Name: assessing cortical cerebral microinfarcts on high resolution mr images
Uploaded: 2015-11-20T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 39 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Assessing Cortical Cerebral Microinfarcts on High Resolution MR Images at JoVE.com

The research leading to these results has received funding from the European Research Council under the European Union's Seventh Framework Programme [FP7/2007-2013] / ERC grant agreement [337333]. The research of SvV and GJB is supported by a VIDI grant [91711384] from ZonMw, the Netherlands Organization for Health Research and Development.

Otopsi numunelerin ve bu protokol için vivo MR görüntülerinde kullanılması, yerel düzenlemelere uygun olduğunu ve Utrecht Üniversitesi Tıp Merkezi (UMCU) yerel kurumsal inceleme kurulu tarafından onaylanmıştır. 1. Kortikal mikroinfarktlarının Histopatolojik Doğrulama MR kılavuzluğunda <ol><li> Ex vivo MRI <ol><li> Beyin dokusu ele aldığınızda her zaman eldiven ve uygun koruyucu kıyafet giyin. </li><li> Araştırma sorusu dayanarak, uygun, tercihen 10 mm kalınlığında, formalin ile fikse beyin döşeme seçin. Bu yazıda beyin levhalar UMCU nöropatolojisi bölümünden elde edilmiştir ve VU Üniversitesi Tıp Merkezi (VUmc), bilinen Alzheimer patolojisi dayalı. <ol><li> Kesme işleminden önce,% 10 formalin içine daldırma ile en az 3-4 hafta içinde bütün beyinleri Formalin sabitleyin. Her iki yarımkürede içeren, koronal plakalar halinde beyinleri kesin. </li><li> Otopsi tarama için, örneğin üç beyin sla için seçtiğinizfrontal, temporo-parietal ve oksipital bölgeden alınan beyin başına bs. Geçerli protokol bir tarama oturumda, her iki hemisfer içeren, üç koronal beyin plakaların kullanımı için optimize edilmiştir. </li></ol></li><li> Her iki tarafta (dorsal ve kaudal) beyin plaka fotoğraflarını çekmek ve dikkatli not alabilir (veya çizimler yapmak) MRG ile histoloji sonraki eş lokalizasyonu için, konteyner ve tarayıcıda plaka yönelim. </li><li> Oda sıcaklığında% 10 taze formalin ile - bu durumda MR kafa bobin dahilinde bir arada - Bir amaca kabı (Şekil 1) doldurun. Sıvıdan MR sinyal istenmeyen ise, uygun bir yoğunlukta yerine formalin (örneğin Fomblin ya Galden PFPE gibi) sahip bir perfloropolieter (PFPE), yağlama maddesi kullanılır. Formalin işlerken akış kabini kullanmak için emin olun. </li><li> Kapta beyin döşeme yerleştirirken, hava kabarcıklarını önlemek için emin olun. Shaki hafifçe hava kabarcıklarının çoğunluğu kaldırHer iki el ile, doku ng veya sallama veya ultrason banyosu kullanılarak. </li><li> Levhalar kap içinde taşımak ve yerinde döşeme tutmak için (Şekil 1) daha küçük bir kabı kullanarak, ihtiyaç duyulan sıvı miktarını sınırlamak olamaz emin olun. </li><li> Buharlaşmasını önlemek için potansiyel kirlenme (Şekil 2) MR (baş) bobini korumak için, plastik veya parafilm ile konteyner örtün. </li><li> Uygun bir bobin ile tüm vücut MR 7T tarayıcıyı kullanın. Bu protokol bir çift iletim ve 32 kanallı kafa bobini kullanılır alırsınız. </li><li> Sıvının potansiyel dökülmesini önlemek için, bir havlu veya cerrahi underpad sarılmış baş bobinde kabı yerleştirin. Konteyner hareket edemez emin olun ve levhalar yatay pozisyonda (Şekil 2) kalması. </li><li> Uygun bir layneri aracını kullanarak yüksek çözünürlüklü taramaları, doğru B0 homojen planlanmasında kullanılabilecek bir anket taraması çalıştırın ve RF güç kalibreüreticinin protokolüne göre doğru dönme açıları (birkaç levhalar, bir bütün kafa in vivo tarama ile karşılaştırıldığında daha az güç gerektirir) elde edilmiştir. </li><li> Anket taramasında yüksek çözünürlüklü satın almalar planlayın beyin levhalar tamamen saha-view yer almaktadır sağlamak. Ex vivo görüntüleme için optimize edilmiştir, Tablo 1 &#39;de gösterilen, yüksek çözünürlüklü satın alma beyin plaka O / N tarar. Burada sunulan satın alma protokolü 0,4 mm izotropik çözünürlük ve 0.18 mm&#39;lik bir izotropik çözünürlüğe sahip bir T2 * ağırlıklı görüntü ile 3D FLAIR, T2 ve T1 ağırlıklı görüntü içerir. </li><li> Böyle periferik sinir stimülasyonu için otomatik O / N çalıştırmak yukarı tarihleri ​​veya uyarılar gibi taramayı kesintiye uğratabilecek otomatik yazılım süreçleri tanımlama ve tarayıcı prosedürler bunlar tarafından kesintiye uğramayacaktır emin olun. </li><li> Örneğin, bir VPN bağlantısı kullanarak, tarama kesintiye uğratabilecek olası onay pop-up için tarayıcı O / N izleyin.</li><li> (Cari protokolde yaklaşık 12 saat olmak üzere toplam tarama süresi sonra) ertesi sabah dönün. Formalin beyin döşeme Mağaza, temizlemek. </li><li> Harici bir sabit diske görüntüleri kaydetmek. </li></ol></li></ol><img alt="figür 1" src="/files/ftp_upload/53125/53125fig1.jpg" /> Şekil 7T MR da ölüm sonrası tarama için formalin ile fikse beyin slab 1. Hazırlık. Bir amaca Perspex konteyner% 10 formalin veya sıvıdan MRG sinyal istenmeyen ise bir perfloropolieter (PFPE) yağlayıcı ya doludur. Üç 10-mm kalınlığında, formalinle sabitlenmiş koronal beyin levhalar konteynere yerleştirilir. Daha küçük bir konteyner yerine plaka tutmak için kullanılır. Hareketi önlemek için birinci, ikinci kap kaydet. <img alt="Şekil 2," src="/files/ftp_upload/53125/53125fig2.jpg" /> Şekil 2. Yerleştirme7T kafa bobin amaca kabın. formalin buharlaşmasını önlemek için plastik veya parafilm ile konteyner örtün. Bir 7T MR tarayıcı baş bobin bir havlu veya cerrahi underpad içine kabı, yerleştirin. Konteyner hareket edemez emin olun ve levhalar yatay pozisyonda kalması. <ol start="2"><li> Histopatoloji <ol><li> Ya da diğer ilgi lezyonlar - - olası kortikal CMIS tespit edinilen görüntülerde. Bu lezyonlar, histolojik analiz için hedeflerdir. Böyle (bazen nedeniyle kesim beyin plaka yüzeyinde görünür) otopsi doku hasarı veya uzun süreli formalin depolama eserler olarak eserler, dikkat edin (örn nöropil değişiklikleri temsil eden kaba MR hypointensities 8). Not: kortikal CMIS Farklı histopatolojik alt tipler, farklı MR özelliklere sahiptir. CMI alt tipleri ile ilgili daha fazla ayrıntı için, okuyucu vivo 7 çalışma ex son anılır. </li><li> AfMR görüntülerinde olası kortikal CMIS tanımlayan ter, histopatolojik doğrulama için ilgi bölgeyi örnek. Histopatoloji ile MRG daha sonra eşleştirme için anatomik işaretlerini içeren bir bölgeyi kesip emin olun. Olarak takip standart histopatoloji gerçekleştirin (fakat diğer yaklaşımlar da geçerli olabilir). </li><li> Yaklaşık 30 x 20 x 5 mm 3 olası bir kortikal CMI içeren bir bölgeyi kesip. </li><li> Doğru örnekleme elde etmek için, MR görüntülerinin kesit kalınlığı ve doku mimarisi ile lezyon yerini tahmin ediyoruz. El ile lezyonun hedefleme için gerekli olan (parafine sonra) seri kesitlerle miktarını sınırlamak için biraz tahmin lezyon konumu üzerinde doku kesti. </li><li> Örneklenen doku doku kaseti uygun olduğundan emin olun. Kaset kesilmiş yüz aşağı olmasını yüzeyi yerleştirin. </li><li> Doku işleme kadar,% 10 formalin içinde tüm doku kasetlerini tutun. </li><li> Parafine için doku Süreci. Bu, genellikle kademeli alkol ksilen doku (örneğin,% 70 ila% 100 ila% 95) banyo ve açıklığın bir dizi doku dehidre bir otomatik prosedürü içerir. </li><li> Parafin blokları doku gömün. Kesilecek yüzey gömme sonra karşı karşıya emin olun. </li><li> Hedeflenen lezyon alınana kadar, bir mikrotom ile 4-6 mikron seri bölümleri kesin. </li><li> Bir 37 ° C su banyosunda yüzeyinde bölümleri Float. Cam slaytlar bölümleri monte edin. Cama doku bağ bir ısınma bloğu üzerine slaytlar yerleştirin. Mağaza oda sıcaklığında O / N slaytlar. </li><li> İlk bölümlerde uygun bir boyama (örneğin, H &amp; E boyama) gerçekleştirin daha fazla kullanmak (örneğin, immünhistokimya) için bitişik boş bölümleri tutun. </li><li> Seçim montaj orta bir damla kullanarak, H &amp; E lekeli bölümleri lamel. Yavaşça hava kabarcıkları kaçınarak, slip indirin. </li><li> Uygun bir mag bir ışık mikroskobu kullanılarak bölümleri, Eğitimnification. Daha önce elde edilen MR görüntüleri bölümleri karşılaştırın. </li></ol></li></ol> 2. İn Vivo 7T MR Kortikal mikroinfarktlarının Değerlendirilmesi <ol><li> 6&#39;da tarif edildiği gibi (en azından bir 3D FLAIR içerir), in vivo MR protokolü kullanarak, ilgi hasta popülasyonunda 7T MRI gerçekleştirin. </li><li> CMIS için aşağıdaki 7T değerlendirme ölçütleri kullanarak, aşağıdaki adımları ayrıntılı olarak in vivo 7T MR görüntülerinde kortikal CMIS değerlendirin: kortikal CMIS (veya hipointens merkezi olmayan) saptanabilir T2 hiperintens, T1 hipointens, FLAIR hiperintens olan Beyinde (örneğin, sagital ve enine) en azından iki görünümde, bir büyük boyutta ≤4 mm 6,7 ile perivasküler alanlarda farklı korteks, sınırlı. </li><li> Aynı anda, örneğin FLAIR, T1, T2 görüntüleri, MeVisLab (Şekil 3) görüntülemek için, üç resim izleyiciler ile bir arabirimini kullanın. Bu platform allows birden izleyiciler dahil etmek ve olası lezyon yerle ilgili işaretçileri yerleştirmek için. </li><li> İlk Sagital görünümde FLAIR tek yarımkürede değerlendirmek. Hiperintens lezyonlar için tüm korteksi Ekran. Herhangi bir hiperintens lezyon ≤4 mm olası CMI olup. Her olası CMI tıklayarak işaretçileri yerleştirin. </li><li> Diğer yarımkürede için tekrarlayın. </li><li> T1 ve T2 tüm işaretli yerleri doğrulayın. O T2 T1 ya da hiperintens hipointens değilse bir konum atın. </li><li> FLAIR, T1 ve T2, enine görünümünü değerlendirin. Görünür değilse bir konum atın. Şüphe durumunda koronal görünümü kontrol edin. </li><li> MR eserler ve anatomik varyasyonlar (özellikle sulkal kenarlar) dikkat edin. </li><li> Işaretçileri kaydedin. </li></ol><img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/53125/53125fig3.jpg" /> Kortikal mikroinfarktlarının değerlendirilmesi için Şekil 3. Örnek görüntü izleme platformu. Bir arayüz kullanılır intMeVisLab içinde egrated. Bu program, sagital / transversal / koronal yönelimi arasında kolaylıkla geçiş yapmak için, ve koyun ve olası lezyon yerle ilgili işaretçileri kaydetmek için, aynı anda birden fazla izleyiciler dahil sağlar. (Farklı belirteçler lezyonlar farklı tipleri için seçilebilir). 3. İn Vivo 3T MR Kortikal mikroinfarktlarının Değerlendirilmesi <ol><li> Ilgilendiğiniz hasta popülasyonunun 3T MR görüntüleri edinin. Mevcut veriler de sürece MR protokolü, en azından 3D T1 ve FLAIR ve T2 ihtiva olarak kullanılabilir. </li><li> CMIS için aşağıdaki 3T değerlendirme ölçütleri kullanarak, aşağıdaki adımları ayrıntılı olarak in vivo 3T MR görüntülerinde kortikal CMIS değerlendirin: kortikal CMIS, T1 beynin en azından iki görünümde saptanabilir (BOS ile izointens) hipointens (örneğin sagittal ve çapraz), bir büyük boyut ≤4 mm perivasküler alanlarda farklı korteks, sınırlı. <ol><li> Bir hypoint konumunu kaynaklarıFLAIR ve T2 ağırlıklı görüntülerde T1 bulunan ense kortikal lezyon. Konumu FLAIR ve T2 hiperintens ya da (gri madde) ile izointens ise olası kortikal CMI olarak lezyon değerlendiriniz. Hipointens sinyal T1 hipointens lezyon gösteren, T2 bulunan nedeniyle hemorajik lezyon, bir geminin veya bir nesnenin ya olduğu aynı yerde eğer lezyonu atın. Şüphe durumunda, bir T2 * ağırlıklı görüntü 9 yerini. </li></ol></li><li> Yukarıda tarif edildiği gibi aynı arabirimi kullanın. </li><li> İlk Sagital görünümde T1 tek yarımkürede değerlendirmek. Fokal hipointens lezyonlar için tüm korteksi Ekran. Herhangi hipointens lezyon ≤4 mm olası bir CMI olduğunu. Her olası CMI tıklayarak işaretçileri yerleştirin. </li><li> Diğer yarımkürede için tekrarlayın. </li><li> Enine T1 değerlendirin ve aynı zamanda enine FLAIR ve T2 tüm işaretli yerleri doğrulayın. Regard o FLAIR ve T2 hiperintens veya izointens ise olası CMI konumu. Bir konum i atınf o bir obje ya da anatomik varyasyon gibi görünüyor. O T2 hipointens ise bir konum atın. </li><li> Özellikle, birkaç bitişik girusların görünür sulkuslar kenarları dikkat edecek beynin &#39;kenarlarında&#39; de eserler zil, T1 ağırlıklı görüntülerde CMIS benziyor eserler dikkat edin, az (temporal lob büyük gemiler için dikkat kutuplar). Son olarak, daha büyük bir kortikal infarkt yakın doku olası kortikal CMIS atmak için tavsiye edilir. </li><li> Işaretçileri kaydedin. </li></ol>

<ol>
	<li>Vander Kolk, A. G., Hendrikse, J., Zwanenburg, J. J., Visser, F., Luijten, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+applications+of+7+T+MRI+in+the+brain.">Clinical applications of 7 T MRI in the brain.</a> Eur J Radiol. 82 (5), 708-718 (2013).</li><li>Pantoni, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebral+small+vessel+disease:+from+pathogenesis+and+clinical+characteristics+to+therapeutic+challenges.">Cerebral small vessel disease: from pathogenesis and clinical characteristics to therapeutic challenges.</a> Lancet Neurol. 9, 689-701 (2010).</li><li>Gouw, A. 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=Heterogeneity+of+small+vessel+disease:+a+systematic+review+of+MRI+and+histopathology+correlations.">Heterogeneity of small vessel disease: a systematic review of MRI and histopathology correlations.</a> J Neurol Neurosurg Psychiatry. 82 (2), 126-135 (2011).</li><li>Smith, E. E., Schneider, J. A., Wardlaw, J. M., Greenberg, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebral+microinfarcts:+the+invisible+lesions.">Cerebral microinfarcts: the invisible lesions.</a> Lancet Neurol. 11, 272-282 (2012).</li><li>Brundel, M., de Bresser, J., van Dillen, J. J., Kappelle, L. J., Biessels, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebral+microinfarcts:+a+systematic+review+of+neuropathological+studies.">Cerebral microinfarcts: a systematic review of neuropathological studies.</a> J. Cereb. Blood Flow Metab. 32 (3), 425-436 (2012).</li><li>Van Veluw, S. 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=In+vivo+detection+of+cerebral+cortical+microinfarcts+with+high-resolution+7T+MRI.">In vivo detection of cerebral cortical microinfarcts with high-resolution 7T MRI.</a> J Cereb Blood Flow Metab. 33 (3), 322-329 (2013).</li><li>Van Veluw, S. 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=The+spectrum+of+MR+detectable+cortical+microinfarcts;+a+classification+study+with+7+tesla+post-mortem+MRI+and+histopathology.">The spectrum of MR detectable cortical microinfarcts; a classification study with 7 tesla post-mortem MRI and histopathology.</a> J Cereb Blood Floow Metab. Jan. 21, 10-1038 (2015).</li><li>Van Duijn, S., 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=MRI+artifacts+in+human+brain+tissue+after+prolonged+formalin+storage.">MRI artifacts in human brain tissue after prolonged formalin storage.</a> Magn Reson Med. 65 (6), 1750-1758 (2011).</li><li>Van Veluw, S. 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=Cortical+microinfarcts+on+3T+MRI:+clinical+correlates+in+memory-clinic+patients.">Cortical microinfarcts on 3T MRI: clinical correlates in memory-clinic patients.</a> Alzheimers Dement. 5, 10-1016 (2015).</li><li>Van Dalen, J. 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=Cortical+microinfarcts+detected+in+vivo+on+3+Tesla+MRI:+clinical+and+radiological+correlates.">Cortical microinfarcts detected in vivo on 3 Tesla MRI: clinical and radiological correlates.</a> Stroke. 46 (1), 255-257 (2015).</li><li>Vander Kolk, A. 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=Imaging+the+intracranial+atherosclerotic+vessel+wall+using+7T+MRI:+initial+comparison+with+histopathology.">Imaging the intracranial atherosclerotic vessel wall using 7T MRI: initial comparison with histopathology.</a> AJNR Am J Neuroradiol. 36 (4), 694-701 (2015).</li><li>Visser, F., Zwanenburg, J. J., Hoogduin, J. M., Luijten, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-resolution+magnetization-prepared+3D-FLAIR+imaging+at+7.0+Tesla.">High-resolution magnetization-prepared 3D-FLAIR imaging at 7.0 Tesla.</a> Magn Reson Med. 64 (1), 194-202 (2010).</li><li>Brundel, M., 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=High+prevalence+of+cerebral+microbleeds+at+7Tesla+MRI+in+patients+with+early+Alzheimer&#8217;s+disease.">High prevalence of cerebral microbleeds at 7Tesla MRI in patients with early Alzheimer&#8217;s disease.</a> J Alzheimers Dis. 31 (2), 259-263 (2012).</li><li>Kuijf, H. 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=Detecting+cortical+cerebral+microinfarcts+in+7.0+T+MR+images.">Detecting cortical cerebral microinfarcts in 7.0 T MR images.</a> IEEE International Symposium on Biomedical Imaging. , 982-985 (2013).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

CMIS son birkaç yıl içinde artan ilgi çekmektedir. Otopsi çalışmalardan elde edilen kanıtların giderek artan vücut yaşa bağlı bilişsel gerileme ve demans 4,5 önemli oranda katkıda CMIS belirlemiştir. CMIS şimdi 7T ve aynı zamanda 3T MR saptanabilir. Optimizasyon ve bu lezyonların için değerlendirme protokolleri standardizasyon dünyada kohort çalışmalarında, sağlam ve geçerli CMI algılama hızla uygulanmasını destekleyecektir. Bu, gelecekteki klinik çalışmalarda yaygın yaşlanma, serebrovasküler hastalık bağlamında CMIS klinik uygunluğu değerlendirilmesini ve demans sağlayacak, hem de kesit olarak 9,10 boyuna. Bu çalışmada tarif edilen yöntem, şimdiye kadar sadece ölüm sonrası değerlendirilebilir CMIS in vivo tespiti için yöntemler geliştirmek (ve arka arkaya geliştirilmesi) için bir yöntem olarak kabul edilebilir bu anlamda bir&#39;meta metodu &#39;aslında Bir nöro tarafındanpatolog. Yeni MRG protokolleri ve görüntü işleme teknikleri ile in vivo CMI saptama yöntemleri geliştirilmiş gelişmekte en kritik adım şu anda altın standarttır histoloji, bunu doğrulamak için olduğunu. Histoloji kıyasla CMIS in vivo tespiti önemli bir sınırlama çözünürlük. Ancak, in vivo MR küçük CMIS tespit etmek mümkün olmayacaktır gerçeğine rağmen, sadece bir kaç histolojik kesitlerde mikroskobik CMIS arıyor kadar etkili olarak kanıtlamak olabilir tüm beyin kapsama sağlamaz. CMI değerlendirmesi için in vivo rehberlik kurmak için önemli bir adım ölüm sonrası insan beyin dokusunun ex vivo yüksek çözünürlüklü MRG rehberliğinde CMIS histopatolojik doğrulama oldu. Burada sunulan ex vivo tarama protokolü kortikal mikrovasküler patolojinin doğrulama için optimize edilmiş, ancak diğer yeni beyin görüntüleme markerlerinin in vivo değerlendirme desteklemek için daha geniş bir araştırma kapsamında uygulanabilir. Tarama Postmortem hUman beyin dokusu burada kabul edilmelidir zorlukları vardır. Formalinle sabitlenmiş dokunun uzun süreli depolama eserler 8 neden olabilir. Hava kabarcıkları özellikle sıvı doku sınırlarında, MR sinyali etkileyebilir çünkü diğer zorluklar, hava kabarcıklarının neden MRG eserler bulunmaktadır. Bu nedenle, hava kabarcıklarının ayrılması önemli bir adımdır. Hava kolay ve plaka arasında, kıvrımı arasında, boş kan damarlarında birikir. İkincisi üstesinden gelmek için, bir ideal olarak un-cut dokusunun bir bütün blok tarama olacaktır. Bununla birlikte, standart otopsi prosedürlerinin parçası 10 mm kalınlığında plakalar formalin ile fikse edilmiş doku kesmektir. Otopsi doku Tarama yeterli B0 layneri ve doğru RF güç optimizasyonu (adım 1.1.10) sağlamak için ekstra dikkat gerektirir. Bu, yerel bir MR fizikçi gelen özel dikkat gerekebilir. Bu adımlar 7T MR tarayıcının satıcı bağlıdır ve bireysel araştırma grubunun arzularına göre optimize edilebilir. Tarama sırasında levhalar eith vardırer% 10 formalin veya MR sinyali olmadan bir proton içermeyen sıvı bir PFPE yağlayıcı, gömülmüş. Bir proton serbest sıvı kullanmanın avantajı, daha iyi B0 layneri sağlar ve son derece hidrofobik olduğu gibi dokuya nüfuz etmez, bu gerekli açılı alan görünümü minimize etmesidir. Dezavantajları pahalı ve (yağlı madde olmak üzere) kullanım pratik olabilir vardır. Formalin, kullanımda çok daha kolay, ucuz ve doku önce, formalinle sabitlenmiş olduğunda, doku ile karışmaz. Formalin dezavantajı 7T, büyük hacimli tarama (örn., Bütün beyinler) RF homojen olmayan yol açtığı bilinmektedir, ve bu maddenin toksiktir. Ex vivo MR için bir başka sık uygulanan gömme madde agar jel olduğunu. Ağar tek plaka veya bireysel patolojik numuneler taramak için idealdir ve büyük avantajı potansiyel hareketin azalması. Ayrıca, fiducials yerleştirme yapay işaretlerini 11 kullanmanıza olanak sağlar. <pin 7T serebral SVD vivo görüntüleme, örneğin mevcut class = &quot;jove_content&quot;&gt;, takip eden serilere kullanılmıştır: 3D FLAIR (0.8 mm izotropik vokseller), 3D T2 (0.7 mm izotropik vokseller), 3D T1 (1,0 mm izotropik vokseller) ve T2 * (0.5x0.5x0.7 mm 3 vokseller). Uygulanan 7T FLAİR ağırlıklı ağır T2 ve dakikalık iskemik lezyonlara 12 görüntülenmesi için, bu nedenle son derece uygundur. T2 * sekansı serebral mikrokanamalar 13 tespiti için dahil edilmiştir, aynı zamanda, bir T2 yokluğunda CMI yerleri kontrol etmek için kullanılabilir. Mevcut 7T FLAİR dizisi nedeniyle bu alanlarda düşük sinyal-gürültü oranı, temporal lob değerlendirilmesinde güvenilir bir izin vermez dikkat edilmelidir. Diğer araştırma grupları kaçınılmaz kendi FLAIR ve T2 ağırlıklı protokolleri kullanmak istiyorsanız, ancak bu CMI tespiti konusunda farklı duyarlılık yol açabilir. In vivo 3T MR im kortikal CMIS değerlendirilmesine 7T değerlendirme kriterlerinin çeviriyaşları daha büyük hasta örneklerinde CMIS soruşturulmasına izin vermesi önemlidir. Ancak, dikkate almak birkaç zorlukları vardır. İlk olarak, çoğu klinik olarak tatbik protokolleri standart prosedür olmayabilir 3T MRI taraması protokol en az bir 3 boyutlu dizisi içerir sağlamak. İkincisi, 3T bir FLAIR sekansı genellikle daha az yoğun T2 7T üzerinde daha ağırlıklı olduğunu. Yani * o FLAIR ve T2 (varsa) üzerine onayı ile, 3D T1 ağırlıklı görüntülerde kortikal CMIS değerlendirmek için tavsiye edilir nedeni ve şüphe T2 durumunda. Bu protokol, yüksek çözünürlüklü 3D T1 (1,0 mm izotropik vokseller), 2D FLAIR (1.0x1.0x3.0 mm 3 vokseller) ve 2D T2 açıklanan cari CMI değerlendirme kılavuzlarının amacıyla (1.0x1.0x3.0 için aa 3 vokseller) 9 kullanıldı. Bu görüntüler 32 kanal ile, bir 3T MR sistemi üzerinde elde edilmiştir kafa bobini alırsınız. In vivo CMI oylaması birkaç sınırlamalar yerdesiniz. In vivo MR görüntüleri r üzerinde görsel olarak CMIS Değerlendirilmesizorlu emains ve açıkça görüşmeciler bağlıdır. Bu eğitim gerektirir, ama daha uygun deneyime sahip bu küçük lezyonlar kolayca insan gözü tarafından tespit kaçış. Daha büyük numunelere uygulanan özellikle Ayrıca, derecelendirme CMIS, emek yoğun ve zaman alıcı ziyade. Bu nedenle, bir görsel derecelendirme 14 yardımcı CMIS tanımlanması için (yarı) otomatik algılama yöntemlerinin geliştirilmesi önem taşımaktadır. Bu 3T MR sadece büyük CMIS algılar kabul edilmelidir. Aynı daha az bir ölçüde de olsa, 7T için de geçerlidir. Bununla birlikte, MRG algılanır CMIS önemli ve spesifik klinik korelasyonun 9 var.

Hasta çalışmalarda ultra-yüksek alan 7 Tesla (T) MR uygulaması hızla 1 ilerliyor. Bu kağıt yaşlanma insan beynindeki serebrovasküler hastalık bağlamında 7T MR temsili uygulamasını tanıttı. Serebrovasküler hastalık bilişsel gerileme ve demans önemli bir nedenidir. Demans Bu damar katkısı sıklıkla arteriol, küçük venler ve kapiller olarak beynin küçük damarları kapsar. Bu nedenle, bu gibi serebral küçük damar hastalığı (SVD) 2 adlandırılır. Yani, ortaya çıkan doku hasarı - - serebral küçük gemiler geleneksel MR, SVD, sadece sonuçları ile yakalamak için çok küçük olduğu için görüntülenebilir. Bu beyaz cevher hiperintensiteleri, serebral mikrokanamalar ve laküner infarktlar 3 içerir. SVD diğer önemli belirtileri beyin mikroenfarktüslerin (CMIS) 4 vardır. Otopsi çalışmaları Vasc içinde CMIS yüksek prevalans rapornitlerin demans ve Alzheimer hastalığı 5. Ancak, küçük boyutlarda nedeniyle konvansiyonel MR 4,5 ilgili algılama kaçış (50 um bir kaç mm arasında). 7T MR konvansiyonel MR saptama sınırının ötesinde belli yapıların ve lezyonların tespitini sağlayan gelişmiş sinyal-gürültü-oranı ve kontrast, yüksek çözünürlüklü görüntüler sağlar. Dolayısıyla, bu teknik CMIS tespit etmek için uygulanmıştır. Daha önce boyutları &lt;iskemik özellikleri ile uyumlu 5 mm ve görüntüleme özelliklerine sahip lezyonlar için tarandı in vivo 7T MRI taramaları birçok olası CMIS, tespit etmek. Bu lezyonlar güvenilir kortekste tanımlanabilir. Bu fokal uzun lezyonlar korteks ile sınırlı, 7T FLAIR (0.8 mm izotropik vokseller) hiperintens ve (0.7 mm izotropik vokseller) T2, kortikal yüzeyinden hiperintens uzatmak gibiydi ve T1 hipointens (1,0 mm izotropik vokseller). Bu lezyonlar bir kullanarak kortikal CMIS olduğu teyit edildiÖlüm sonrası insan beyin dokusunun 6,7 olarak histopatoloji yaklaşımı MR kılavuzluğunda. Burada, ex vivo MRI protokolü kortikal CMIS histopatolojik doğrulama için daha önceki çalışmalarda kullanılan olduğu sunulmuştur. İkincisi, rehberler in vivo 7T MR kortikal CMIS değerlendirilmesi için verilmiştir. Nihayet, 7T kortikal CMIS değerlendirilmesi daha yaygın olarak kullanılabilir 3T MR için tercüme edilmiştir ve kurallar 3T MR kortikal CMIS tanımlamak için nasıl sağlanmaktadır.

<table><tbody><tr><td>Fomblin / Galden PFPE</td><td>Solvay Solexis, Bollate, Italy</td><td></td><td></td></tr><tr><td>7T MR system</td><td>Philips Healthcare, Cleveland, OH, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>32-channel receive head coil</td><td>Nova Medical, Wilmington, MA, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>MeVisLab</td><td>MeVis Medical Solutions AG, Bremen, Germany</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

assessing cortical cerebral microinfarcts on high resolution mr images

Serebral mikroenfarktüslerin ölüm sonrası insan beyninde sık bulgulardır ve bilişsel gerileme ve demans ile ilgilidir. Nedeniyle kendi küçük boyutları klinik MRI taramalarında bunları incelemek için zordur. Son zamanlarda kortikal mikroenfarktüslerin yüksek manyetik alan gücünü (7T) kullanarak MRG tarayıcıları ile tasvir edilebilir olduğu gösterilmiştir. Bu deneyimlere dayanarak, bu lezyonların bir kısmı da düşük çözünürlüklü 3T MR görülebilir. Bu bulgular olası kortikal mikroinfarktlarının histopatolojik doğrulama eşliğinde ölüm sonrası insan beyin dokusunun ex vivo görüntüleme ile doğrulanmıştır. İşte bir ex vivo görüntüleme protokolü MR histolojik değerlendirme ile beyin mikrovasküler patolojisi gözlenen doğrulama amacıyla sunulmuştur. Ayrıca, rehberler hem in vivo 7T ve 3T MR görüntülerinde kortikal mikroinfarktlarının değerlendirilmesi için verilmiştir. Bu yönergeler w araştırmacılarabir araç i daha bilişsel gerileme ve demans klinik önemi çözülmeye, geniş hasta numunelerinin in vivo görüntülerde kortikal Mikroenfarktüslerin Oranı ve serebral küçük damar hastalığı yeni bir biyolojik belirteç olarak bu lezyonların oluşturulması.

Yüksek çözünürlük ve 7T sağlanmaktadır edinilen bir ex vivo dizisinin yüksek görüntü kalitesi bir izlenim <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53125/53125fig4.mp4" target="_blank">(Şekil 4) burada.</a> Bu 0.18 mm izotropik çözünürlüğü ile, * ağırlıklı ex vivo tarama 3D T2 olduğunu. Doku patolojik olarak kanıtlanmış Alzheimer hastalığı ve şiddetli serebral amiloid anjiyopati (CAA) ile 84 yaşındaki kadın demansı elde edildi. Görüntünün detay kortikal mikrovasküler patoloji belirlenmesini sağlar. T2 * yanı sıra hava gibi, demir için hassastır. Bu doku korteks içinde mikrovasküler patoloji yüksek yük içerir. Bu plakaların sulkuslar içinde hypointensities kortikal mikrovasküler patolojisi reytinge engelleyebilir hava kabarcıkları, sonuçlarıdır. Kortikal CMIS tanımlanması için, T2-ağırlıklı dizisi gereklidir. Şekil 5, temsil eden birkortikal CMI 7T de ex vivo görüntülerde tespit edilmiştir. Bu kortikal CMI ılımlı Alzheimer patolojisi (Braak ve Braak evre IV) ile 86 yaşındaki kadın ölüm sonrası beyin dokusunda tespit edildi. İlgili H &amp; E bölümünde, bu lezyon kavitasyon 7 kronik gliotik CMI olduğu belirlenmiş. Şekil 6 in vivo 7T MR tespit temsili muhtemel kortikal microinfarct vardır. Şekil 7 in vivo 3T MR tespit temsili muhtemel kortikal microinfarct vardır. <img alt="Şekil 4 ile ilgili çerçeve" src="/files/ftp_upload/53125/53125fig4frame.jpg" /> 7T edinilen Şekil 4. Temsilcisi ölüm sonrası görüntüler. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53125/53125fig4.mp4" target="_blank">Bu videoyu görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> Bu bir 3D film olduğunu0.18 mm izotropik T2 * Şiddetli amiloid anjiyopati bir olgunun ağırlıklı görüntü. Bunlar beyin levhalar cömertçe Dr. Annemieke Rozemuller, VUmc, Amsterdam tarafından sağlanmıştır. <img alt="Şekil 5," src="/files/ftp_upload/53125/53125fig5.jpg" /> Şekil 5. kortikal microinfarct histopatolojisini MR kılavuzlu. Kavitasyon ile kortikal kronik gliotik microinfarct gösteren bir FLAIR, T2, T1, ıslak mendil, ve H &amp; E boyama vardır tasvir. Bu rakam 7&#39;den modifiye edilmiştir. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53125/53125fig5large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 6," src="/files/ftp_upload/53125/53125fig6.jpg" /> 7T MR 6. Temsilcisi muhtemel kortikal microinfarct Şekil. 7T A kortikal microinfarct hiperintensT1 FLAIR ve T2 ve hipointens üzerinde. Bu durum bir lob intraserebral kanama muzdarip 45 yaşındaki bir kadın. MR görüntüleri Dr. Karin Klijn, UMCU, Utrecht bir nezaket vardır. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53125/53125fig6large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 7," src="/files/ftp_upload/53125/53125fig7.jpg" /> 3T MR 7. Temsilcisi muhtemel kortikal microinfarct Şekil. 3T A kortikal microinfarct iyi 3B T1 hipointens lezyon olarak tespit edilebilir. FLAIR ve T2 karşılık gelen konum (bu durumda) hiperintens veya izointens olmalıdır. Bu durum Alzheimer hastalığının klinik tanısı ile 76 yaşındaki bir kadın. MR görüntüleri Dr Christopher Chen, NUS, Singapur bir nezaket vardır. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53125/53125fig7large.jpg" target="_blank">Ple</a>ase bu rakamın büyük halini görmek için buraya tıklayın. <table border="0" fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr><td rowspan="2"></td><td> TI </td><td> TR / TE </td><td> Kapak / yeniden odaklamayı açısı </td><td> Edinilen çözünürlük </td><td rowspan="2"> Matris boyutu </td><td rowspan="2"> Dilimler </td><td rowspan="2"> Ortalamalar </td><td> Tarama süresi </td></tr><tr><td> (Bayan) </td><td> (Bayan) </td><td> (°) </td><td> (um 3) </td><td> (h: dk: sn) </td></tr><tr><td> T2 </td><td> - </td><td> 3500/164 </td><td> 90/40 </td><td> 400x400x400 </td><td> 500x280 </td><td> 100 </td><td> 4 </td><td> 01:52:03 </td></tr><tr><td> YETENEK </td><td> 1600 # </td><td> 8000/164 </td><td> 90/40 </td><td> 400x400x400 </td><td> 500x280 </td><td> 100 </td><td> 4 </td><td> 04:16:08 </td></tr><tr><td> T1 </td><td> 280 </td><td> 7.7 / 3.5 </td><td> 6 / - </td><td> 400x400x400 </td><td> 348x348 </td><td> 80 </td><td> 3 </td><td> 00:55:38 </td></tr><tr><td> T2 * </td><td> - </td><td> 75/20 </td><td> 25 / - </td><td> 180x180x180 </td><td> 832x834 </td><td> 278 </td><td> 1 </td><td> 04:59:31 </td></tr><tr><td colspan="9"> Hiçbir duyarlılık kodlama (SENSE) ivme uygulandı. # TI% 10 formalin göre belirlenmiştir. </td></tr></tbody></table> Tablo 1. Post-mortem tarama parametreleri.

Watch this Scientific Journal Video about Assessing Cortical Cerebral Microinfarcts on High Resolution MR Images at JoVE.com

Assessing Cortical Cerebral Microinfarcts on High Resolution MR Images

Ex vivo 7T MR protokolü sunulmuştur yüksek çözünürlüklü, ölüm sonrası insan beyin dokusunda mikrovasküler patoloji MR kılavuzluğunda histopatolojik doğrulama gerçekleştirmek için. Bundan başka, kılavuzlar kortikal in vivo 7T ilgili mikro enfarktüslerin ve 3T MR görüntüleri değerlendirilmesi için verilmiştir.

Yüksek Çözünürlüklü MR Görüntüleri Kortikal üzerinde Serebral mikroinfarktlarının Değerlendirilmesi

Cerebral microinfarcts are frequent findings in the post-mortem human brain, and are related to cognitive decline and dementia. Due to their small sizes ...

assessing-cortical-cerebral-microinfarcts-on-high-resolution-mr-images

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Medicine

13.4K Görüntüleme.  University Medical Center Utrecht.  Ex vivo 7T MR protokolü sunulmuştur yüksek çözünürlüklü, ölüm sonrası insan beyin dokusunda mikrovasküler patoloji MR kılavuzluğunda histopatolojik doğrulama gerçekleştirmek için. Bundan başka, kılavuzlar kortikal in vivo 7T ilgili mikro enfarktüslerin ve 3T MR görüntüleri değerlendirilmesi için verilmiştir. 

Video: Assessing Cortical Cerebral Microinfarcts on High Resolution MR Images

Focal Cerebral Ischemia Model by Endovascular Suture Occlusion of the Middle Cerebral Artery in the Rat

Stroke is the leading cause of disability and the third leading cause of death in adults worldwide1. In human stroke, there exists a highly variable clinical state; in the development of animal models of focal ischemia, however, achieving reproducibility of experimentally induced infarct volume is essential. The rat is a widely used animal model for stroke due to its relatively low animal husbandry costs and to the similarity of its cranial circulation to that of humans2,3. In humans, the middle cerebral artery (MCA) is most commonly affected in stroke syndromes and multiple methods of MCA occlusion (MCAO) have been described to mimic this clinical syndrome in animal models. Because recanalization commonly occurs following an acute stroke in the human, reperfusion after a period of occlusion has been included in many of these models. In this video, we demonstrate the transient endovascular suture MCAO model in the spontaneously hypertensive rat (SHR). A filament with a silicon tip coating is placed intraluminally at the MCA origin for 60 minutes, followed by reperfusion. Note that the optimal occlusion period may vary in other rat strains, such as Wistar or Sprague-Dawley. Several behavioral indicators of stroke in the rat are shown. Focal ischemia is confirmed using T2-weighted magnetic resonance images and by staining brain sections with 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC) 24 hours after MCAO.

Surgical induction of ischemic brain damage in the rat is a widely used model for stroke research. Here we demonstrate the induction of focal cerebral ischemia by occlusion of the middle cerebral artery. Visualization of the resulting infarct by histological staining and magnetic resonance imaging is also shown.

Endovasküler Dikiş Rat Orta Serebral Arter Tıkanıklığı Fokal Serebral İskemi Model

Stroke is the leading cause of disability and the third leading cause of death in adults worldwide1. In human stroke, there exists a highly variable ...

Nörobilim

How to Measure Cortical Folding from MR Images: a Step-by-Step Tutorial to Compute Local Gyrification Index

Cortical folding (gyrification) is determined during the first months of life, so that adverse events occurring during this period leave traces that will be identifiable at any age. As recently reviewed by Mangin and colleagues2, several methods exist to quantify different characteristics of gyrification. For instance, sulcal morphometry can be used to measure shape descriptors such as the depth, length or indices of inter-hemispheric asymmetry3. These geometrical properties have the advantage of being easy to interpret. However, sulcal morphometry tightly relies on the accurate identification of a given set of sulci and hence provides a fragmented description of gyrification. A more fine-grained quantification of gyrification can be achieved with curvature-based measurements, where smoothed absolute mean curvature is typically computed at thousands of points over the cortical surface4. The curvature is however not straightforward to comprehend, as it remains unclear if there is any direct relationship between the curvedness and a biologically meaningful correlate such as cortical volume or surface. To address the diverse issues raised by the measurement of cortical folding, we previously developed an algorithm to quantify local gyrification with an exquisite spatial resolution and of simple interpretation. Our method is inspired of the Gyrification Index5, a method originally used in comparative neuroanatomy to evaluate the cortical folding differences across species. In our implementation, which we name local Gyrification Index (lGI1), we measure the amount of cortex buried within the sulcal folds as compared with the amount of visible cortex in circular regions of interest. Given that the cortex grows primarily through radial expansion6, our method was specifically designed to identify early defects of cortical development.
In this article, we detail the computation of local Gyrification Index, which is now freely distributed as a part of the FreeSurfer Software (<a href="http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/">http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/</a>, Martinos Center for Biomedical Imaging, Massachusetts General Hospital). FreeSurfer provides a set of automated reconstruction tools of the brain's cortical surface from structural MRI data. The cortical surface extracted in the native space of the images with sub-millimeter accuracy is then further used for the creation of an outer surface, which will serve as a basis for the lGI calculation. A circular region of interest is then delineated on the outer surface, and its corresponding region of interest on the cortical surface is identified using a matching algorithm as described in our validation study1. This process is repeatedly iterated with largely overlapping regions of interest, resulting in cortical maps of gyrification for subsequent statistical comparisons (Fig. 1). Of note, another measurement of local gyrification with a similar inspiration was proposed by Toro and colleagues7, where the folding index at each point is computed as the ratio of the cortical area contained in a sphere divided by the area of a disc with the same radius. The two implementations differ in that the one by Toro et al. is based on Euclidian distances and thus considers discontinuous patches of cortical area, whereas ours uses a strict geodesic algorithm and include only the continuous patch of cortical area opening at the brain surface in a circular region of interest.

Measuring gyrification (cortical folding) at any age represents a window into early brain development. Hence, we previously developed an algorithm to measure local gyrification at thousands of points over the hemisphere1. In this paper, we detail the computation of this local gyrification index.

Yerel Gyrification Endeksi hesapla Adım Adım Öğretici: MR Görüntüleri Kortikal Katlama nasıl ölçülür

Cortical folding (gyrification) is determined during the first months of life, so that adverse events occurring during this period leave traces that will ...

Tıp

Brain Infarct Segmentation and Registration on MRI or CT for Lesion-symptom Mapping

In lesion-symptom mapping (LSM), brain function is inferred by relating the location of acquired brain lesions to behavioral or cognitive symptoms in a group of patients. With recent advances in brain imaging and image processing, LSM has become a popular tool in cognitive neuroscience. LSM can provide fundamental insights into the functional architecture of the human brain for a variety of cognitive and non-cognitive functions. A crucial step in performing LSM studies is the segmentation of lesions on brains scans of a large group of patients and registration of each scan to a common stereotaxic space (also called standard space or a standardized brain template). Described here is an open-access, standardized method for infarct segmentation and registration for the purpose of LSM, as well as a detailed and hands-on walkthrough based on exemplary cases. A comprehensive tutorial for the manual segmentation of brain infarcts on CT scans and DWI or FLAIR MRI sequences is provided, including criteria for infarct identification and pitfalls for different scan types. The registration software provides multiple registration schemes that can be used for processing of CT and MRI data with heterogeneous acquisition parameters. A tutorial on using this registration software and performing visual quality checks and manual corrections (which are needed in some cases) is provided. This approach provides researchers with a framework for the entire process of brain image processing required to perform an LSM study, from gathering of the data to final quality checks of the results.

Provided here is a practical tutorial for an open-access, standardized image processing pipeline for the purpose of lesion-symptom mapping. A step-by-step walkthrough is provided for each processing step, from manual infarct segmentation on CT/MRI to subsequent registration to standard space, along with practical recommendations and illustrations with exemplary cases.

Lezyon-semptom Haritalama için MRG veya BT'de Beyin Enfarktüs Segmentasyonu ve Kaydı

In lesion-symptom mapping (LSM), brain function is inferred by relating the location of acquired brain lesions to behavioral or cognitive symptoms in a ...

Davranış

High-resolution In Vivo Manual Segmentation Protocol for Human Hippocampal Subfields Using 3T Magnetic Resonance Imaging

The human hippocampus has been broadly studied in the context of memory and normal brain function and its role in different neuropsychiatric disorders has been heavily studied. While many imaging studies treat the hippocampus as a single unitary neuroanatomical structure, it is, in fact, composed of several subfields that have a complex three-dimensional geometry. As such, it is known that these subfields perform specialized functions and are differentially affected through the course of different disease states. Magnetic resonance (MR) imaging can be used as a powerful tool to interrogate the morphology of the hippocampus and its subfields. Many groups use advanced imaging software and hardware (&#62;3T) to image the subfields; however this type of technology may not be readily available in most research and clinical imaging centers. To address this need, this manuscript provides a detailed step-by-step protocol for segmenting the full anterior-posterior length of the hippocampus and its subfields: cornu ammonis (CA) 1, CA2/CA3, CA4/dentate gyrus (DG), strata radiatum/lacunosum/moleculare (SR/SL/SM), and subiculum. This protocol has been applied to five subjects (3F, 2M; age 29-57, avg. 37). Protocol reliability is assessed by resegmenting either the right or left hippocampus of each subject and computing the overlap using the Dice&#39;s kappa metric. Mean Dice&#39;s kappa (range) across the five subjects are: whole hippocampus, 0.91 (0.90-0.92); CA1, 0.78 (0.77-0.79); CA2/CA3, 0.64 (0.56-0.73); CA4/dentate gyrus, 0.83 (0.81-0.85); strata radiatum/lacunosum/moleculare, 0.71 (0.68-0.73); and subiculum 0.75 (0.72-0.78). The segmentation protocol presented here provides other laboratories with a reliable method to study the hippocampus and hippocampal subfields in vivo using commonly available MR tools.

High-resolution In Vivo Manual Segmentation Protocol for Human Hippocampal Subfields Using 3T Magnetic Resonance Imaging

The goal of this manuscript is to study the hippocampus and hippocampal subfields using MRI. The manuscript describes a protocol for segmenting the hippocampus and five hippocampal substructures: cornu ammonis (CA) 1, CA2/CA3, CA4/dentate gyrus, strata radiatum/lacunosum/moleculare, and subiculum.

Yüksek çözünürlük<em&gt; İn Vivo</em&gt; 3T Manyetik Rezonans Görüntüleme kullanma İnsan hipokampal alanlar için Manuel Segmentasyon Protokolü

The human hippocampus has been broadly studied in the context of memory and normal brain function and its role in different neuropsychiatric disorders has ...

High-resolution Structural Magnetic Resonance Imaging of the Human Subcortex In Vivo and Postmortem

The focus of this study was to test the resolution limits of structural MRI of a postmortem brain compared to living human brains. The resolution of structural MRI in vivo is ultimately limited by physiological noise, including pulsation, respiration and head movement. Although imaging hardware continues to improve, it is still difficult to resolve structures on the millimeter scale. For example, the primary visual sensory pathways synapse at the lateral geniculate nucleus (LGN), a visual relay and control nucleus in the thalamus that normally is organized into six interleaved monocular layers. Neuroimaging studies have not been able to reliably distinguish these layers due their small size that are less than 1 mm thick.
The resolving limit of structural MRI, in a postmortem brain was tested using multiple images averaged over a long duration (~24 h). The purpose was to test whether it was possible to resolve the individual layers of the LGN in the absence of physiological noise. A proton density (PD)1 weighted pulse sequence was used with varying resolution and other parameters to determine the minimum number of images necessary to be registered and averaged to reliably distinguish the LGN and other subcortical regions. The results were also compared to images acquired in living human brains. In vivo subjects were scanned in order to determine the additional effects of physiological noise on the minimum number of PD scans needed to differentiate subcortical structures, useful in clinical applications.

High-resolution Structural Magnetic Resonance Imaging of the Human Subcortex In Vivo and Postmortem

Here we present a protocol to determine the minimum number images that needed to be registered and averaged to resolve subcortical structures and test whether the individual layers of the LGN could be resolved in the absence of physiological noise.

İnsan Subcortex yüksek çözünürlüklü yapısal Manyetik Rezonans Görüntüleme<I&gt; İn Vivo</I&gt; Ve Postmortem

The focus of this study was to test the resolution limits of structural MRI of a postmortem brain compared to living human brains. The resolution of ...

Lateral Chronic Cranial Window Preparation Enables In Vivo Observation Following Distal Middle Cerebral Artery Occlusion in Mice

Focal cerebral ischemia (i.e., ischemic stroke) may cause major brain injury, leading to a severe loss of neuronal function and consequently to a host of motor and cognitive disabilities. Its high prevalence poses a serious health burden, as stroke is among the principal causes of long-term disability and death worldwide1. Recovery of neuronal function is, in most cases, only partial. So far, treatment options are very limited, in particular due to the narrow time window for thrombolysis2,3. Determining methods to accelerate recovery from stroke remains a prime medical goal; however, this has been hampered by insufficient mechanistic insights into the recovery process. Experimental stroke researchers frequently employ rodent models of focal cerebral ischemia. Beyond the acute phase, stroke research is increasingly focused on the sub-acute and chronic phase following cerebral ischemia. Most stroke researchers apply permanent or transient occlusion of the MCA in mice or rats. In patients, occlusions of the MCA are among the most frequent causes of ischemic stroke4. Besides proximal occlusion of the MCA using the filament model, surgical occlusion of the distal MCA is probably the most frequently used model in experimental stroke research5. Occlusion of a distal (to the branching of the lenticulo-striate arteries) MCA branch typically spares the striatum and primarily affects the neocortex. Vessel occlusion can be permanent or transient. High reproducibility of lesion volume and very low mortality rates with respect to the long-term outcome are the main advantages of this model. Here, we demonstrate how to perform a chronic cranial window (CW) preparation lateral to the sagittal sinus, and afterwards how to surgically induce a distal stroke underneath the window using a craniotomy approach. This approach can be applied for sequential imaging of acute and chronic changes following ischemia via epi-illuminating, confocal laser scanning, and two-photon intravital microscopy.

Lateral Chronic Cranial Window Preparation Enables In Vivo Observation Following Distal Middle Cerebral Artery Occlusion in Mice

Surgical occlusion of a distal middle cerebral artery branch (MCAo) is a frequently used model in experimental stroke research. This manuscript describes the basic technique of permanent MCAo, combined with the insertion of a lateral cranial window, which offers the opportunity for longitudinal intravital microscopy in mice.

Yanal Kronik Kranial Pencere Hazırlık sağlar<em&gt; İn Vivo</em&gt; Farelerde Distal Orta Serebral Arter Tıkanıklığı takiben Gözlem

Focal cerebral ischemia (i.e., ischemic stroke) may cause major brain injury, leading to a severe loss of neuronal function and consequently to a host of ...

A Magnetic Resonance Imaging Protocol for Stroke Onset Time Estimation in Permanent Cerebral Ischemia

MRI provides a sensitive and specific imaging tool to detect acute ischemic stroke by means of a reduced diffusion coefficient of brain water. In a rat model of ischemic stroke, differences in quantitative T1 and T2 MRI relaxation times (qT1 and qT2) between the ischemic lesion (delineated by low diffusion) and the contralateral non-ischemic hemisphere increase with time from stroke onset. The time dependency of MRI relaxation time differences is heuristically described by a linear function and thus provides a simple estimate of stroke onset time. Additionally, the volumes of abnormal qT1 and qT2 within the ischemic lesion increase linearly with time providing a complementary method for stroke timing. A (semi)automated computer routine based on the quantified diffusion coefficient is presented to delineate acute ischemic stroke tissue in rat ischemia. This routine also determines hemispheric differences in qT1 and qT2 relaxation times and the location and volume of abnormal qT1 and qT2 voxels within the lesion. Uncertainties associated with onset time estimates of qT1 and qT2 MRI data vary from &plusmn; 25 min to &plusmn; 47 min for the first 5 hours of stroke. The most accurate onset time estimates can be obtained by quantifying the volume of overlapping abnormal qT1 and qT2 lesion volumes, termed 'Voverlap' (&plusmn; 25 min) or by quantifying hemispheric differences in qT2 relaxation times only (&plusmn; 28 min). Overall, qT2 derived parameters outperform those from qT1. The current MRI protocol is tested in the hyperacute phase of a permanent focal ischemia model, which may not be applicable to transient focal brain ischemia.

A protocol for stroke onset time estimation in a rat model of stroke exploiting quantitative magnetic resonance imaging (qMRI) parameters is described. The procedure exploits diffusion MRI for delineation of the acute stroke lesion and quantitative T1 and T2 (qT1 and qT2) relaxation times for timing of stroke.

Manyetik rezonans görüntüleme protokolü için kontur başlangıçlı süresi tahmini olarak kalıcı serebral iskemi

MRI provides a sensitive and specific imaging tool to detect acute ischemic stroke by means of a reduced diffusion coefficient of brain water. In a rat ...

Combined Near-infrared Fluorescent Imaging and Micro-computed Tomography for Directly Visualizing Cerebral Thromboemboli

Direct thrombus imaging visualizes the root cause of thromboembolic infarction. Being able to image thrombus directly allows far better investigation of stroke than relying on indirect measurements, and will be a potent and robust vascular research tool. We use an optical imaging approach that labels thrombi with a molecular imaging thrombus marker&#160;&#8212; a Cy5.5 near-infrared fluorescent (NIRF) probe that is covalently linked to the fibrin strands of the thrombus by the fibrin-crosslinking enzymatic action of activated coagulation factor XIIIa during the process of clot maturation. A micro-computed tomography (microCT)-based approach uses thrombus-seeking gold nanoparticles (AuNPs) functionalized to target the major component of the clot: fibrin. This paper describes a detailed protocol for the combined in vivo microCT and ex vivo NIRF imaging of thromboemboli in a mouse model of embolic stroke. We show that in vivo microCT and fibrin-targeted glycol-chitosan AuNPs (fib-GC-AuNPs) can be used for visualizing both in situ thrombi and cerebral embolic thrombi. We also describe the use of in vivo microCT-based direct thrombus imaging to serially monitor the therapeutic effects of tissue plasminogen activator-mediated thrombolysis. After the last imaging session, we demonstrate by ex vivo NIRF imaging the extent and the distribution of residual thromboemboli in the brain. Finally, we describe quantitative image analyses of microCT and NIRF imaging data. The combined technique of direct thrombus imaging allows two independent methods of thrombus visualization to be compared: the area of thrombus-related fluorescent signal on ex vivo NIRF imaging vs. the volume of hyperdense microCT thrombi in vivo.

This protocol describes the application of combined near-infrared fluorescent (NIRF) imaging and micro-computed tomography (microCT) for visualizing cerebral thromboemboli. This technique allows the quantification of thrombus burden and evolution. The NIRF imaging technique visualizes fluorescently labeled thrombus in excised brain, while the microCT technique visualizes thrombus inside living animals using gold-nanoparticles.

Doğrudan Serebral emboli görselleştirme için Kombine Yakın kızılötesi Floresan Görüntüleme ve Mikro bilgisayarlı Tomografi

Direct thrombus imaging visualizes the root cause of thromboembolic infarction. Being able to image thrombus directly allows far better investigation of ...

Advanced Diffusion Imaging in The Hippocampus of Rats with Mild Traumatic Brain Injury

Mild traumatic brain injury (mTBI) is the most common type of acquired brain injury. Since patients with traumatic brain injury show a tremendous variability and heterogeneity (age, gender, type of trauma, other possible pathologies, etc.), animal models play a key role in unraveling factors that are limitations in clinical research. They provide a standardized and controlled setting to investigate the biological mechanisms of injury and repair following TBI. However, not all animal models mimic the diffuse and subtle nature of mTBI effectively. For example, the commonly used controlled cortical impact (CCI) and lateral fluid percussion injury (LFPI) models make use of a craniotomy to expose the brain and induce widespread focal trauma, which are not commonly seen in mTBI. Therefore, these experimental models are not valid to mimic mTBI. Thus, an appropriate model should be used to investigate mTBI. The Marmarou weight drop model for rats induces similar microstructural alterations and cognitive impairments as seen in patients who sustain mild trauma; therefore, this model was selected for this protocol. Conventional computed tomography and magnetic resonance imaging (MRI) scans commonly show no damage following a mild injury, because mTBI induces often only subtle and diffuse injuries. With diffusion weighted MRI, it is possible to investigate microstructural properties of brain tissue, which can provide more insight into the microscopic alterations following mild trauma. Therefore, the goal of this study is to obtain quantitative information of a selected region-of-interest (i.e., hippocampus) to follow up disease progression after obtaining a mild and diffuse brain injury.

The overall goal of this procedure is to obtain quantitative microstructural information of the hippocampus in a rat with mild traumatic brain injury. This is done using an advanced diffusion-weighted magnetic resonance imaging protocol and region-of-interest based analysis of parametric diffusion maps.

Hafif Travmatik Beyin Hasarı Olan Sıçanların Hipokampuslarında İleri Difüzyon Görüntüleme

Mild traumatic brain injury (mTBI) is the most common type of acquired brain injury. Since patients with traumatic brain injury show a tremendous ...

Quantification of Cerebral Perfusion using Laser Speckle Imaging and Infarct Volume using MRI in a Pre-clinical Model of Posterior Circulation Stroke

Background: Basilar artery occlusion (BAO) is a subset of posterior circulation stroke that carries a mortality as high as 90%.&#160; The current clinical standard to diagnose ischemic stroke include computerized tomography (CT), CT angiography and perfusion and magnetic resonance imaging (MRI). Large animal pre-clinical models to accurately reflect the clinical disease as well as methods to assess stroke burden and evaluate treatments are lacking.
Methods: We describe a canine model of large vessel occlusion (LVO) stroke in the posterior circulation, and developed a laser speckle imaging (LSI) protocol to monitor perfusion changes in real time.&#160; We then utilized high b-value DWI (b=1800s/mm2) MRI to increase detection sensitivity. We also evaluated the ability of magnetic resonance angiography (MRA) to assess arterial occlusion and correlate with DSA. Finally, we verified infarct size from apparent diffusion coefficient (ADC) mapping with histology.&#160;
Results:&#160; Administration of thromboembolism occluded the basilar artery as tracked by DSA (n=7).&#160; &#160;LSI correlated with DSA, demonstrating a reduction in perfusion after stroke onset that persisted throughout the experiment, allowing us to monitor perfusion in real time.&#160; DWI with an optimized b-value for dogs illustrated the stroke volume and allowed us to derive ADC and magnetic resonance angiography (MRA) images. The MRA performed at the end of the experiment correlated with DSA performed after occlusion. Finally, stroke burden on MRI correlated with histology.
Conclusions: Our studies demonstrate real time perfusion imaging using LSI of a canine thromboembolic LVO model of posterior circulation stroke, which utilizes multimodal imaging important in the diagnosis and treatment of ischemic stroke.

A canine model of LVO stroke was utilized to develop laser speckle imaging to monitor cerebral perfusion in real-time.&#160; Diffusion-weighted MRI was optimized to image infarct volume utilizing a high b-value, enabling ADC and MRA, correlated with DSA at the time of stroke.&#160; Finally, ADC reconstructions correlated with histological findings.

Background: Basilar artery occlusion (BAO) is a subset of posterior circulation stroke that carries a mortality as high as 90%.&#160; The current clinical ...

Yüksek Çözünürlüklü MR Görüntüleri Kortikal üzerinde Serebral mikroinfarktlarının Değerlendirilmesi

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler