vokal kıvrım tek kaçıran. Bu kas spontan inhalasyon için glottal alanı artırmak için ilham sırasında aktive edilir. TA-LCA kompleksi vokal kıvrımının en önemli addüktörüdür. Başka bir adductor ile birlikte bu kas kompleksinin aktivasyonu (yani, interarytenoid kas) titreşim ve ses üretimi için kat aracılık ve yutma sırasında hava yolu koruması için kat kapatın.

Ayrıca, motor nöron lifleri RLN hem kaçıran ve addüktör kasları innerve. Kaçıran ve addüktör kasları motor birim^{kompozisyonu 14}^,¹⁵dayalı ayırt edilebilir. PCA kas hiperkapnik ve / veya hipoksik koşullar sırasında ateş artmıştır¹⁶ inspiratuar motor birimlerinin varlığı nedeniyle. Buna karşılık, glotetik kapama (RGC) motor üniteleri, glottis refleksif gırtlak içinde gırtlak mukoza içinde duyusal reseptörlerin aktivasyonu ile kapatın, TA-LCA kas kompleksi mevcuttur. Superior laringeal sinirin iç dalı (SLN) gırtlak¹⁷duyureseptörlerinin afferent lifleri taşır. Dile getirme öncelikle bir adductor fonksiyonu olmasına rağmen, hem kaçıran ve addüktör motor üniteleri bu son derece gelişmiş laringeal davranış yer almaktadır.

Şekil 1: Gırtlanın anatomisi. Bu implante edilebilir sistemin bileşenleri de görüntülenir. SLN = superior laringeal sinir; RLN = tekrarlayan laringeal sinir; PCA = posterior krikoyertenoid kas; TA-LCA = timonitinoid-lateral krikotertenoid kas kompleksi; DBS = derin beyin stimülasyonu. Bu rakam Wiley²⁷izni ile çoğaltılmıştır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

RLN yaralanması vokal kat felci neden olabilir (VFP), hangi kaçırma ve laringeal kas denervasyonu nedeniyle adducting fonksiyonları tehlikeye¹⁴^,¹⁸^,¹⁹. Daha sonra, RLN sinir liflerinin yenilenmesi ve kasların reinnervasyonu sık lıkla gerçekleşir. Ancak, reinnervasyon rasgele bir süreçtir ve çoğu durumda yanlış yönlendirilmiş, uygunsuz kas yeniden bağlantısı ile sonuçlanır. Bu sinkinezis olarak adlandırılır, hangi kaçıran ve adductor antagonistlerin spontan aktivasyonu hatalı ve ses kıvrımları etkisiz ya da hatta paradoksal hareket üretir¹⁴^,¹⁹^,²⁰^,²¹. Sinkinezis ile, kaybolan kritik fonksiyon ses kıvrımı kaçırma, yetersiz havalandırma ile sonuçlanan. Laringeal sinkinezi tedavisi için devam eden girişimler ya 1) Botox ile glottik kapatma engelleme²²^,²³ veya 2) elektrik implante edilebilir bir kalp pili ile glottik açılış uyarıcı²⁴^,²⁵, güvenilir sinkinezi önler klinik bir müdahale yoktur²⁶. Ancak, düşük bir frekansta reinnervasyon sırasında PCA kas elektriksel klima uygun nöromüsküler yeniden bağlantı teşvik ve meydana gelen sinkinezis en aza indirir kanıtlar vardır. Çalışmalar şu anda altta yatan mekanizmaları açıklamak için yürütülmektedir².

Bu makalenin odak kronik sinir stimülasyonu ve EMG kayıt için basit ve ucuz implante sistemi tanımlamaktır. Bu sistem, pca kasının düşük frekanslı elektriksel kondisyonunun sonraki reinnervasyon un özgüllüğü üzerindeki etkilerini araştırmak için kullanılabilir. Bu sistem tarafından elde edilen EMG sinyalleri zamanla laringeal kas reinnervasyonunun kalitesini ve miktarını yansıtabilir.

Protocol

Bu çalışma Vanderbilt Üniversitesi kurumsal hayvan bakım ve kullanım komitesi (IACUC) tarafından onaylanmıştır ve Laboratuvar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı Rehberi (Ulusal Sağlık Enstitüleri, Bethesda, Maryland) uyarınca yürütülmüştür. Bu sistem beş implante edilebilir bileşen ve bir harici kablo içerir. 1. İki Bipolar RLN Stimulus Elektrot Manşetler, Her Sarmal Kurşun Teller ve Terminal Pimleri Çifti ile Her manşet kurşun tel için Teflon kaplamalı, çok filament, tip 316 paslanmaz çelik tel (yalıtımlı çapı 0,0078″ veya 0,198 mm kullanın. 70 cm uzunluğunda bir tel kesin ve bir bobin cihazı kullanarak 12 cm uzunluğunda bir yay içine bobin veya prefabrik sarmal yol temin. Gerekirse, her implant bölgesi için uzunluğunu artırmak için yay gerin. Sarmal uçları 3 mm ve 10 mm uzunluklarda düz bırakın ve onları deninsulate. Lehim, sarmal kurşunun 3 mm ucuna altın kaplama bakır dişi pim. Sinir manşetini hazırlamak için, 5 mm’lik silikon tüp (OD = 0,156″, ID = 0,094″; veya OD = 3,96 mm, ID = 2,39 mm) bir boru rulosu kesin. Tüpe bir kurşun yerleştirmek için, 25 G hipodermik iğne kullanarak boru duvarını uçtan 1,5 mm ve iç duvara yakın bir yerden geçirin. Kurşunun 10 mm’lik ucunu iğnenin ucuna geri doldurun. Tüp içine deinsulated kısmını yatırmak için iğne çekin. Çıplak tel ucunu tüpün dışında bükün ve tüpe giriş noktasında kurşuna bükün.NOT: Bu adımları gerçekleştirmek için bir işletim mikroskobu kullanın. Bir sonda iç duvara karşı tel eğri tüp içine yerleştirilebilir. Amaç, tellerin çıplak kısmını, sinirlerin mekanik hasar ını göze almadan sinirlere ulaştırılabilmeleri için konumlandırmaktır. Aynı prosedürü kullanarak tüpün karşı ucundan 1,5 mm’lik ikinci kurşunu yerleştirin. Giriş noktasını ilk ipucununkine hizalayın. İğne ile duvarı delin, böylece telin çıplak kısmı ilk kurşunun karşısındaki iç duvarın yakınına birikintisi için.NOT: Tüp aşağı bakarak, iki uyarıcı elektrotlar bir kez yerinde sinir straddle ve katot için atot sinir yoluyla akım teslim sağlamak bir 45 ° “V” şekli oluşturmalıdır. Bir çift kavisli makas kullanarak giriş elektrot noktalarının karşısındaki tüp duvarında S şeklinde bir yarık yapın.NOT: Manşetin spiral dudakları daha sonra ameliyat sırasında elektrotlar arasındaki siniri kontrol altına almak için açılabilir. Sinir etrafında manşet nihai securement için kavisli bir mikrocerrahi iğne kullanarak her iki ucunda manşet duvarına 6-0 monofilament, emilemez dikiş bir uzunluk yerleştirin. Manşet dışında tüm maruz çıplak tel yeniden sulamak için tıbbi sınıf tip-A silikon jel uygulayın. 2. İki bipolar SLN Stimulus Elektrot Manşetler, Her Sarmal Kurşun Teller ve Terminal Pimleri Çifti ile SLN uyarıcı elektrot manşetini RLN uyarıcı elektrot manşeti ile aynı şekilde monte edin. Ancak, sinir çapı daha küçük olduğundan, daha küçük çapı (OD = 0,125″, ID = 0,062″; veya OD = 3,18 mm, ID = 1,57 mm) tüp kullanın. 3. İki PCA kas EMG kayıt elektrotları, Her Bobinli Kurşun Tel ve Terminal Pin ile Adım 1.1’de yapıldığı gibi PCA kas elektrotu için sarmal bir kurşun monte edin. Lehim adım 1.2’de yapıldığı gibi kurşun üzerine bir kadın pin. PCA kasının 10 mm ucunu, bir manşete iğne kurşun uması için aynı stratejiyi kullanarak derin beyin stimülasyonu (DBS) elektrotunun ucuna yerleştirin (adım 1.4). Toplam 5 mm kayıt uzunluğu sağlamak için bir kanca oluşturmak ve kliplemek için kurşun ucunu bükün.NOT: Bu uygulamada, PCA kas ve reinnervating sinir terminalleri elektriksel klima maruz kalmaktadır. Uyaranlar implante edilebilir bir darbe jeneratörü (IPG) tarafından üretilir ve bir DBS elektrot(Şekil 1, inset) ile laringeal kas teslim edilir. Bu sistem terapötik beyin stimülasyonundan (örneğin, Parkinson hastalığı) uyarlanmıştır. DBS elektrodu bir alt kasce cebine yerleştirilir ve yerine demirlenir. Kasın elektriksel klima için teknoloji gerekli değilse, PCA EMG elektrot doğrudan kas içine takılı ve kanca ile demirlemiş olabilir. 4. İki TA-LCA Kas Kompleksi EMG Kayıt Elektrotları, Her Bobinli Kurşun Tel ve Terminal Pin ile Adım 1.1’de yapıldığı gibi TA-LCA kas elektrotu için sarmal bir kurşun monte edin. Lehim adım 1.2’de yapıldığı gibi kurşun üzerine bir kadın pin. 5 mm x 10 mm dikdörtgen planlı polyester greft ilerler. 20 G hipodermik iğne ile mesh merkezinde bir delik olun. Kurşunun 10 mm’lik ucunu deliğe, deliğin ötesine çıkıntılı 3 mm’lik bir bobin le tanıtı. 6-0 monofilament, emilemez dikiş kullanarak mesh kurşun yapıştırın.NOT: Mesh Bu parça kas kompleksi örten tiroid kıkırdak elektrot kurşun çapa için kullanılacaktır. Toplam 5 mm kayıt uzunluğu sağlamak için bir kanca oluşturmak ve kliplemek için kurşun ucunu bükün. 5. Elektrotlar ve Dış Ekipmanlar Arasındaki Ara Bağlantılarda Cilt Haznesi Hazne yapmak için tek satırlık dişi iğne şerit konektörünü kullan. Şeritten her biri sekiz iğne deliği içeren iki parça (her biri 17,5 mm uzunluğunda) kesin. İlk olarak, zımpara ile her parçanın dış yüzeyleri pürüzlü, sonra bir çift sıra konektör yapmak için bir duman kaput fenol ile birlikte tutkal. Tutkal sertleştirmesine izin vermek için konektörü 60-80 °C’lik bir duman kaputuna 30 dakika süreyle yerleştirin.NOT: Bu çift satırmontaj biçimi, sol ve sağ taraftaki elektrotlar için iğne deliklerinin atanmasında kolaylık sağlayacaktır. Konektörün ön plakasını (cilt demirleme için implant alanının dışına çıkıntı yapacak kısım) yapmak için şeritten 25,6 mm uzunluğunda bir parça kesin. Neşterle yüz plakasının ortasında 5,4 mm x 17,4 mm dikdörtgen bir delik kesin. Çift sıralı konektörü, çıkıntı olmadan yüzey yüzeyi ile yıkanana kadar yüz plakasının dikdörtgen deliğinin içine yerleştirin. Konektör yüz plakasının dikdörtgen deliğine sığmazsa, delik bir dosya yla hafifçe büyütülebilir. Konektör delikleri simetrik olmadığından, konektör kenarını daha büyük çaplı delikleri ön plakaya takın.NOT: Sonuç olarak, daha küçük çaplı delik ile konektörün ters kenarına yerleştirilen bir dişi pim tutturacak ve yerine kilitlenecektir. Konektörü ve yüz plakasını birbirine yapıştırmak için fenol kullanın. Tutkal sertleştirmeiçin 30 dakika boyunca bir duman kaputunda 60-80 °C su montaj yerleştirin. Yüz plakasının her iki köşesinde ve yüz plakasının her iki tarafında toplam altı delik için uçlardan yarım bir şekilde 1,3 mm delik aç.NOT: Bu delikler implant yerinde son deri haznesi dikiş için kullanılacaktır. 15 mm uzunluğundaki polyester grefti kesip, montajı ön plakanın altındaki montajı çevreler, bu da montajı biyouyumlu hale getirir. Tüpü montaja sabitlemek için, paslanmaz çelik telleri duvardan uzunluğu boyunca üç eşit aralıklı pozisyonda (her biri 3,8 mm arayla) örmek için bir hipodermik iğne kullanın. Kabloları montaj yüzeyine sabitlemek için konektörün her köşesine eşit aralıklı çentikler yerleştirin. Bir etek oluşturmak için montaj için tüp cinch için bir çift pliers ile her telin uçlarını bükün. Haznenin bir ucundaki polyester yamaüzerinde kalıcı bir işaret yapın.NOT: İmplant cerrahisi sırasında haznenin rostral ucunu belirlemek için oryantasyon için bu işareti kullanın. Kaudal yönde rostral olarak, her iki satır (sol ve sağ taraf) için aşağıdaki pin elektrot atama aşağıdaki gibi olmalıdır: PCA EMG, TA-LCA EMG, boş delik, boş delik, RLN anodu, RLN katot, SLN anodu, ve SLN katot. 6. Ön Amplifikatör ve Uyarıcının Kayda Alması Için Harici Bağlantı Kablosu NOT: Sinir stimülasyonu-EMG kayıt seansları sırasında implante edilen deri haznesi ile harici ekipman arasında bağlantı sağlamak için bir kablo kullanılır (bölüm 8 ve 10). Bu cilt haznesinde kadın pimleri içine eklemek için erkek iğneleri ile sonlandırıcı 12 yalıtımlı teller oluşur. Bu kablo iki bölümden oluşur: bir EMG kayıt fişi ve sinir stimülasyon telleri. Bir kayıt fişi uyarıcı pimleri yayılan yüksek gerilim uyarıcı eserler düşük voltaj EMG sinyalleri izole etmek için gereklidir. Aynı nedenle, cilt haznesi her satırında iki delik uyarım pimleri kayıt pimleri ayırmak için boş bırakılır. EMG kayıt fişini yapmak için, bir erkek şerit konektörü kullanın (aynı uzunluk ve genişlik, ancak bir kadın konektörün yarısı yüksekliğinde). Her biri sadece iki delik içeren iki parçaya bölün. Cilt haznesinde çift sıralı konektör yapmak için aynı yaklaşımı kullanarak fenol yapıştırıcı kullanarak iki parça yapıştırın (adım 5.1). Kablodaki dört EMG kayıt kablosunu alın ve şerit kenarının ötesine çıkıntılı uçlarla kilitlenene kadar terminal erkek pimlerini dört deliğin her birine takın. Tel iğneli kavşakları yalıtmak için fişin üst kısmını kapatmak için kemik çimentosu kullanın. Kablodaki kalan sekiz kabloyu kullanarak erkek pimlerinde sonlandırma yı kullanarak sinir uyarım manşetlerine kadın pimleri aracılığıyla bireysel bağlantılar yapın. 7. İlk İmplant Cerrahisi Lisanslı bir çiftlikten her iki cinsten de 1-2 yaş, 20-25 kg’lık bir kanin edinin. Aseptik implant ameliyatından önce hayvanı alıştırın. Ameliyattan önce tüm ekipmanları otoklav. Ameliyattan önce 10-12 saat boyunca yiyecek saksıtutun. Hayvanı ameliyata hazırla. Hayvanın başını ve boynunu tıraş edin ve cildi alkol ve betadine scrub solüsyonu ile temizleyin. 2-4 mg/kg kiremit ve zolazepam kombinasyonunun intravenöz enjeksiyonu ile hayvananestezi, entübasyon yoluyla oksijen% 3 izofluran takip. Hayvanı supine pozisyonunda ısıtma yastığı ile bir ameliyat masasına yerleştirin ve hayvanı cerrahi olarak örtün. Anestezi orta düzleminde fizyolojik istikrarı sağlamak için ameliyat boyunca en az her 15 dakikada bir hayvanın kalp atış hızını, solunum hızını, vücut ısısını ve oksijen doygunluğu izleyin. Manubrium tiroid çentik bir orta hat boyun kesi olun. Yemek borusundan serbest trakeayı inceleyin ve krikoid kıkırdağın alt sınırını ortaya çıkarın. Uyarıcı manşeti her iki el ve RLN’lerin üzerine yerleştirin. Her iki tarafta tiroid kıkırdağının ön yüzeyinde bir biyopsi yumruğu (çapı 4 mm) ile bir kıkırdak penceresi olun. Her iki TA-LCA kas komplekslerinin lateral yönlerini ortaya çıkarın. EMG kayıt elektrotlarını 23 G iğne kullanarak TA-LCA kas komplekslerine iğnenin ucuna barb takarak yerleştirin. Elektrot polyester yama kıkırdak üzerine dikiş. Her iki tarafta PCA kas altında arkadaşı kanca tel EMG kayıt elektrot ile birlikte DBS elektrot yerleştirin. Uyarım her kanal için ses kat kaçırma üretir onaylamak için bir endoskop kullanın. DBS elektrotlarını 4-0 emici dikişle krikoid kıkırdaklara sabitle. Sinir stimülasyonu-EMG kayıt elektrotlarının tüm kablo kablolarını dişi pimleri aracılığıyla hazneye yerleştirin. Bir hemostat moda bir ekleme aracı ile delikler içine pimleri basın. Kemik çimentosu kullanarak kurşun iğneli kavşakları izole etmek için haznenin alt yüzeyini kapatın. Çimento sertleştikten sonra, hazneyi orta hat kesiğinin rostral ucuna deriden geçirin ve polyester etek ile deri altı dokulara dikin. Yüz plakasındaki deliklerden geçen dikişlerle cilt kenarını hazneye takın.NOT: Hemostat’ın bir çenesinin bir ucu yarık var. Kurşun tel, yarıktan deliğe yerleştirilebilir ve tezgah pimin başına yerleştirilebilir. İkinci çene haznenin karşı tarafına yerleştirilir. Hemostat sıkma kendi hazne deliğine iğne presler. Trapezius kas ortaya çıkarmak için sol boyun bir kesi olun. İmplante edilebilir darbe jeneratörü yerleştirmek için bir alt müsküler cep yapmak için diseksiyon gerçekleştirin. Tünel her DBS IPG içine yerleştirmek için boyun kesi için subkutan kurşun. Tüm cerrahi yaraları dikişlerle kapatın. Ameliyattan tam iyileşme kadar yakından hayvan izleyin. Ameliyat sonrası analjezikler (örn. buprenorfin: 0.01-0.02 mg/kg) rutin olarak 48 saate kadar antibiyotik verin (örn. cefpodoxime: 10 mg/kg) ağızdan hayvana en az 3 gün süreyle. Çalışma boyunca hayvan tek tek ev ve normal yara iyileşmesi ve implante cihazın stabilizasyonu sağlamak için 10 günlük bir süre için egzersiz kısıtlamak.NOT: Cilt haznesi doku uyumlu antiseptik solüsyon ile günlük olarak temizlenmelidir. Buna ek olarak, sahte erkek pimleri EMG kayıt oturumları dışında rutin deri haznesi kadın iğneleri içine takılmalıdır. Bu manevra, haznede enkaz birikimini önleyecek, harici kablo ile etkili bağlantılar yapılmasını sağlayacak ve enfeksiyonu önleyecektir. 8. Temel sinir stimülasyon-EMG Kayıt Oturumları NOT: Bu seansları implant cerrahisi sonrası 2x-3x yapın (bölüm 7) ve sinir transection cerrahisi (bölüm 9) öncesi, bilateral RLN’ler sağlam olduğunda temel EMG sinyalleri elde etmek için. Standart sinir stimülasyonu-EMG kayıt seansı sırasında aşağıdaki protokolü uygulayın (bölüm 8 ve 10). 10-12 h. Hayvanı tiletamin ve zolazepam kombinasyonu ile anestezi ettirmeden önce (intravenöz enjeksiyonla ilk yükleme dozu 2-4 mg/kg, daha sonra i.v. hattı ile saatte 0.4 mg/kg ile koruyun). Supine pozisyonda bir ısıtma yastığı üzerinde hayvan yerleştirin ve anestezi ılımlı bir düzlemde hayvan korumak. Adım 7.2’de açıklandığı gibi işlem sırasında hayvanın hayati değerleri izleyin. Glottis düzeyinde ses kıvrım hareketini görselleştirmek için bir gırtlak skop aracılığıyla bağlı ccd video kamera ile sıfır derecesert endoskop takın. Fişi ve pimleri aracılığıyla laboratuvar uyarıcısına ve EMG preamplifikatörlere cilt haznesine bağlanan harici kabloyu arayüz. EMG sinyallerini görüntülemek, kaydetmek ve ölçmek için preamplifikatörlerden çıkan çıktıları bir veri toplama cihazına ve/veya osiloskopa bağlayın. Her koşulda bilateral TA-LCA kompleksleri ve PCA kaslarından uyarılmış EMG yanıtlarını kaydetmek için sırasıyla sol ve sağ RLN’lere uyaran uyaranlar (tek kare dalga darbeleri, 0.1-0.5 ms süresi, 0.5-2.0 mA genlik) sağlayın. Her koşulda bilateral TA-LCA kompleksleri ve PCA kaslarından uyarılmış EMG yanıtlarını kaydetmek için sırasıyla sol ve sağ SLN’lere uyaran uyaranlar (tek kare dalga darbeleri, 0.1-0.5 ms süresi, 0.5-2.0 mA genlik) sağlayın. Hiperkapniye neden olmak ve hayvanın solunum çabasını artırmak için oda havası ile karıştırılmış CO2’yi hayvanın ağzından teslim edin. Maksimum inspiratuar motor ünitesi alımının gerçekleşeceği 1 dk ile sınırlandırılması. Bu hiperkapnik durum altında TA-LCA kompleksleri ve PCA kaslarının spontan EMG aktivitelerini kaydedin. Anesteziden tam iyileşme yenene kadar hayvanı izleyin ve hayvanı tesise geri getirin. 9. Sinir Traneksiyonu ve Anastomoz Için İkinci Cerrahi İkinci ameliyatı ilk ameliyattan 10-14 gün sonra yapın. Ameliyattan önce 10-12 saat boyunca yiyecek saklar. 7.2 adımda açıklanan tekniği kullanarak hayvanı anestezik, perdeleme ve intraoperatif olarak canlılar izle. Dikişleri çıkarın ve mümkün olduğunca künt diseksiyon ile orta hat kesisini yeniden açın. Diseksiyon sırasında önceki implantasyona zarar vermekten kaçının. Diseksiyon yoluyla bilateral RLN’leri açığa çıkar. İzole, transect ve anastomoz her sinir ile 7-0 monofilament, nonabsorbable sütür sütür dikişler bilateral laringeal paralizi neden. Steril salin ve gentamisin antibiyotik ile boyun kesisini sulayın. 3-0 emilebilir dikişler kullanarak kas ve deri altı dokuları kapatın. 3-0 emilmeyen monofilament sütür sütür ile yakın cilt. Ameliyattan tam iyileşme yenene kadar hayvanı yakından takip edin. Ameliyat sonrası 48 saate kadar rutin olarak analjezik (örn. buprenorfin: 0.01-0.02 mg/kg) sağlayın. En az 3 gün boyunca hayvana sözlü olarak antibiyotik verin (örn. cefpodoxime: 10 mg/kg). Normal yara iyileşmesi ne izin vermek için 10 günlük bir süre için egzersiz hayvan kısıtlamak. 10. Bilateral RLN Yaralanmaları Sonrası Sinir Stimülasyonu-EMG Kayıt Seansları Bu seansları ilk 3 ay boyunca haftada 1x, daha sonra iki haftada bir gerçekleştirin. Bu oturumlar için bölüm 8’de açıklanan protokolü izleyin.

Representative Results

Bileşenlere örnekler Şekil 2’degösterilmiştir. Şekil 2A’da soldan sağa doğru sırasıyla sinir uyaran manşeti, TA-LCA kayıt elektrot, PCA kayıt elektrot ve cilt arayüz haznesi vardır. Bu bileşenlerin göreli boyutu takdir edilebilir. Deri haznesi(Şekil 2B)her sarmal telin sonundaki dişi pimlerin(Şekil 2D)yerleştirildiği iki sıra delik vardır. İmplantasyon ameliyatı sırasında yüz plakasının (ok) karşısına yerleştirilirler. Hazne, konektör yan duvarlarına bağlı polyester bir etek(Şekil 2C)vardır. Bu etek bağ dokusu infiltrasyonu ile pozisyonda hazne çapa için tasarlanmıştır. Her Teflon kaplı paslanmaz çelik EMG kurşun(Şekil 2E)kas kaydı için kanca şeklinde bir elektrot oluşturmak için ucunda deinsulated (5 mm). Stimülasyon manşeti iç manşet duvarına bağlı iki elektrota sahiptir. 2 mm(Şekil 2F)mesafesi ile ayrılırlar ve sinir boyunca akım iletimini sağlamak için “V” şekli(Şekil 2G)oluştururlar. Şekil 2: İmplant sisteminin bileşenleri. (A) Soldan sağa sırasıyla sinir uyaran manşet, TA-LCA kayıt elektrot, PCA kayıt elektrot ve cilt arayüz haznesi. (B) İki sıra delik gösteren deri haznesi. (C) Konektör yan duvarlarına bağlı polyester bir etek gösteren hazne. (D) B. (E) Teflon kaplı paslanmaz çelik EMG kurşun içine takılacak dişi pimleri içeren sarmal tel, kas kaydı için kanca şeklinde bir elektrot oluşturmak için ucunda deinsulated (5 mm) olduğunu. (F) Stimülasyon manşeti iç manşet duvarına bağlı iki elektrotiçerir ve bu elektrotlar 2 mm ile ayrılır. (G) “V” şeklinde elektrotların oluşumu sinir boyunca akım iletimini sağlamak için. Bu rakam izin27ile değiştirilmiştir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın. Şekil 3 implante edilmiş cilt haznesini ve harici ekipmandan gelen kablonun kaplara nasıl arayüz lendirilebildiğini gösterir. Bu kukla erkek pinler (gösterilmez) kayıt oturumları arasında enkaz onları ücretsiz tutmak için hazne nin kadın iğneleri eklenir unutulmamalıdır. Şekil 3: Cilt haznesi ve arayüz kablosu. (A) Sahte erkek iğneleri olmadan ön boyunüzerinde implante deri haznesi gösterilir. (B) Görüntü, harici ekipmandan kablonun uyarıcı pimlerinin ve EMG kayıt fişinin (ok) sinir stimülasyonu-EMG kayıt seansı sırasında hazneye nasıl arayüz haline geldiğidir. Bu rakam izin27ile değiştirilmiştir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın. Şekil 4, RLN’ler bozulmamış temel oturumlardan birinden gelen bir EMG kaydını gösterir. Şekil 4: Normal innervasyonlu laringeal kaslardan EMG kayıtları. (A) RLN stimülasyonunun bir uyarıcı artifakı (ok) ürettiği PCA kaslarından örnek kayıt ve ardından büyük bir uyarılmış EMG potansiyeli. (B) SLN stimülasyonunun bir uyarıcı artifakı (ok) ürettiği TA-LCA kas kompleksinin örnek kaydı. Burada temsil edilenkısagecikmemonoskopik kas yanıtı ve (b) daha uzun gecikme polisinaptik RGC yanıtıdır. (C) Patlamalar (oklar) normal ilham sırasında PCA kas kaydedilen spontan EMG aktivitesi. (D) CO2 teslimatı süresince inspiratuar EMG aktivitesinin artması. Bu rakam izin27ile değiştirilmiştir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın. PCA kas bir kayıt(Şekil 4A),RLN stimülasyon büyük bir uyarılmış EMG potansiyeli takip bir uyarıcı artifakı (ok) üretir. Maksimum RLN uyarılmış tepkiler normal innervasyon genel büyüklüğü iyi bir indeks yanı sıra sonraki nörorrhaphy aşağıdaki reinnervasyon düzeyi, motor birim türü ne olursa olsun sağlar. RLN hem inspiratuar ve refleks glottik kapatma sinir lifleri içerdiğinden bu doğrudur (RGC) motor üniteleri. RLN stimülasyon birimleri her iki tip acemi. Uyarılmış EMG motor ünitesi aktivitesi düzeltilir ve kas innervasyonunun nicel bir ölçüsünü elde etmek için 20 ms’lik bir zaman dilimi boyunca entegre edilir. TA-LCA kas kompleksi(Şekil 4B)bir kayıtta, SLN stimülasyon bir uyarıcı artifakı (ok) üretir. Bu yapıyı kısa gecikmeli monosinaptik kas yanıtı (a) ve daha uzun gecikmeli polisinaptik RGC yanıtı (b) takip eder. Potansiyel (a) krikotiroid kas doğrudan bir yanıttır, Bu kas SLN yakın dış dalı tarafından innerve çünkü. Bu şubenin başıboş aktivasyonu genellikle RGC yanıtını etkinleştirmek için iç dalı sinir manşet stimülasyonu sırasında oluşur. Krikotiroid potansiyeli TA-LCA elektrot tarafından kaydedilir, Bu kas kompleksi yakınında yer alır gibi. Daha önceki çalışmalar, iç dal stimülasyonuile uyarılmış krikotiroid potansiyelinin SLN’nin dış dalı kesilerek seçici olarak ortadan kaldırabileceğini göstermiştir (Zealear, yayınlanmamış gözlemler). Maksimum SLN uyarılmış EMG yanıtları, RGC duyusal-motor yolu aracılığıyla TA-LCA kompleksinin doğal innervasyonunun büyüklüğünü yansıtır. ÖNCE RLN neurorrhaphy, PCA kas hiçbir RGC innervasyon, bu yüzden hiçbir SLN potansiyeli bu kas tespit edilmelidir. Sinir traneksiyonu ve onarımı sonrasında, SLN uyarılmış potansiyeller TA-LCA kompleksinin doğru RGC reinnervasyonu miktarını ve PCA kasının yanlış RGC reinnervasyonunu yansıtır. RGC aktivitesi, tüm RGC dalga formunu yakalamak için 20 ms’lik bir zaman diliminde düzeltme ve entegrasyon ile ölçülür. (Şekil4C),spontan EMG aktivitesinin patlamaları (oklar) normal esin ler sırasında PCA kaslarından kaydedilir. Bu inspiratuar EMG aktivitesi CO2 teslimatı sırasında artar, gösterildiği gibi(Şekil 4D) daha yavaş süpürme hızında. Spontan PCA EMG aktivitesi orijinal inspiratuar motoneurons tarafından bu kasın normal innervasyon büyüklüğü iyi bir tahmin sağlar. TA-LCA kompleksinin inspiratuar innervasyonu yoktur, bu nedenle bu kaslardan inspiratuar potansiyel saptanmamalıdır. Bunun nedeni, anestezili hayvanın maksimal inspiratuar çabasında ses kıvrımının kaçırılmasında sadece inspiratuar motor birimlerinin yer almalarıdır. Sinir traneksiyonu ve onarımı sonrasında, spontan inspiratuar potansiyeller PCA kasının doğru reinnervasyon büyüklüğünü ve TA-LCA kompleksinin yanlış reinnervasyon büyüklüğünü yansıtır. İnspiratuar EMG aktivitesi kayıtları 8 s zaman dilimi içinde yükseltilir, düzeltilir ve entegre edilir.

Discussion

Bu yazıda laringeal sinirlerin uyarılması ve uzun vadede laringeal kaslardan EMG yanıtlarının kaydedilmesi için yeni, ekonomik ve implante edilebilir bir sistemin üretiminde gerekli adımlar açıklanmaktadır. Protokol karmaşık değildir ve fare kadar küçük bir hayvanda kullanılacak kadar kompakt bir implant üretebilir. Üzerinde durulması gereken birkaç kritik adım vardır. İlk olarak, kurşun yalıtımı, bükülme veya kırılmayı önlemek için kurşun telleri dikkatli ve düzgün bir şekilde sarılmalıdır. Bir bobin makinesi yoksa, prefabrik bobinli kurşunlar ticari olarak elde edilebilir. İkincisi, bir silikon tüp içine kurşun teller ekleme stratejisi sinir straddles bir “V” oluşturmak için manşet içinde sinir yoluyla mevcut teslimat teşvik etmek için önemlidir. Her iki yol da tüpün aynı tarafına yerleştirilirse, elektrotlar arasında akım lanma meydana gelebilir. Ayrıca kurşun sinir için dilim yaralanma olasılığını önlemek için tüp iç duvara karşı konumlandırılmış olması önemlidir.

Üçüncü olarak, implantasyon ameliyatı sırasında, laringeal sinirler zarar görmesini önlemek için dikkatle kesilmelidir. İmplantasyonun daha sonraki aşamasında, hazneye iğne takıldığında, pimin başının ani bükülmesini önlemek için pimi deliğine hizalayarak kuvvet uygulanmalıdır. Daha sonra, kemik çimentosu tam yalıtım ve kanallar arasında çapraz konuşma önlenmesi için hazne alt iyice dağıtılmalıdır. Son olarak, enfeksiyonun önlenmesi zaman içinde implant sisteminin bütünlüğünü sağlamak için önemlidir. Bu çeşitli manevralar bir arada elde edilebilir: hazneye bir etek eklenmesi, antibiyotik yönetimi, doku uyumlu antiseptik solüsyon ile yara ve hazne günlük temizlik, ve seanslar arasında enkaz onları temiz tutmak için hazne nin kadın iğneiçine kukla erkek iğneleri yerleştirilmesi.

Bu köpek laringeal modelinde protokolün başarılı olduğu kanıtlanmıştır. Ancak, bazı değişiklikler veya alternatif stratejiler diğer uygulamalar için düşünülebilir. Örneğin, PCA ve TA-LCA EMG elektrotlarının deinsulated algılama uçları, polyester greft veya DBS elektrot ile kaslara harici bir yolla sabitlenir. Dış demirlemenin gerekli olmadığı veya yapılmadığı bir uygulamada, elektrotun dikeni tek başına çapa görevi görebilir. Böyle bir durumda, Teflon kaplı, paslanmaz çelik, monofilament tel dokuda daha kararlı bir diken sağlayan, daha fazla çekme mukavemeti görünümünde multifilament tel tercih edilebilir. Ancak, multifilament tellerin kırılmaya daha az yatkın olabileceği unutulmamalıdır. Cilt haznesinin imalatı ve montajı için alternatif bir strateji, biyouyumlu polimerler (örneğin, Stratasys tarafından MED610) kullanılarak 3D baskı yapmaktır. Bu, üretim sürecini basitleştirebilir.

İmplantasyon cerrahisi ve hayvanın iyileşmesisonrasında, fizyolojik seanslar temel verileri elde etmek için hala bozulmamış RLN’ler ile yapılır. Bir seans sırasında, RLN stimülasyonu sonrasında laringeal kaslardan EMG sinyalleri yokluğu oluşabilir. Nedeni gidermek için(Tablo 1),öncelikle ses kıvrım hareketinin mevcut olup olmadığı belirlenmelidir. Mevcutise, bu sinir etkili manşet tarafından aktive olduğu anlamına gelir, ama EMG kurşun ile ilgili bir sorun var. Bu durumda, kullanıcılar daha fazla EMG uyarıcı artifakı bakmak gerekir. EMG artifakı yoksa, preamplifikatörün EMG girişinde bir süreksizlik olması muhtemeldir. Altmış çevrim gürültü de mevcut olacak ve genlik büyük. Obje büyükse, bir uyarıcı iğneden kayıt pisine doğru şant, kanal ön amplifikatörünün doyması ve EMG yanıtının silinmesinden sorumlu olabilir. Eğer obje normalse, EMG kurşunu büyük ihtimalle kastan çıkmış ve aktivitesini tespit edemez. Öte yandan, ses kıvrım hareketi yoksa, o zaman sinir aktive değildir. Artefakt yoksa, uyarım devresinde sinir aktivasyonunu engelleyen bir süreksizlik olabilir. Eğer artifakı normal görünüyorsa, sinir implant cerrahisi sırasında yaralanmış olabilir veya manşet sinirden göç etmiş olabilir. Benzer bir strateji SLN stimülasyonu sırasında emg sinyalleri yok nedenini gidermek için uygulanabilir.

Uyarılmış sinir	Hedef kas(lar)	Ipsilateral vokal kıvrım hareketi	Uyarıcı obje	Neden
RLN	PCA ve/veya TA-LCA	Evet	Yok (60-döngü gürültü mevcut)	EMG girişinde preamplifikatöre (örn. kurşun, pim, kablo);
			Büyük	Haznede stim ve kayıt pimleri arasında çapraz konuşma
			Normal	EMG elektrotunun çıkığı
		№	Yok	Stimülasyon devresinde süreksizlik
		№	Normal	1. RLN yaralanması; 2. Manşet çıkığı
SLN	TA-LCA	Evet	Yok (60-döngü gürültü mevcut)	EMG girişinde preamplifikatöre (örn. kurşun, pim, kablo);
			Büyük	Haznede stim ve kayıt pimleri arasında çapraz konuşma
			Normal	EMG elektrotunun çıkığı
		№	Yok	Stimülasyon devresinde süreksizlik
		№	Normal	1. SLN veya RLN yaralanması; 2. Manşet çıkığı

Tablo 1: Sorun giderme kılavuzu.

Bu teknolojinin mevcut uygulamasında iki küçük sınırlamalar olduğu belirtilmelidir. İlk olarak, hazneye takılması sırasında dişi pimin ani bükülme birkaç durumda meydana gelmiştir. Neyse ki, pimleri doğrultulu ve başarıyla delik içine yerleştirilir. Pin hasarı onarılamaz ise, kurşun ve tüm bileşeni değiştirilmesi gerekir. Bu nedenle, yedek bileşenler ameliyattan önce hazır olmalıdır. İkinci olarak, cerrahi implantasyonu tamamlamak için gereken süre uzundur (~10 saat). Dört sinirler, dört kas, bir hazne ve bir IPG: Uzun süre kısmen bu çalışma için gerekli stimülasyon ve yeniden kodlama bileşenlerinin çok sayıda yansıtır. Bu teknoloji kullanılarak daha az bileşen gerekiyorsa, implantasyon süresi önemli ölçüde azaltılmalıdır (örneğin, fare dili modeli^28).

Bu teknolojik yaklaşım, mevcut yöntemlere göre avantajlı olan çeşitli özellikleri tanıtır. Kurşun tellerin kıvrılma bu sistemin en yeni ve önemli özelliğidir. Sarmal müşteri adayları, sağladıkları birçok avantaja rağmen ticari olmayan hayvan deneyleri için yaygın olarak mevcut değildir. Sarmal bir kurşun implantasyon sırasında istenilen uzunluğa genişletilebilir. Ayrıca, implantasyon dan sonra elektrot ucu veya tel kırılması çıkık önlemek için hayvan hareketli, uyanık, hareketli germek olacaktır. Bu özellik implantın uzun ömürlü olmasını ve uzun vadede stabil sinir stimülasyonu ve kas kaydını sağlar. Ayrıca, hazne etrafında doku uyumlu bir etek ekleyerek bu yabancı vücuda yara maruz kalma önler ve enfeksiyon yokluğunda normal fibrozis ve yara iyileşmesi teşvik. Bu etek olmadan önceki çalışmalar erken enfeksiyon ve deney erken sonlandırma ile sonuçlandı. Son olarak, bu implant sistemi kompakt ve çok kanallı, çeşitli boyutlarda hayvan modellerinde çok sayıda nöromüsküler yapılardan etkili veri toplama sağlayan.

Bu teknik yaklaşım uyarlanmış ve başarıyla bir sıçan modeline tercüme edilmiştir. Bu çalışma, yaşlanan sıçanda dil kası atrofisi ve disfonksiyon önlenmesinde elektriksel klima etkisini araştırmak için tasarlanmıştır. Hipoglossal sinirler klima için manşet elektrotlar ve dil EMG kayıt elektrotları ile implante implante edildi²⁸. Bu teknoloji diğer araştırma uygulamalarında da kullanılabilir. Kan gırtlakmevcut protokolün bir uzantısı olarak, seçici reinnervasyon teşvik elektriksel klima etkileri şu anda tavşan yüz kasları üzerinde çalışılmaktadır. Bu çalışma Bell’s palsy olan hastalarda yüz sinkinezi önlenmesi için bir temel sağlayabilir, ortak ve zayıflatıcı tıbbi durum. Bu teknolojinin son potansiyel kullanımı uyanık, serbestçe hareket eden hayvanları uyarmak ve kaydetmektir. Şu anda, bu tür veriler uyanık, kontrolsüz sıçanlardan harici kablo ile elde edilmiştir²⁸. Gelecekte, bu ekonomik sistem aynı zamanda uzaktan kayıt-stimülasyon teknolojisi ile kombine edilebilir (örneğin, telemetri) kablosuz nöromüsküler sistemleri etkinleştirmek veya araştırmak için.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Yazarlar çalışma boyunca hayvan bakımı ve veri toplama yaptığı katkılar için Dr Hongmei Wu teşekkür ederim. Biz Steril ameliyatları ile yardım için Amy Nunnally, Jamie Adcock ve Phil Williams teşekkür ederiz. Vanderbilt Üniversitesi Hayvan Bakım Tesisi personelinin uzmanlığı ve özverisi paha biçilmezdi. Bu araştırma NIH hibe U01DC016033 tarafından desteklenmiştir.

Materials

20 G x 1" Gauge hypodermic needle	BD	305175
23 G x 1" Gauge hypodermic needle	BD	305145
25 G x 1" Gauge hypodermic needle	BD	305125
3-0 absorbable sutures, COATED VICRYL	Ethicon	J219H
3-0 monofilament, nonabsorbable sutures, Prolene	Ethicon	8684G
4-0 monofilament, nonabsorbable sutures, Prolene	Ethicon	8871H
6-0 monofilament, nonabsorbable taper needle suture, Prolene	Ethicon	8805
7-0 monofilament, nonabsorbable sutures, Prolene	Ethicon	M8735
Adhesive silicone solvent-Hexamethydisiloxane 98%	ACROS	code 194790100	for dilution of modical adhesive silicone
Bone cement	Zimmer	1102-16	20g powder 10ml liquid
Buprenorphine (Buprenex, ampules of 1ml)	Reckitt Benckiser Healthcare (UK) Ltd	12496-0757-1
CCD video camera attached to the endoscope	Sony	MCC500MD
Cefpodoxime (Simplicef 100mg tablets)	Zoetis	5228
Data acquisition device , PowerLab 16/35	ADInstruments, Inc	5761-E
Deep-brain stimulation (DBS) electrodes	Abbott	6172ANS
Digital oscilloscope	Tektronix	DPO71304SX
Implantable pulse generator (IPG), Infinity	Abbott	6660ANS
Knitted polyester graft	Meadox Medical Inc	92220	20mm in diameter
Medical Grade Polyethylene Micro Tubing	Amazon.com	BB31695-PE/13-10	OD 0.156", ID 0.094"
Metal female pin	Allied Electronics & Automation	220-S02-100
Metal male pin	CDM electronics	220-p02-1
Prefabricated coiled leads	Medical innovations Inc.
Silastic Laboratory Tubing	Cole-Parmer	2415569	OD 0.125", ID 0.062"
Silastic Medical Adhesive Silicone	Dow corning	Type A, 2 oz
Stainless steel monofilament wire	The Harris Products Group	type 316	0.008" (coated), 0.005" (bare)
Sterile Disposable Biopsy Punch (4mm)	Sklar Instruments	96-1146
Strip connector	CDM electronics	2.6 x 11.6 x 101.5 mm	single row, round, through hole
Teflon-coated multi-filament stainless steel wire	Medwire	Part 316, ss7/44T
Tiletamine and Zolazepam combination, Telazol – 5mL	Zoetis	004866
Tissue-compatible antiseptic solution, Nolvasan – 1 Gal.	Zoetis	540561
Zero-degree rigid endoscope	Karl Storz	8712AA

References

Electromyography. Wikipedia, The Free Encyclopedia Available from: https://en.wikipedia.org/wiki/Electromyography (2019)
Zealear, D. L., et al. Stimulation of denervated muscle promotes selective reinnervation, prevents synkinesis, and restores function. The Laryngoscope. 124 (5), 180-187 (2014).
Gaweł, M. Electrodiagnostics: MUNE and MUNIX as methods of estimating the number of motor units – biomarkers in lower motor neurone disease. Neurologia i neurochirurgia polska. 53 (4), 251-257 (2019).
Foerster, G., Mueller, A. H. Laryngeal EMG: Preferential damage of the posterior cricoarytenoid muscle branches especially in iatrogenic recurrent laryngeal nerve lesions. Laryngoscope. 128 (5), 1152-1156 (2018).
Lin, R. J., Smith, L. J., Munin, M. C., Sridharan, S., Rosen, C. A. Innervation status in chronic vocal fold paralysis and implications for laryngeal reinnervation. Laryngoscope. 128 (7), 1628-1633 (2018).
Koh, T. J., Leonard, T. R. An implantable electrical interface for in vivo studies of the neuromuscular system. Journal of Neuroscience Methods. 70 (1), 27-32 (1996).
Grimonprez, A., et al. A Preclinical Study of Laryngeal Motor-Evoked Potentials as a Marker Vagus Nerve Activation. International Journal of Neural Systems. 25 (8), 1550034 (2015).
Haidar, Y. M., et al. Selective recurrent laryngeal nerve stimulation using a penetrating electrode array in the feline model. The Laryngoscope. 128 (7), 1606-1614 (2018).
Kneisz, L., Unger, E., Lanmüller, H., Mayr, W. In Vitro Testing of an Implantable Wireless Telemetry System for Long-Term Electromyography Recordings in Large Animals. Artificial Organs. 39 (10), 897-902 (2015).
Inzelberg, L., Rand, D., Steinberg, S., David-Pur, M., Hanein, Y. A Wearable High-Resolution Facial Electromyography for Long Term Recordings in Freely Behaving Humans. Scientific Reports. 8 (1), (2018).
Horn, K. M., Pong, M., Batni, S. R., Levy, S. M., Gibson, A. R. Functional specialization within the cat red nucleus. Journal of Neurophysiology. 87 (1), 469-477 (2002).
Larson, C. R., Kistler, M. K. The relationship of periaqueductal gray neurons to vocalization and laryngeal EMG in the behaving monkey. Experimental Brain Research. 63 (3), 596-606 (1986).
Zealear, D., Larson, C. A Microelectrode Study of Laryngeal Motoneurons in the Nucleus Ambiguus of the Awake Vocalizing Monkey. Vocal Fold Physiology Volume. 2, 229-238 (1988).
Zealear, D. L., Billante, C. R. Neurophysiology of vocal fold paralysis. Otolaryngologic Clinics of North America. 37 (1), 1-23 (2004).
Zealear, D. L., et al. Electrical Stimulation of a Denervated Muscle Promotes Selective Reinnervation by Native Over Foreign Motoneurons. Journal of Neurophysiology. 87 (4), 2195-2199 (2002).
Insalaco, G., Kuna, S. T., Cibella, F., Villeponteaux, R. D. Thyroarytenoid muscle activity during hypoxia, hypercapnia, and voluntary hyperventilation in humans. Journal of Applied Physiology. 69 (1), 268-273 (1990).
Ludlow, C. L., Van Pelt, F., Koda, J. Characteristics of Late Responses to Superior Laryngeal Nerve Stimulation in Humans. Annals of Otology, Rhinology & Laryngology. 101 (2), 127-134 (1992).
Li, Y., et al. Comparison of Ventilation and Voice Outcomes between Unilateral Laryngeal Pacing and Unilateral Cordotomy for the Treatment of Bilateral Vocal Fold Paralysis. ORL. 75 (2), 68-73 (2013).
Mueller, A. H. Laryngeal pacing for bilateral vocal fold immobility. Current Opinion in Otolaryngology & Head and Neck Surgery. 19 (6), 439-443 (2011).
Crumley, R. L. Laryngeal Synkinesis Revisited. Annals of Otology, Rhinology & Laryngology. 109 (4), 365-371 (2000).
Hydman, J., Mattsson, P. Collateral reinnervation by the superior laryngeal nerve after recurrent laryngeal nerve injury. Muscle & Nerve. 38 (4), 1280-1289 (2008).
Marie, J. P., Navarre, I., Lerosey, Y., Magnier, P., Dehesdin, D., Andrieu Guitrancourt, J. Bilateral laryngeal movement disorder and synkinesia: value of botulism toxin. Apropos of a case. Rev Laryngol Otol Rhinol (Bord). 119 (4), 261-264 (1998).
Zealear, D. L., Billante, C. R., Sant’anna, G. D., Courey, M. S., Netterville, J. L. Electrically stimulated glottal opening combined with adductor muscle botox blockade restores both ventilation and voice in a patient with bilateral laryngeal paralysis. Annals of Otology, Rhinology and Laryngology. 111 (6), 500-506 (2002).
Zealear, D. L., et al. Reanimation of the paralyzed human larynx with an implantable electrical stimulation device. Laryngoscope. 113 (7), 1149-1156 (2003).
Mueller, A. H., et al. Laryngeal pacing via an implantable stimulator for the rehabilitation of subjects suffering from bilateral vocal fold paralysis: A prospective first-in-human study. Laryngoscope. 126 (8), 1810-1816 (2016).
Li, Y., Garrett, G., Zealear, D. Current Treatment Options for Bilateral Vocal Fold Paralysis: A State-of-the-Art Review. Clinical and Experimental Otorhinolaryngology. 10 (3), 203-212 (2017).
Li, Y., Huang, S., Zealear, D. An implantable system for In Vivo chronic electromyographic study in the larynx. Muscle & Nerve. 55 (5), 706-714 (2017).
Connor, N. P., et al. Tongue muscle plasticity following hypoglossal nerve stimulation in aged rats. Muscle & Nerve. 47 (2), 230-240 (2013).

Play Video

PDF

DOI

DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite This Article

Zealear, D., Li, Y., Huang, S. An Implantable System For Chronic In Vivo Electromyography. J. Vis. Exp. (158), e60345, doi:10.3791/60345 (2020).

Automatically Generated