Este trabajo ha sido financiado por el Instituto Nacional de Salud, Instituto Nacional de la Sordera y Otros Desórdenes de Comunicación, Grant R01DCO09890-02, la Fundación Canadiense para la Innovación (CFI-LOF # 15704), y Connaught Fundación de la Universidad de Toronto. Los autores desean agradecer a Cynthia Didion, Kuruvilla Mili, Rudy Krista, y Lori Synhorst para obtener ayuda con la recopilación de datos y análisis, y Ullman Cara para crear clips de vídeo. Las animaciones fueron realizadas por Editorial Blue Tree ( <a href="http://www.bluetreepublishing.com/">http://www.bluetreepublishing.com/</a> ) El SPA y el software basado en Matlab es SMASH y se pueden obtener poniéndose en contacto con Jordan Green en jgreen4@unl.edu. Visita nuestros laboratorios: <ul><li> Bulbar función de laboratorio (Sunnybrook Health Sciences Centre en Toronto, Canadá): <ul><li> <a href="http://www.sunnybrook.ca/research/?page=sri_groups_bulb_home">http://www.sunnybrook.ca/research/?page=sri_groups_bulb_home</a> </li></ul></li><li> Laboratorio de Producción del Habla (Universidad de Nebraska Lincoln): <ul><li> <a href="http://spl.unl.edu">http://spl.unl.edu</a> </li></ul></li></ul>

I. Subsistema de Análisis 1. Subsistema de las vías respiratorias / respiración para el habla El subsistema de las vías respiratorias es evaluada usando el sistema fonatorio aerodinámica (PAS). El sistema permite la grabación simultánea de la presión oral, el flujo de aire y la acústica del habla (ver Tabla 1 para la lista de equipos y fabricantes). Una mascarilla desechable y un tubo desechable de detección de presión son necesarias para las grabaciones. Antes de la grabación, los canales de flujo y la presión son calibrados de acuerdo a las especificaciones del fabricante. <ol><li> Capacidad vital (CV) es el volumen máximo de aire que se exhala después de una inhalación máxima. VC se evalúa usando una mascarilla desechable que se adjunta a la neumotacógrafo. <ol class="lalpha"><li> El PAS &quot;Capacidad Vital&quot; se selecciona el protocolo para la grabación. </li><li> El participante se le instruye para inhalar como máximo posible y exhalar al máximo en la máscara, la tarea se repite tres veces. </li><li> Volumen espiratorio máximo se obtiene utilizando el software SAP. </li></ol></li><li> La presión subglótica (Ps) es la presión de aire disponible en los pulmones para la producción de &quot;presionar&quot; a las consonantes. Ps es evaluado indirectamente mediante la medición de la presión máxima en la boca durante la producción de un tren sílaba 2,3. <ol class="lalpha"><li> El PAS &quot;Eficiencia voces&quot; se selecciona el protocolo para la grabación. </li><li> Para registrar la presión oral durante / pa /, la detección de presión del tubo se coloca dentro de la boca en la superficie de la lengua. </li><li> Las fosas nasales se ocluyen con una pinza en la nariz para eliminar el potencial de escape de flujo de aire nasal. </li><li> El participante se le pide que inhale aproximadamente el doble de su cantidad normal y decir / pa / en la máscara de la cara. La sílaba / pa / se repite siete veces en una exhalación, mientras se mantiene constante tono y volumen. La tasa se mantiene en el 1,5 sílabas por segundo. </li><li> Presión oral, pico se mide por cinco (centro) repeticiones de / pa /. Un promedio de estas cinco producciones se obtiene de representar Sal durante el habla. </li><li> Porque covaría Sal con el nivel de presión sonora (SPL) 4,5, el SPL también se recoge para cada sílaba. Se utiliza posteriormente como covariable en los análisis. </li></ol></li><li> La respiración del habla se evalúa durante el habla, mientras que los participantes leyeron un estándar de 60 palabras del párrafo (Anexo 1) desarrollado específicamente para automático y exacto pausa-límite de detección de 6. <ol class="lalpha"><li> El PAS &quot;fonación máxima&quot; se selecciona el protocolo para la grabación. </li><li> La señal de flujo de aire se recoge mediante una máscara desechable que se ajuste alrededor de la cara. </li><li> El participante se le pide que lea el párrafo en su ritmo normal cómodo hablando y volumen. </li><li> Las huellas del flujo de aire se exportan en un encargo del habla y el análisis de pausa (SPA) 7 programa de software en Matlab. En este programa, las pausas en el discurso se identifican. El software calcula, entre otras medidas, el tiempo de pausa por ciento, que es una medida de tiempo dedicado a hacer una pausa durante la lectura de un pasaje. </li></ol></li></ol> 2. Subsistema de fonación El subsistema de fonación se evalúa a través de grabaciones de voz a través de equipos de alta calidad de grabación acústica (tabla 1). <ol class="lalpha"><li> El micrófono está situado a unos 15 cm de distancia de la boca. </li><li> Un clip nasal se usa para eliminar el efecto potencial de la insuficiencia velofaríngea en la calidad de la fonación. </li><li> El participante se compromete a producir &quot;fonación máxima&quot;. Él o ella se le instruye para inhalar la mayor cantidad de aire y luego a phonate / a / en un tono normal y la intensidad durante el mayor tiempo posible. Esta tarea se practica al menos una vez antes de la grabación. La importancia de poner el máximo esfuerzo se pone de relieve. </li><li> Duración de la fonación máxima se mide en segundos, usando la forma de onda acústica. </li><li> La forma de onda acústica digitalizada se carga en el perfil multidimensional de voz (MDVP) de software para el análisis. Medidas de tendencia central y variabilidad de la frecuencia fundamental (F0), el ruido a relación armónica (NHR) y jitter por ciento, entre otros, se obtienen por medio de cinco segundos de intervalo de la fonación. </li></ol> 3. Subsistema Resonatory El subsistema de resonatory se evalúa con Nasometer. Este dispositivo consta de un auricular con un deflector, que se coloca debajo de la nariz y separa las cavidades orales y nasales. Dos micrófonos que detectan las señales acústicas orales y nasales están unidos a los lados opuestos de la placa. <ol class="lalpha"><li> El aparato se calibra antes de cada grabación. </li><li> El auricular se coloca en la cabeza con el deflector de descanso por encima del labio superior y se coloca paralela a la ground. </li><li> El participante se le pide que repita una &quot;nariz&quot; (por ejemplo, mamá hizo un poco de mermelada de limón) y un &quot;no nasales&quot; (por ejemplo, comprar un perrito Bobby) sentencia de tres veces a una velocidad de habla habitual y el volumen. </li><li> La intensidad de medida de la porción de voz de las señales acústicas oral y nasal se convierten en una puntuación nasalance, que se define como la relación entre nasal / nasal + energía acústica oral, y se expresa como un porcentaje. La puntuación nasalance refleja la proporción relativa de la energía acústica nasal a oral en un flujo del habla 8. </li><li> El software calcula Nasometer numerosas estadísticas descriptivas de la forma de onda nasalance. </li><li> Nasalance distancia, que se obtiene restando la media calculada a través de nasalance frases oral (BBP) de la nasalance media de las frases nasal (MMJ) 9, también se puede utilizar como un índice de deterioro velofaríngea. </li></ol> 4. Subsistema de articulación: la cara Faciales (labio y la mandíbula) se registran movimientos en 3D con alta resolución, sistema óptico de captura de movimiento 10. Las cámaras termográficas de vídeo digital de captura de las posiciones de los 15 marcadores reflectantes que se adjuntan a la cabeza de cada participante y la cara en puntos anatómicos específicos. Una señal acústica del habla se registra simultáneamente con la cinemática del habla. <ol class="lalpha"><li> El sistema se calibra antes de las grabaciones de acuerdo a las especificaciones del fabricante. </li><li> Cuatro marcadores están unidos a la frente de los participantes con una banda para la cabeza. Los marcadores también están asociadas a la ceja izquierda y la derecha, el puente y la punta de la nariz, el borde del bermellón del labio superior e inferior, las esquinas izquierda y derecha de la boca, y en tres lugares diferentes en la barbilla. Esta es la matriz de marcadores típicos utilizados en este protocolo, pero un número ilimitado de marcadores se pueden utilizar con este sistema. </li><li> El participante se compromete a leer las oraciones y frases (ver Tabla 2) en su velocidad de habla habitual y el volumen. </li><li> Un &quot;silencio&quot; de archivos de grabación se obtiene y se utiliza en post-proceso para normalizar las diferencias en la colocación del marcador entre las sesiones y para la re-expresión de la relación de datos a la constante anatómicamente basados ​​en el sistema de coordenadas, según sea necesario. </li><li> Durante el post-procesamiento, los movimientos de los marcadores faciales se comprueban los errores de seguimiento y la cabeza con corrección basado en la sustracción de los componentes tanto de traslación y rotación de movimiento de la cabeza. </li><li> Los datos se cargan en Smash, un programa de software basado en Matlab desarrollados en nuestro laboratorio. Dentro de SMASH, los datos se filtran y se analiza. Velocidad máxima movimiento se deriva de cada trazo y se utiliza como el principal indicador de la función de articulación de la mandíbula y los labios. Velocidad en 3D se calcula como la derivada de primer orden de la historia euclidiana distancia cada articulador de tiempo en Smash. </li></ol> 5. Subsistema de articulación: la lengua Seguimiento de la lengua se lleva a cabo utilizando un dispositivo de rastreo electromagnético (WAVE), que registra la posición y la rotación de los sensores que están conectados a la lengua. A diferencia del seguimiento de movimiento óptico que se utiliza para registrar las estructuras externas, facial, la tecnología electromagnética proporciona una manera de seguir con precisión los movimientos de la lengua durante el discurso de 11. El sistema utiliza una combinación de 5 y 6 grados de libertad (5DOF y 6DOF) sensores para registrar los movimientos articulatorios en un volumen calibrado (30 x 30 x 30 cm). Datos de movimiento y los datos acústicos se adquieren al mismo tiempo. <ol class="lalpha"><li> Dos sensores están conectados a los articuladores con pegamento dental (adhesivo PeriAcryl periodontal). Una referencia que se adjunta al puente de la nariz para registrar los movimientos de la cabeza. Un pequeño sensor 5DOF (ubicación en 3D y 2D medidas angulares) se une a la lengua en la línea media, de aproximadamente 2 cm por detrás de la punta de la lengua. </li><li> Para obtener los movimientos de la lengua que son independientes de la mandíbula subyacente, cada participante está equipado con un pre-hechos bloque de mordida 5 mm. El bloque de mordida es de condensación masilla no tóxica (Henry Schein). </li><li> El bloque de mordida se coloca entre los molares en el lado de la boca. Una cuerda atada a la pieza de mordida se fija a la cara de los participantes para evitar que se de la manzana mordida. </li><li> El participante se compromete a leer las oraciones y frases (ver Tabla 2). </li><li> Movimientos de la lengua se registran en relación con la posición de la cabeza. </li><li> Posterior a la adquisición, los datos se transfieren en SMASH, donde se pasa bajos filtrada, analizada sobre la base de la traza de movimiento vertical, y se utiliza para calcular la velocidad en 3D. La velocidad media y máxima de circulación en cada emisión se presenta como un índice de enfermedades relacionadas con el cambio de este articulador. </li></ol> II. A nivel del sistema de evaluación Además de las variables a nivel de subsistema, la inteligibilidad del habla y la velocidad de la voz se miden. Estos meadas son esenciales porque son clínicas actuales &quot;estándares objetivo&quot; que caracteriza el desempeño discurso bulbar. Que proporcionan una indicación del estado funcional del sistema de producción del habla como un todo y cuantificar la gravedad del deterioro del habla. Estas medidas se obtienen mediante la prueba de inteligibilidad Sentencia (SIT) 12. <ol class="lalpha"><li> Antes de la grabación, una lista aleatoria de 10 frases de una longitud cada vez mayor (de 5 a 15 palabras) es generado por el software de SIT. </li><li> Un micrófono se coloca en la cabeza, a unos 15 cm de la boca. </li><li> El participante se compromete a leer la lista en su velocidad de habla habitual y el volumen. Las sentencias son grabadas digitalmente en 44,1 con una resolución de 16 bits. </li><li> Varios jueces capacitados que están familiarizados con el participante transcribir las frases ortográficamente y medir la duración de la sentencia. </li><li> El software calcula automáticamente SIT inteligibilidad de la palabra, que se encuentra por ciento de las palabras transcritas correctamente con respecto al número total de palabras producidas. Velocidad de la voz también se informó que el número de palabras leídas por minuto. </li></ol><table border="1"><tbody><tr><td> Subsistema </td><td> Equipo / Software </td><td> Señal </td><td> Configuración de adquisición </td></tr><tr><td> Respiratorio </td><td> Sistema fonatorio aerodinámica (PAS), KayPENTAX, Lincoln Park, NJ, EE.UU. </td><td> Acústica, presión y flujo </td><td> Frecuencia de muestreo = 200 Hz, paso bajo filtrada = 30Hz </td></tr><tr><td> Fonatorio </td><td> Compact Flash grabadora (por ejemplo, PMD660), Micrófono de calidad profesional, SPL metros, Extech Instruments Software: MDVP, KAYPentax </td><td> Acústico </td><td> Frecuencia de muestreo = 44,01 kHz, 16 bits PCM lineal </td></tr><tr><td> Resonatory </td><td> Nasometer, modelo 6400, KAYPentax </td><td> Acústico </td><td> Frecuencia de muestreo = 11025 Hz </td></tr><tr><td> Articulatorios: Cara </td><td> Águila sistema digital, Análisis de movimiento Corp. </td><td> Cinemática y acústico </td><td> Frecuencia de muestreo = 120 Hz, paso bajo filtrada = 10Hz </td></tr><tr><td> Articulatoria: Lengua </td><td> WAVE, Norte Digital Inc, Canadá </td><td> Cinemática y acústico </td><td> Frecuencia de muestreo = pasar de 100 Hz, 20 Hz = Low filtrada </td></tr></tbody></table> Tabla 1: Configuración de Instrumentación y adquisición para la recolección de sub-sistema de datos <table border="1"><tbody><tr><td> Nivel </td><td> Tarea </td><td> Mediciones </td><td> Referencias y Normas </td></tr><tr><td> Respiratorio </td><td> VC </td><td> Volumen espiratorio máximo pulmonar </td><td> 13 </td></tr><tr><td> / Pa / x 7 </td><td> La presión subglótica </td><td> 2, 3 </td></tr><tr><td> El paso de bambú </td><td> % Tiempo de pausa </td><td> 6, 7, 14 </td></tr><tr><td> Fonatorio </td><td> Fonación máxima / / a </td><td> Duración de la fonación máxima, media jitter F0, SNR </td><td> 15, 16, 17, 3 </td></tr><tr><td> Resonatory </td><td> Mamá hizo un poco de mermelada de limón; Bobby Comprar un cachorro </td><td> Nasalance </td><td> 18, 19 </td></tr><tr><td> Articulatorios: Cara </td><td> Bobby comprar un cachorro, Di _ una vez más (bat, marea, mantener, la herramienta) </td><td> La velocidad de movimiento </td><td> 20, 21 </td></tr><tr><td> Articulatoria: Lengua </td><td> / Ta / x 5, Di tapete una vez más </td></tr><tr><td> A nivel de sistema </td><td> SIT, Sentencias </td><td> Inteligibilidad del habla y la velocidad de la voz </td><td> 12 </td></tr></tbody></table> Tabla 2: Las mediciones obtenidas para cada subsistema y de la tarea Apéndice 1: el paso de bambú Paredes de bambú están llegando a ser muy popular. Ellos son fuertes, fáciles de usar, y de buen aspecto. Que proporcionan una buena base y crear el ambiente en los jardines japoneses. El bambú es una hierba, y es una de las hierbas de más rápido crecimiento en el mundo. Muchas variedades de bambú se cultiva en Asia, aunque también se cultiva en Estados Unidos. El año pasado compramos una casa nueva y han estado trabajando en los jardines de flores. En unos días más, vamos a hacer con la pared de bambú en uno de nuestros jardines. Realmente hemos disfrutado el proyecto.

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	<li>Ball, L. J., Willis, A., Beukelman, D. R., Pattee, G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+protocol+for+identification+of+early+bulbar+signs+in+amyotrophic+lateral+sclerosis.">A protocol for identification of early bulbar signs in amyotrophic lateral sclerosis.</a> J. Neurol. Sci. 191, 43-53 (2001).</li><li>Smitheran, J. R., Hixon, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+clinical+method+for+estimating+laryngeal+airway+resistance+during+vowel+production.">A clinical method for estimating laryngeal airway resistance during vowel production.</a> J. Speech Hear. Disord. 46, 138-146 (1981).</li><li>Baken, R. J., Orlikoff, R. 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L., aZinman, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinematics+of+disease+progression+in+bulbar+ALS.">Kinematics of disease progression in bulbar ALS.</a> J Commun. Disord. 43, 6-20 (2010).</li></ol>

Aquí hemos demostrado un protocolo completo para la evaluación de la bulbar (voz) disfunción en la ELA. Los datos obtenidos de este protocolo se utilizan para obtener una comprensión más profunda de cómo la ELA afecta a la producción del habla. Estos datos también se utilizan para determinar las medidas más sensibles de la progresión de la enfermedad. Aunque este protocolo está siendo empleado para la investigación, los resultados de esta investigación serán utilizados para desarrollar métodos más rentables y factibles de cuantificar clínicamente participación bulbar.

<ul><li> Equipo / Software </li><li> Sistema fonatorio aerodinámica (PAS), KayPENTAX, Lincoln Park, NJ, EE.UU. </li><li> Compact Flash grabadora (por ejemplo, PMD660), </li><li> Micrófono de calidad profesional, </li><li> SPL metros, Extech Instruments </li><li> MDVP, KAYPentax </li><li> Nasometer, modelo 6400, KAYPentax </li><li> Águila sistema digital, Análisis de movimiento Corp. </li><li> WAVE, Norte Digital Inc, Canadá </li></ul>

a protocol for comprehensive assessment of bulbar dysfunction in amyotrophic lateral sclerosis (als)

Mejora de los métodos para evaluar el deterioro bulbar son necesarios para acelerar el diagnóstico de la disfunción bulbar en la ELA, para predecir la progresión de la enfermedad a través de los subsistemas del habla, y para abordar la necesidad crítica de las medidas de resultado más sensibles para los ensayos en curso de tratamiento experimental. Para satisfacer esta necesidad, estamos obteniendo perfiles longitudinales de deterioro bulbar en 100 individuos en base a una amplia instrumentación basada en la evaluación de que las medidas objetivas de rendimiento. Utilizando métodos instrumentales para cuantificar las conductas relacionadas con el habla es muy importante en un campo que se ha basado principalmente en la subjetiva, la percepción auditiva, formas de evaluación de la conversación 1. Nuestro protocolo de evaluación de las medidas de desempeño a través de todos los subsistemas del habla, que son los respiratorios, fonación (laringe), resonatory (velofaríngea), y articulatorios. El subsistema de articulación se divide en los componentes faciales (mandíbula y el labio), y la lengua. La investigación previa ha sugerido que cada subsistema discurso responde de manera diferente a las enfermedades neurológicas como la esclerosis lateral amiotrófica. El protocolo actual está diseñada para evaluar el desempeño de cada subsistema de expresión como forma independiente de otros subsistemas como sea posible. Los subsistemas del habla que se evalúan en el contexto de los cambios más globales para el desempeño del habla. Estas variables del sistema discurso nivel incluyen velocidad de habla y la inteligibilidad del habla. El protocolo requiere instrumentos especializados, y el software comercial y la costumbre. Los subsistemas de las vías respiratorias, fonatorio, y resonatory se evalúan mediante la presión de flujo (aerodinámico) y los métodos acústicos. El subsistema de articulación se evalúa mediante técnicas de seguimiento de movimiento 3D. Las medidas objetivas que se utilizan para cuantificar deterioro bulbar ha sido bien establecida en la literatura de habla y mostrar sensibilidad a los cambios en la función bulbar con progresión de la enfermedad. El resultado de la evaluación es una solución amplia, a través de subsistema de perfil de rendimiento para cada participante. El perfil, en comparación con las mismas medidas obtenidas de controles sanos, se utiliza con fines de diagnóstico. Actualmente, estamos probando la sensibilidad y especificidad de estas medidas para el diagnóstico de ELA y para predecir la tasa de progresión de la enfermedad. En el largo plazo, el endofenotipo más refinado de la ELA bulbar derivados de este trabajo se espera fortalecer los esfuerzos futuros para identificar los loci genéticos de la ELA y mejorar la especificidad de diagnóstico y tratamiento de la enfermedad en su conjunto. La evaluación objetiva que se demuestra en este vídeo se puede utilizar para evaluar una amplia gama de trastornos motores del habla, incluyendo aquellos relacionados con derrame cerebral, lesión cerebral traumática, esclerosis múltiple y la enfermedad de Parkinson.

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A Protocol for Comprehensive Assessment of Bulbar Dysfunction in Amyotrophic Lateral Sclerosis ALS

Evaluaciones objetivas de los mecanismos fisiológicos que el apoyo del habla son necesarias para controlar la enfermedad de inicio y la progresión de las personas con ELA y para cuantificar los efectos del tratamiento en los ensayos clínicos. En este vídeo, se presenta una completa instrumentación basada en el protocolo para cuantificar el rendimiento motor del habla en poblaciones clínicas.

Un Protocolo de Evaluación Integral de la disfunción bulbar de la Esclerosis Lateral Amiotrófica (ALS)

Improved methods for assessing bulbar impairment are necessary for expediting diagnosis of bulbar dysfunction in ALS, for predicting disease progression ...

a-protocol-for-comprehensive-assessment-bulbar-dysfunction

Research

JoVE Journal

Medicine

A Protocol for Comprehensive Assessment of Bulbar Dysfunction in Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS)

33.9K vistas.  University of Toronto. Evaluaciones objetivas de los mecanismos fisiológicos que el apoyo del habla son necesarias para controlar la enfermedad de inicio y la progresión de las personas con ELA y para cuantificar los efectos del tratamiento en los ensayos clínicos. En este vídeo, se presenta una completa instrumentación basada en el protocolo para cuantificar el rendimiento motor del habla en poblaciones clínicas.

Video: A Protocol for Comprehensive Assessment of Bulbar Dysfunction in Amyotrophic Lateral Sclerosis ALS

Intraspinal Cell Transplantation for Targeting Cervical Ventral Horn in Amyotrophic Lateral Sclerosis and Traumatic Spinal Cord Injury

Respiratory compromise due to phrenic motor neuron loss is a debilitating consequence of a large proportion of human traumatic spinal cord injury (SCI) cases 1 and is the ultimate cause of death in patients with the motor neuron disorder, amyotrophic laterals sclerosis (ALS) 2.
ALS is a devastating neurological disorder that is characterized by relatively rapid degeneration of upper and lower motor neurons. Patients ultimately succumb to the disease on average 2-5 years following diagnosis because of respiratory paralysis due to loss of phrenic motor neuron innnervation of the diaphragm 3. The vast majority of cases are sporadic, while 10% are of the familial form. Approximately twenty percent of familial cases are linked to various point mutations in the Cu/Zn superoxide dismutase 1 (SOD1) gene on chromosome 21 4. Transgenic mice 4,5 and rats 6 carrying mutant human SOD1 genes (G93A, G37R, G86R, G85R) have been generated, and, despite the existence of other animal models of motor neuron loss, are currently the most highly used models of the disease.
Spinal cord injury (SCI) is a heterogeneous set of conditions resulting from physical trauma to the spinal cord, with functional outcome varying according to the type, location and severity of the injury 7. Nevertheless, approximately half of human SCI cases affect cervical regions, resulting in debilitating respiratory dysfunction due to phrenic motor neuron loss and injury to descending bulbospinal respiratory axons 1. A number of animal models of SCI have been developed, with the most commonly used and clinically-relevant being the contusion 8.
Transplantation of various classes of neural precursor cells (NPCs) is a promising therapeutic strategy for treatment of traumatic CNS injuries and neurodegeneration, including ALS and SCI, because of the ability to replace lost or dysfunctional CNS cell types, provide neuroprotection, and deliver gene factors of interest 9.
Animal models of both ALS and SCI can model many clinically-relevant aspects of these diseases, including phrenic motor neuron loss and consequent respiratory compromise 10,11. In order to evaluate the efficacy of NPC-based strategies on respiratory function in these animal models of ALS and SCI, cellular interventions must be specifically directed to regions containing therapeutically relevant targets such as phrenic motor neurons. We provide a detailed protocol for multi-segmental, intraspinal transplantation of NPCs into the cervical spinal cord ventral gray matter of neurodegenerative models such as SOD1G93A mice and rats, as well as spinal cord injured rats and mice 11.

Neural precursor transplantation is a promising strategy for protecting and/or replacing lost/dysfunctional cervical phrenic motor neurons in spinal cord injury (SCI) and the motor neuron disorder, amyotrophic laterals sclerosis (ALS). We provide a protocol for cell delivery to cervical spinal cord ventral horn in rodent models of ALS and SCI.

Intraespinal trasplante de células de Orientación asta ventral del cuello uterino en la esclerosis lateral amiotrófica y la lesión de la médula espinal

Respiratory compromise due to phrenic motor neuron loss is a debilitating consequence of a large proportion of human traumatic spinal cord injury (SCI) ...

Investigación

Medicina

Clinical Testing and Spinal Cord Removal in a Mouse Model for Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS)

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal neurodegenerative disorder resulting in progressive degeneration of motoneurons. Peak of onset is around 60 years for the sporadic disease and around 50 years for the familial disease. Due to its progressive course, 50% of the patients die within 30 months of symptom onset. In order to evaluate novel treatment options for this disease, genetic mouse models of ALS have been generated based on human familial mutations in the SOD gene, such as the SOD1 (G93A) mutation. Most important aspects that have to be evaluated in the model are overall survival, clinical course and motor function. Here, we demonstrate the clinical evaluation, show the conduction of two behavioural motor tests and provide quantitative scoring systems for all parameters. Because an in depth analysis of the ALS mouse model usually requires an immunohistochemical examination of the spinal cord, we demonstrate its preparation in detail applying the dorsal laminectomy method. Exemplary histological findings are demonstrated. The comprehensive application of the depicted examination methods in studies on the mouse model of ALS will enable the researcher to reliably test future therapeutic options which can provide a basis for later human clinical trials.

Clinical Testing and Spinal Cord Removal in a Mouse Model for Amyotrophic Lateral Sclerosis ALS

A mouse model for amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is examined clinically and behaviorally. As a prerequisite for an accompanying immunohistological analysis the preparation of the spinal cord is depicted in detail.

Los ensayos clínicos y de eliminación de la médula espinal en un modelo murino de esclerosis lateral amiotrófica (ELA)

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal neurodegenerative disorder resulting in progressive degeneration of motoneurons. Peak of onset is around 60 ...

Utility of Dissociated Intrinsic Hand Muscle Atrophy in the Diagnosis of Amyotrophic Lateral Sclerosis

The split hand phenomenon refers to predominant wasting of thenar muscles and is an early and specific feature of amyotrophic lateral sclerosis (ALS). A novel split hand index (SI) was developed to quantify the split hand phenomenon, and its diagnostic utility was assessed in ALS patients. The split hand index was derived by dividing the product of the compound muscle action potential (CMAP) amplitude recorded over the abductor pollicis brevis and first dorsal interosseous muscles by the CMAP amplitude recorded over the abductor digiti minimi muscle. In order to assess the diagnostic utility of the split hand index, ALS patients were prospectively assessed and their results were compared to neuromuscular disorder patients. The split hand index was significantly reduced in ALS when compared to neuromuscular disorder patients (P&#60;0.0001). Limb-onset ALS patients exhibited the greatest reduction in the split&#160;hand index, and a value of 5.2 or less reliably differentiated ALS from other neuromuscular disorders. Consequently, the split&#160;hand index appears to be a novel diagnostic biomarker for ALS, perhaps facilitating an earlier diagnosis.

Dissociated atrophy of intrinsic hand muscles, termed the split hand, appears to be a specific feature of amyotrophic lateral sclerosis (ALS).&#160;Consequently, a novel neurodiagnostic test, termed the split hand&#160;index, was developed to quantify the clinical phenomenon of the split hand, which differentiated ALS from mimic disorders.

Utilidad de la disociada intrínseca Mano Atrofia muscular en el diagnóstico de la esclerosis lateral amiotrófica

The split hand phenomenon refers to predominant wasting of thenar muscles and is an early and specific feature of amyotrophic lateral sclerosis (ALS). A ...

The Multiple Sclerosis Performance Test (MSPT): An iPad-Based Disability Assessment Tool

Precise measurement of neurological and neuropsychological impairment and disability in multiple sclerosis is challenging. We report a new test, the Multiple Sclerosis Performance Test (MSPT), which represents a new approach to quantifying MS related disability. The MSPT takes advantage of advances in computer technology, information technology, biomechanics, and clinical measurement science. The resulting MSPT represents a computer-based platform for precise, valid measurement of MS severity. Based on, but extending the Multiple Sclerosis Functional Composite (MSFC), the MSPT provides precise, quantitative data on walking speed, balance, manual dexterity, visual function, and cognitive processing speed. The MSPT was tested by 51 MS patients and 49 healthy controls (HC). MSPT scores were highly reproducible, correlated strongly with technician-administered test scores, discriminated MS from HC and severe from mild MS, and correlated with patient reported outcomes. Measures of reliability, sensitivity, and clinical meaning for MSPT scores were favorable compared with technician-based testing. The MSPT is a potentially transformative approach for collecting MS disability outcome data for patient care and research. Because the testing is computer-based, test performance can be analyzed in traditional or novel ways and data can be directly entered into research or clinical databases. The MSPT could be widely disseminated to clinicians in practice settings who are not connected to clinical trial performance sites or who are practicing in rural settings, drastically improving access to clinical trials for clinicians and patients. The MSPT could be adapted to out of clinic settings, like the patient&#8217;s home, thereby providing more meaningful real world data. The MSPT represents a new paradigm for neuroperformance testing. This method could have the same transformative effect on clinical care and research in MS as standardized computer-adapted testing has had in the education field, with clear potential to accelerate progress in clinical care and research.

The Multiple Sclerosis Performance Test MSPT: An iPad-Based Disability Assessment Tool

Precise measurement of neurological and neuropsychological impairment and disability in multiple sclerosis is challenging. We report methodologic details on a new test, the Multiple Sclerosis Performance Test (MSPT). This new approach to the objective of quantification of MS related disability provides a computer-based platform for precise, valid measurement of MS severity.

La prueba de la esclerosis múltiple de rendimiento (MSPT): Una Herramienta de Evaluación de Discapacidad Basado iPad

Precise measurement of neurological and neuropsychological impairment and disability in multiple sclerosis is challenging. We report a new test, the ...

A Method of Trigonometric Modelling of Seasonal Variation Demonstrated with Multiple Sclerosis Relapse Data

This report describes a novel Stata-based application of trigonometric regression modelling to 55 years of multiple sclerosis relapse data from 46 clinical centers across 20 countries located in both hemispheres. Central to the success of this method was the strategic use of plot analysis to guide and corroborate the statistical regression modelling. Initial plot analysis was necessary for establishing realistic hypotheses regarding the presence and structural form of seasonal and latitudinal influences on relapse probability and then testing the performance of the resultant models. Trigonometric regression was then necessary to quantify these relationships, adjust for important confounders and provide a measure of certainty as to how plausible these associations were. Synchronization of graphing techniques with regression modelling permitted a systematic refinement of models until best-fit convergence was achieved, enabling novel inferences to be made regarding the independent influence of both season and latitude in predicting relapse onset timing in MS. These methods have the potential for application across other complex disease and epidemiological phenomena suspected or known to vary systematically with season and/or geographic location.

Combining plot analysis with trigonometric regression is a robust method for exploring complex, cyclical phenomena such as relapse onset timing in multiple sclerosis (MS). This method enabled unbiased characterisation of seasonal trends in relapse onset permitting novel inferences around the influence of seasonal variation, ultraviolet radiation (UVR) and latitude.

Un método de trigonométricas Modelización de Variación Estacional demostrada con Esclerosis Múltiple La recaída de datos

This report describes a novel Stata-based application of trigonometric regression modelling to  55 years of multiple sclerosis relapse data from 46 ...

A Quick Phenotypic Neurological Scoring System for Evaluating Disease Progression in the SOD1-G93A Mouse Model of ALS

The SOD1-G93A transgenic mouse is the most widely used animal model of amyotrophic lateral sclerosis (ALS). At ALS TDI we developed a phenotypic screening protocol, demonstrated in video herein, which reliably assesses the neuromuscular function of SOD1-G93A mice in a quick manner. This protocol encompasses a simple neurological scoring system (NeuroScore) designed to assess hindlimb function. NeuroScore is focused on hindlimb function because hindlimb deficits are the earliest reported neurological sign of disease in SOD1-G93A mice. The protocol developed by ALS TDI provides an unbiased assessment of onset of paresis (slight or partial paralysis), progression and severity of paralysis and it is sensitive enough to identify drug-induced changes in disease progression. In this report, the combination of a detailed manuscript with video minimizes scoring ambiguities and inter-experimenter variability thus allowing for the protocol to be adopted by other laboratories and enabling comparisons between studies taking place at different settings. We believe that this video protocol can serve as an excellent training tool for present and future ALS researchers.

This video protocol describes a sensitive, reliable, and quick method for evaluating the neuromuscular deficits in a transgenic mouse model of amyotrophic lateral sclerosis.

Un sistema de puntuación rápida fenotípica Neurológica para la Evaluación de progresión de la enfermedad en el SOD1-G93A modelo de ratón de la ELA

The SOD1-G93A transgenic mouse is the most widely used animal model of amyotrophic lateral sclerosis (ALS). At ALS TDI we developed a phenotypic screening ...

A Protocol for the Use of Remotely-Supervised Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS) in Multiple Sclerosis (MS)

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation technique that uses low amplitude direct currents to alter cortical excitability. With well-established safety and tolerability, tDCS has been found to have the potential to ameliorate symptoms such as depression and pain in a range of conditions as well as to enhance outcomes of cognitive and physical training. However, effects are cumulative, requiring treatments that can span weeks or months and frequent, repeated visits to the clinic. The cost in terms of time and travel is often prohibitive for many participants, and ultimately limits real-world access. 
Following guidelines for remote tDCS application, we propose a protocol that would allow remote (in-home) participation that uses specially-designed devices for supervised use with materials modified for patient use, and real-time monitoring through a telemedicine video conferencing platform. We have developed structured training procedures and clear, detailed instructional materials to allow for self- or proxy-administration while supervised remotely in real-time. The protocol is designed to have a series of checkpoints, addressing attendance and tolerability of the session, to be met in order to continue to the next step. The feasibility of this protocol was then piloted for clinical use in an open label study of remotely-supervised tDCS in multiple sclerosis (MS). This protocol can be widely used for clinical study of tDCS.

A Protocol for the Use of Remotely-Supervised Transcranial Direct Current Stimulation tDCS in Multiple Sclerosis MS

The goal of this pilot study is to describe a protocol for the remotely-supervised delivery of transcranial direct current stimulation (tDCS) so that the procedure maintains standards of in-clinic practice, including safety, reproducibility, and tolerability. The feasibility of this protocol was tested in participants with multiple sclerosis (MS).

Un protocolo para el uso de forma remota Supervisado-transcraneal directa Estimulación actual (tDCS) en la esclerosis múltiple (EM)

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation technique that uses low amplitude direct currents to alter cortical ...

Robotic Lateral Pancreaticojejunostomy for Chronic Pancreatitis

Lateral pancreaticojejunostomy (LPJ) has shown good postoperative outcomes in patients with painful, morphine dependent, chronic pancreatitis (CP). The recent rise of robotic and laparoscopic pancreatic surgery has found benefits such as reduced time to functional recovery. Few studies have reported on the feasibility, technique and outcome of robotic LPJ, especially including transection of the gastroduodenal artery. The present study describes the main steps for robotic LPJ in a patient with painful chronic pancreatitis with a dilated main pancreatic duct. The patient underwent robotic LPJ. The LPJ anastomosis is performed using a running suture technique in a longitudinal side-to-side manner. Routinely, the gastroduodenal artery is transected to drain the entire length of the main pancreatic duct. The patient is in French position; 7 trocars are placed (4 robotic, 2 laparoscopic assistants, 1 liver-retractor). After docking of the robot system, the omental bursa is opened, and the right gastroepiploic artery and vein are ligated at their base at the lower border of the pancreas. Intraoperative ultrasonography is performed in order to determine trajectory of the dilated main pancreatic duct which is opened for its entire length after the gastroduodenal artery has been suture ligated both cranially and caudally from the main pancreatic duct. A Roux limb is created, and a latero-lateral PJ is fashioned using several 3-0 barbed sutures. A stapled jejuno-jejunostomy is created at sufficient distance from the pancreatic anastomosis, aided by a 50 cm suture. The described technique for robotic LPJ is a complex but feasible operation for patients with treatment refractory CP and a dilated main pancreatic duct. Due to its complexity, implementation in high volume centers with extensive experience with CP surgery may improve outcomes.

Robotic lateral pancreaticojejunostomy (RLPJ) may be used in patients with painful, morphine dependent, chronic pancreatitis and a dilated main pancreatic duct. We describe a standardized and reproducible technique for RLPJ, which includes transection of the gastroduodenal artery.

Pancreaticojejunostomía lateral robótica para la pancreatitis crónica

Lateral pancreaticojejunostomy (LPJ) has shown good postoperative outcomes in patients with painful, morphine dependent, chronic pancreatitis (CP). The ...

Using a Chemical Biopsy for Graft Quality Assessment

Kidney transplantation is a life-saving treatment for a large number of people with end-stage renal dysfunction worldwide. The procedure is associated with an increased survival rate and greater quality of patient&#8217;s life when compared to conventional dialysis. Regrettably, transplantology suffers from a lack of reliable methods for organ quality assessment. Standard diagnostic techniques are limited to macroscopic appearance inspection or invasive tissue biopsy, which do not provide comprehensive information about the graft. The proposed protocol aims to introduce solid phase microextraction (SPME) as an ideal analytical method for comprehensive metabolomics and lipidomic analysis of all low molecular compounds present in kidneys allocated for transplantation. The small size of the SPME probe enables performance of a chemical biopsy, which enables extraction of metabolites directly from the organ without any tissue collection. The minimum invasiveness of the method permits execution of multiple analyses over time: directly after organ harvesting, during its preservation, and immediately after revascularization at the recipient&#8217;s body. It is hypothesized that the combination of this novel sampling method with a high-resolution mass spectrometer will allow for discrimination of a set of characteristic compounds that could serve as biological markers of graft quality and indicators of possible development of organ dysfunction.

The protocol presents utilization of the chemical biopsy approach followed by comprehensive metabolomic and lipidomic analysis for quality assessment of kidney grafts allocated for transplantation.

Uso de una biopsia química para la evaluación de la calidad del injerto

Kidney transplantation is a life-saving treatment for a large number of people with end-stage renal dysfunction worldwide. The procedure is associated ...

Magnetic Resonance Imaging of Multiple Sclerosis at 7.0 Tesla

The overall goal of this article is to demonstrate a state-of-the-art ultrahigh field (UHF) magnetic resonance (MR) protocol of the brain at 7.0 Tesla in multiple sclerosis (MS) patients. MS is a chronic inflammatory, demyelinating, neurodegenerative disease that is characterized by white and gray matter lesions. Detection of spatially and temporally disseminated T2-hyperintense lesions by the use of MRI at 1.5 T and 3 T represents a crucial diagnostic tool in clinical practice to establish accurate diagnosis of MS based on the current version of the 2017 McDonald criteria. However, the differentiation of MS lesions from brain white matter lesions of other origins can sometimes be challenging due to their resembling morphology at lower magnetic field strengths (typically 3 T). Ultrahigh field MR (UHF-MR) benefits from increased signal-to-noise ratio and enhanced spatial resolution, both key to superior imaging for more accurate and definitive diagnoses of subtle lesions. Hence, MRI at 7.0 T has shown encouraging results to overcome the challenges of MS differential diagnosis by providing MS-specific neuroimaging markers (e.g., central vein sign, hypointense rim structures and differentiation of MS grey matter lesions). These markers and others can be identified by other MR contrasts other than T1 and T2 (T2*, phase, diffusion) and substantially improve the differentiation of MS lesions from those occurring in other neuroinflammatory conditions such as neuromyelitis optica and Susac syndrome. In this article, we describe our current technical approach to study cerebral white and grey matter lesions in MS patients at 7.0 T using different MR acquisition methods. The up-to-date protocol includes the preparation of the MR setup including the radio-frequency coils customized for UHF-MR, standardized screening, safety and interview procedures with MS patients, patient positioning in the MR scanner and acquisition of dedicated brain scans tailored for examining MS.

Here, we present a protocol to acquire magnetic resonance (MR) images of multiple sclerosis (MS) patient brains at 7.0 Tesla. The protocol includes preparation of the setup including the radio-frequency coils, standardized interview procedures with MS patients, subject positioning in the MR scanner and MR data acquisition.

Resonancia magnética de la esclerosis múltiple a 7.0 Tesla

The overall goal of this article is to demonstrate a state-of-the-art ultrahigh field (UHF) magnetic resonance (MR) protocol of the brain at 7.0 Tesla in ...