Los autores agradecen el apoyo financiero de las siguientes fuentes. El desarrollo y prueba de diversos análisis de neuroimagen con el apoyo de varias subvenciones, sobre todo de los Institutos Canadienses de Investigación en Salud (MOP # 13129), la Sociedad de Alzheimer de Canadá y la Asociación de Alzheimer (EE.UU.), el corazón y la fundación del movimiento Alianza Canadiense para la Carrera Recuperación (HSFCPSR), y la Fundación LC Campbell. JR recibe apoyo sueldo de la Sociedad de Alzheimer de Canadá; SEB, del Instituto de Investigación Sunnybrook y los Departamentos de Medicina de Sunnybrook y la Universidad de Toronto, incluido el Presidente Brill en Neurología. Los autores también reciben apoyo salarial del HSFCPSR.

<ol>
	<li>Ramirez, J., Gibson, E., Quddus, A., Lobaugh, N. J., Feinstein, A., Levine, B., Scott, C. J., Levy-Cooperman, N., Gao, F. Q., Black, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lesion+Explorer:+A+comprehensive+segmentation+and+parcellation+package+to+obtain+regional+volumetrics+for+subcortical+hyperintensities+and+intracranial+tissue.">Lesion Explorer: A comprehensive segmentation and parcellation package to obtain regional volumetrics for subcortical hyperintensities and intracranial tissue.</a> Neuroimage. 54 (2), 963-973 (2011).</li><li>Ramirez, J., Scott, C. J., Black, S. 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O., Barkhof, F., Fazekas, F., Bronge, L., Augustin, M., Sjogren, M., Wallin, A., Ader, H., Leys, D., Pantoni, L., Pasquier, F., Erkinjuntti, T., Scheltens, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+rating+scale+for+age-related+white+matter+changes+applicable+to+MRI+and.">A new rating scale for age-related white matter changes applicable to MRI and.</a> 32 (6), 1318-1322 (2001).</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 (7), 689-701 (2010).</li><li>Black, S. E., Gao, F. Q., Bilbao, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Understanding+white+matter+disease:+Imaging-pathological+correlations+in+vascular+cognitive+impairment.">Understanding white matter disease: Imaging-pathological correlations in vascular cognitive impairment.</a> Stroke. 40, (2009).</li><li>Arch Neurol, . <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> 44, 21-23 (1987).</li><li>Carmichael, O., Schwarz, C., Drucker, D., Fletcher, E., Harvey, D., Beckett, L., Jack, C. R., Weiner, M., Decarli, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Longitudinal+changes+in+white+matter+disease+and+cognition+in+the+first+year+of+the+Alzheimer+disease+neuroimaging+initiative.">Longitudinal changes in white matter disease and cognition in the first year of the Alzheimer disease neuroimaging initiative.</a> Arch. Neurol. 67 (11), 1370-1378 (2010).</li><li>Wardlaw, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=What+is+a+lacune.">What is a lacune.</a> Stroke. 39 (11), 2921-2922 (2008).</li><li>Potter, G. M., Doubal, F. N., Jackson, C. A., Chappell, F. M., Sudlow, C. L., Dennis, M. S., Wardlaw, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Counting+cavitating+lacunes+underestimates+the+burden+of+lacunar+infarction.">Counting cavitating lacunes underestimates the burden of lacunar infarction.</a> Stroke. 41 (2), 267-272 (2010).</li><li>Barkhof, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enlarged+Virchow-Robin+spaces:+do+they+matter.">Enlarged Virchow-Robin spaces: do they matter.</a> J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 75 (11), 1516-1517 (2004).</li><li>Zhu, Y. C., Dufouil, C., Soumare, A., Mazoyer, B., Chabriat, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tzourio+C.+High+degree+of+dilated+Virchow-Robin+spaces+on+MRI+is+associated+with+increased+risk+of+dementia.">Tzourio C. High degree of dilated Virchow-Robin spaces on MRI is associated with increased risk of dementia.</a> J. Alzheimers Dis. 22 (2), 663-672 (2010).</li><li>Levy-Cooperman, N., Ramirez, J., Lobaugh, N. J., Black, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Misclassified+tissue+volumes+in+Alzheimer+disease+patients+with+white+matter+hyperintensities:+importance+of+lesion+segmentation+procedures+for+volumetric+analysis.">Misclassified tissue volumes in Alzheimer disease patients with white matter hyperintensities: importance of lesion segmentation procedures for volumetric analysis.</a> Stroke. 39 (4), 1134-1141 (2008).</li><li>Kovacevic, N., Lobaugh, N. J., Bronskill, M. J., Levine, B., Feinstein, A., Black, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+robust+method+for+extraction+and+automatic+segmentation+of+brain+images.">A robust method for extraction and automatic segmentation of brain images.</a> Neuroimage. 17 (3), 1087-1100 (2002).</li><li>Nestor, S. M., Rupsingh, R., Borrie, M., Smith, M., Accomazzi, V., Wells, J. L., Fogarty, J., Bartha, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ventricular+enlargement+as+a+possible+measure+of+Alzheimer's+disease+progression+validated+using+the+Alzheimer's+disease+neuroimaging+initiative+database.">Ventricular enlargement as a possible measure of Alzheimer's disease progression validated using the Alzheimer's disease neuroimaging initiative database.</a> Brain. 131, 2443-2454 (2008).</li><li>Moody, D. M., Brown, W. R., Challa, V. R., Anderson, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Periventricular+venous+collagenosis:+association+with+leukoaraiosis.+Radiology.">Periventricular venous collagenosis: association with leukoaraiosis. Radiology.</a> (2), 469-476 .</li><li>Brown, W. R., Moody, D. M., Challa, V. R., Thore, C. R., Anstrom, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Venous+collagenosis+and+arteriolar+tortuosity+in+leukoaraiosis.">Venous collagenosis and arteriolar tortuosity in leukoaraiosis.</a> J. Neurol. Sci. 15, 203-204 (2002).</li><li>Talairach, J., Tournoux, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Co-planar Stereotaxic Atlas of the Human Brain. , (1988).</li><li>Dade, L. A., Gao, F. Q., Kovacevic, N., Roy, P., Rockel, C., O'Toole, C. M., Lobaugh, N. J., Feinstein, A., Levine, B., Black, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Semiautomatic+brain+region+extraction:+a+method+of+parcellating+brain+regions+from+structural+magnetic+resonance+images.">Semiautomatic brain region extraction: a method of parcellating brain regions from structural magnetic resonance images.</a> Neuroimage. 22 (4), 1492-1502 (2004).</li><li>Shrout, P. E., Fleiss, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intraclass+correlations:+uses+in+assessing+rater+reliability.">Intraclass correlations: uses in assessing rater reliability.</a> Psychol. Bull. 86, 420-428 (2008).</li><li>Zijdenbos, A. P., Dawant, B. M., Margolin, R. A., Palmer, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphometric+analysis+of+white+matter+lesions+in+MR+images:+method+and+validation.">Morphometric analysis of white matter lesions in MR images: method and validation.</a> IEEE Trans. Med. Imaging. 13 (4), 716-724 (1994).</li><li>Chow, T. W., Takeshita, S., Honjo, K., Pataky, C. E., Comparison, S. t. J. a. c. q. u. e. s. ,. P. .. L. .. ,. K. u. s. a. n. o. ,. M. .. L. .. ,. C. a. l. d. w. e. l. l. ,. C. .. B. .. ,. R. a. m. i. r. e. z. ,. J. .. ,. B. l. a. c. k. ,. S. .. ,. V. e. r. h. o. e. f. f. ,. N. .. P. .. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=of+manual+and+semi-automated+delineation+of+regions+of+interest+for+radioligand+PET+imaging+analysis.">of manual and semi-automated delineation of regions of interest for radioligand PET imaging analysis.</a> BMC Nucl. Med. 7, (2007).</li><li>Gilboa, A., Ramirez, J., Kohler, S., Westmacott, R., Black, S. E., Moscovitch, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retrieval+of+autobiographical+memory+in+Alzheimer's+disease:+relation+to+volumes+of+medial+temporal+lobe+and+other+structures.">Retrieval of autobiographical memory in Alzheimer's disease: relation to volumes of medial temporal lobe and other structures.</a> Hippocampus. 15 (4), 535-550 (2005).</li><li>Black, S., Iadecola, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vascular+cognitive+impairment:+small+vessels,+big+toll:+introduction.">Vascular cognitive impairment: small vessels, big toll: introduction.</a> Stroke. 40(3 Suppl), S38-S39. , (2009).</li><li>Brown, W. R., Moody, D. M., Thore, C. R., Challa, V. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebrovascular+pathology+in+Alzheimer's+disease+and+leukoaraiosis.">Cerebrovascular pathology in Alzheimer's disease and leukoaraiosis.</a> , 903-939 (2000).</li><li>Moody, D. M., Brown, W. R., Challa, V. R., Anderson, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Periventricular+venous+collagenosis:+association+with+leukoaraiosis.+Radiology.">Periventricular venous collagenosis: association with leukoaraiosis. Radiology.</a> (2), 469-476 .</li><li>Hernandez, M. D., Piper, R. J., Wang, X., Deary, I. J., Wardlaw, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Towards+the+automatic+computational+assessment+of+enlarged+perivascular+spaces+on+brain+magnetic+resonance+images:+A+systematic+review.">Towards the automatic computational assessment of enlarged perivascular spaces on brain magnetic resonance images: A systematic review.</a> J. Magn. Reson. Imaging. , (2013).</li></ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

La segmentación y parcelación procedimiento LE fue desarrollado específicamente para obtener volumetría regionales de MRI de la EA y ancianos normal. Si bien existen numerosas tuberías completamente automáticos que se aplican los algoritmos de cálculo complejas para realizar estas operaciones, estas herramientas tienden a carecer de la precisión individualizada y precisión que la tubería semi-automática de LE produce. El trade-off con procesos semiautomáticos son los recursos necesarios para formar adecuadamente a los operadores con el conocimiento anatómico y habilidades de cálculo necesarios para solicitar un gasoducto tan completo. Sin embargo, uno de los principales beneficios de una tubería de imágenes individualizada es la capacidad de obtener volumetría cuantitativos de los casos moderados a graves de la neurodegeneración en tuberías automáticas fallan. Como la tubería LE ha sido evaluado y aplicado a diferentes poblaciones de ancianos y dementes 1,2,13,14,19,22,23, los principales problemas que ar previamentee típicamente encontrada por operadores entrenados han sido bien documentados y se resumen a continuación. La comprobación manual y edición requerida con el componente Brain-Sizer incluye el procedimiento de enmascaramiento extracción TIV, reasignación vCSF y la extracción manual del tronco cerebral, cerebelo y otras estructuras subtentorial. Para la extracción del cerebro, la salida automática TIV es generalmente una máscara decente, siempre que las imágenes PD/T2 originales son de buena calidad. Sin embargo, debido a los valores de intensidad relativa de vascular y nervio medial tejido a los polos temporal inferior, proximal a las arterias carótidas, esta región requiere típicamente un poco de edición. Además, la mucosa en la cavidad nasal tiende a afectar histogramas de intensidad regionales, sesgando de intensidad valores de puntos de corte en las regiones frontal anterior, que tienden a requerir la edición manual adicional de la máscara TIVauto automática. Por último, la edición manual adicional que normalmente se requiere en las regiones más superiores, donde glatrofia obal tiende a resultar en un aumento en el volumen de CSF subaracnoideo justo debajo de la duramadre. Alternativamente, la atrofia asociada con dilatación ventricular tiende a minimizar las intervenciones del operador requeridas con reasignación vCSF. Otro beneficio de tener un enfoque corregistro tri-característica es la capacidad de identificar infartos quísticas llenas de líquido proximal a los ventrículos, potencialmente debido a la vasculopatía venosa periventricular 5,24-26, que son identificables por su intensidad relativa en DP y T1 ( hiperintensa en PD, hipointensa en T1). Estos hipointensidades pueden delinearse desde vCSF usando límites manuales elaborados en ITK-SNAP_sb antes de las operaciones floodfilling. Desde reasignación vCSF se lleva a cabo en el espacio T1-la adquisición, en los casos en que la alineación se desvía lejos del plano CCCC, un límite puede ser necesaria para el 3 º ventrículo y la cisterna cuadrigémina, si el PC no es totalmente visible. Aunque la tienda del cerebelo es una estructura relativamente fácil de differentiate, varias reglas basadas en la anatomía ayudan a guiar la extracción manual del tronco del encéfalo y estructuras subtentorial, sobre todo cuando la localización de la separación de los pedúnculos cerebrales en el lóbulo temporal medial. SABRE landmarking es un procedimiento basado en estereotáxica realizado en imágenes ACPC alineados estándar, lo que permite la localización moderadamente predecible de determinados puntos de referencia anatómicos. Las excepciones son los casos con atrofia extrema y la variabilidad normal debido a las diferencias individuales en la neuroanatomía. Resultados de la atrofia cerebral en una pérdida global del parénquima, el aumento de la PPC en la línea media que rodea a la hoz del cerebro, lo que aumenta la dificultad de la elección de los puntos apropiados para colocar puntos de referencia. Se requieren protocolos basados ​​en reglas, la identificación de los casos en que se requieren excepciones a la regla general. Las variaciones normales en la anatomía, en particular en la ubicación relativa del surco central y el surco parieto-occipital, también aumentan el dificultadesTy de delimitación manual de una de estas estructuras. Sin embargo, la interfaz gráfica de usuario utilizada por SABRE permite la rotación en tiempo real de superficie prestados imágenes, que ayuda de manera significativa en el proceso de toma de decisiones para la visualización de estos puntos de referencia específicos. Por último, algunos de protocolo basado en normas se han integrado mediante programación en el software para prevenir la violación operador por ejemplo delineación surco central se ve obligado a moverse posteriormente (el rastreo de línea se impide volver sobre sí mismo). Procedimiento de comprobación manual del componente de la lesión-Seg requiere experiencia en la identificación visual de hyperintensities relevante, una habilidad de percepción visual que sólo se adquiere después de la exposición a las exploraciones con diferentes grados de SH. Los algoritmos de minimización de falsos positivos ayudan con la eliminación de la mayoría de los errores en la segmentación inicial. Sin embargo, la diferenciación entre los espacios perivasculares dilatados (espacios de Virchow-Robin: VRS) en el núcleo lenticular y reSH Levant en la cápsula externa, Claustrum, la cápsula extrema, y ​​regiones subinsular puede ser difícil. Esto es particularmente difícil en los casos con VRS en los ganglios basales. Un reciente documento delineando normas para informar los cambios vasculares en la neuroimagen (STRIVE), recomendó un criterio de tamaño para diferenciar VRS de infartos lacunares, y describir VRS sea más lineal y la intensidad de LCR en la RM. Para hacer frente a estos problemas con la identificación de VRS, LE ha adoptado: a) una regla basada en la anatomía que impide que los operadores seleccionar cualquier hiperintensidad que cae dentro del núcleo lenticular, b) un criterio de tamaño para excluir hyperintensities menos de 5 mm de diámetro, y c) una regla de intensidad relativa para la exclusión adicional debido a la intensidad relativa de LCR en DP, T2 y T1 27. Además, la señal normal de hiperintensa se puede encontrar a lo largo de la línea media y la hoz del cerebro, sobre todo en las imágenes de FLAIR, que puede ser difícil diferenciar entre SH relevante a lo largo del cuerpo calloso. En los casos deesa superposición, reglas basadas en la anatomía se implementan donde se aceptan sólo SH que se extienden hacia fuera en las regiones periventriculares. En conclusión, es importante apreciar que este componente escrito está destinado a complementar un video-guiada, publicación protocolo estandarizado en JoVe ( <a href="https://www.jove.com">https://www.jove.com</a> ). Si bien las cifras estáticas tradicionales ayudan a explicar algunos conceptos, tutoriales basados ​​en vídeo son más eficientes en la comunicación de los complejos procesos metodológicos involucrados en una tubería completa de neuroimagen, como la lesión Explorer.

Análisis de imágenes del cerebro es un campo emergente de la neurociencia exigir a los operadores cualificados con un alto grado de competencia computacional y neuroanatómica. Con el fin de obtener información cuantitativa de las imágenes de resonancia magnética (MRI), un operador entrenado a menudo se requiere para implementar, monitorear y editar, salidas de imágenes generadas por ordenador generados a partir de imágenes de resonancia magnética primas. Mientras que muchas herramientas de imagen &quot;totalmente automáticos&quot; son de libre acceso a través de Internet, la precisión y la fiabilidad es cuestionable cuando se aplica por un operador novato que carecen de conocimientos, la formación y la familiaridad con la herramienta descargada. Si bien la formación en el lugar es el método de enseñanza más preferible, la presentación de un protocolo estandarizado de video-guiada es una alternativa viable, sobre todo si se acompaña de un conjunto de formación de imágenes. Además, el conjunto de formación de imágenes puede ser utilizado para las medidas de control de calidad, como una prueba de confiabilidad entre calificadores fuera de sitio. La challenges de desarrollo de una canalización de procesamiento de la imagen, sobre todo cuando se estudia el envejecimiento y la enfermedad de Alzheimer (AD), incluyen una amplia gama de temas técnicos y biológicos. Aunque algunos problemas técnicos se tratan con algoritmos de corrección de post-procesamiento de 3, la variabilidad debida a las diferencias individuales y los procesos patológicos introducen obstáculos más complejos. La atrofia cerebral y dilatación ventricular pueden reducir la viabilidad de las deformaciones de registro y enfoques plantilla-determinadas. La presencia de materia blanca relacionada con la edad cambia 4 y enfermedad de vasos pequeños de 5,6, se observa como hiperintensidades subcorticales (SH) 7,8,-como infartos lacunares llenos de líquido quístico 9,10 y espacios perivasculares dilatados 11,12, más complicar algoritmos de segmentación. En casos de enfermedad de la materia blanca significativa, una única segmentación T1 podría dar lugar a una sobreestimación de la materia gris (GM) 13, que sólo se puede corregir con una SE adicionalgmentation usando la densidad de protones (PD), T2 (T2), o la recuperación de la inversión de los fluidos atenuada de imágenes (FLAIR). A la luz de estos desafíos, la canalización de procesamiento de la imagen lesión Explorer (LE) implementa un enfoque (T1, PD, T2) tri-función semiautomática, utilizando operadores capacitados en etapas particulares cuando la intervención humana es preferible 1,2. La extracción de cerebro (o de desmontaje del cráneo) es típicamente uno de los primero operaciones realizadas en neuroimagen. Ante esto, la exactitud del total bóveda intracraneal proceso de extracción (TIV) influye en gran medida las operaciones posteriores más abajo en la tubería. Significativa sobre la erosión, lo que resulta en pérdida de cerebro, pueden conducir a una sobreestimación de la atrofia cerebral. Alternativamente, significativa bajo-erosión, lo que resulta en la inclusión de la duramadre y otras materias nonbrain, puede conducir a la inflación de los volúmenes cerebrales. Componente se Brain-Sizer de LE muchos de estos problemas mediante el uso de un tri-función (T1, T2, y PD) enfoque para generaruna máscara TIV, que produce resultados superiores en comparación con los métodos de una sola característica 1. Además, la máscara TIV generada automáticamente se comprueba y edita utilizando protocolo estandarizado que identifica las regiones susceptibles a errores cráneo pelar manualmente. Después de la extracción del cerebro, la segmentación se realiza en el cráneo T1-despojado, donde se asigna cada voxel del cerebro a 1 de 3 etiquetas: GM, materia blanca (WM), o líquido cefalorraquídeo (LCR). La segmentación se realiza automáticamente mediante un algoritmo de ajuste de curvas robusta aplicada a histogramas globales y locales de intensidad; una técnica desarrollada para hacer frente a la intensidad de artefactos no uniformidad y una separación disminuido entre GM y WM amplitud intensidad en los casos de EA 14. El componente Brain-Sizer también incluye procedimientos para la designación Manual de ventrículos y desmantelamiento de estructuras subtentorial. Segmentación del LCR ventricular (vCSF) es particularmente importante ya que el tamaño del ventrículo es una BioMar comúnmente utilizadoker para la demencia AD 15. Además, la delimitación de los ventrículos y el plexo coroideo es imprescindible para la correcta identificación de hyperintensities periventricular (pvSH), que se cree que refleja una forma de enfermedad de pequeños vasos caracterizada por colagenosis venosa 5,16,17. Usando T1 para referencia, reetiquetado Manual de voxels LCR a vCSF se logra con operaciones floodFill manuales en la imagen segmentada. Por lo general, los ventrículos laterales son más fáciles de diferenciar de CSF sulcal. Por esta razón, se recomienda para comenzar floodfilling en vista axial, a partir de rodajas superiores y mover inferiormente. Las partes mediales del sistema ventricular, particularmente la 3 º ventrículo, es más difícil de definir y se da reglas basadas en la anatomía especiales que se detallan en el manual. Paso final de Brain-Sizer incluye la extirpación del tronco encefálico, el cerebelo y otras estructuras subtentorial, utilizando procedimientos de rastreo manual descritos en un conjunto o adicionalf protocolos estandarizados basados ​​en la anatomía. El cerebro Región de extracción (SABRE) componente Semi-Automated es procedimiento parcelación de la tubería. Esta etapa requiere de operadores capacitados para identificar los siguientes puntos de referencia anatómicos: anterior y posterior de comisura (AC, PC); borde posterior del cerebro; canal central; mediados de plano sagital; muesca preoccipital; occipito-parietal sulcus; surco central, y; Cisura de Silvio. Con base en estas coordenadas históricas, un 18 grid-Talairach como se genera automáticamente y parcelación regional se lleva a cabo 19. Monumentos históricos se identifican fácilmente en CCCC imágenes alineadas, que se generan automáticamente y se comprueban manualmente antes de procedimientos landmarking SABRE. El componente de lesión-Seg es la etapa final de la tubería donde se lleva a cabo la identificación y cuantificación SH. La segmentación inicial SH automática implementa un algoritmo complejo que incluye PD/T2-based SH segmentation, fuzzy c-means adhesiva, y dilatación ventricular. Estas operaciones dan lugar a una máscara de la segmentación de la lesión generada automáticamente que se comprueba y editado por los falsos positivos y otros errores de forma manual. Como señal hiperintensa en la RM puede producir a partir de fuentes no patológicas (por ejemplo, artefactos de movimiento, la biología normal), se requiere una formación adecuada para la identificación precisa de SH relevante. El resultado final de la tubería LE es un perfil volumétrico global que contiene 8 diferentes volumetrías de tejido y lesiones que se parcellated en 26 regiones del cerebro SABRE. Para obtener la prueba de confiabilidad entre los evaluadores de operador individual fuera de las instalaciones, se recomienda ejecutar la tubería llena LE en el conjunto de entrenamiento se proporciona con el software (http://sabre.brainlab.ca). Utilizando los resultados volumétricos, el coeficiente de correlación entre clases (ICC) 20 estadísticas pueden calcularse para cada clase de tejido (GM / WM / CSF) en cada región SABRE. Uso de la segmentation imágenes, Similitud Index (SI) 21 estadísticas se pueden calcular para evaluar el grado de congruencia espacial. Además, la fiabilidad intra-evaluador puede evaluarse en los resultados del mismo operador, después de un breve periodo de tiempo ha pasado entre el operador de 1 ª y 2 ª ediciones de segmentación. A condición de que el operador fuera de las instalaciones se adhiere a las convenciones de nombres de archivos se describen en el manual de LE, estadísticas de fiabilidad se puede calcular fuera de las instalaciones utilizando los paquetes más básicos de software estadístico. Teniendo en cuenta estos controles de calidad y protocolo estandarizado de video-guiada, los operadores de fuera de las instalaciones pueden tener mayor confianza en que la tubería LE se aplica con precisión y fiabilidad.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="815">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:333px;">Magnetic resonance imaging machine (1.5 Tesla)</td>
			<td style="width:91px;">General Electric</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:273px;">See Table 1 for acquisition parameters</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:333px;">Magnetic resonance imaging machine (3 Tesla)</td>
			<td style="width:91px;">General Electric</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>See Table 2 for acquisition parameters</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

lesion explorer: a video-guided, standardized protocol for accurate and reliable mri-derived volumetrics in alzheimer's disease and normal elderly

La obtención in vivo volumetría de tejido cerebral humano de MRI a menudo se complica por diversos problemas técnicos y biológicos. Estos desafíos se ven agravados cuando están presentes atrofia cerebral significativa y cambios en la materia blanca relacionada con la edad (por ejemplo Leucoaraiosis). Lesión Explorer (LE) es una tubería de neuroimagen precisa y confiable desarrollado específicamente para abordar este tipo de cuestiones comúnmente observados en la RM de la enfermedad de Alzheimer y ancianos normal. La tubería es un conjunto complejo de procedimientos semi-automáticos, que ha sido validado previamente en una serie de pruebas de confiabilidad interna y externa 1,2. Sin embargo, la precisión y la fiabilidad de LE es altamente dependiente de operadores manuales debidamente capacitado para ejecutar comandos, identificar puntos de referencia anatómicos distintos y editar manualmente / verificar varias salidas de segmentación generados por ordenador. LE se puede dividir en 3 componentes principales, cada uno requiere un conjunto de comandos y ópera manual deciones: 1) Brain-Sizer, 2) SABRE, y 3) la lesión-Seg. Operaciones manuales de Brain-Sizer implican la edición del total bóveda automática calavera despojada intracraneal (TIV) Máscara de la extracción, la designación del ventrículo líquido cefalorraquídeo (vCSF), y la eliminación de las estructuras subtentorial. El componente de SABRE requiere la comprobación de la alineación de la imagen a lo largo de la comisura anterior y posterior (ACPC) avión, y la identificación de varios puntos de referencia anatómicos necesarios para la parcelación regional. Por último, el componente de la lesión-Seg implica la comprobación manual de la segmentación automática de lesión hiperintensidades subcorticales (SH) de errores falsos positivos. Si bien la capacitación en el lugar de la tubería LE es preferible, herramientas fácilmente disponibles didácticos visuales con imágenes de entrenamiento interactivos son una alternativa viable. Desarrollado para garantizar un alto grado de exactitud y fiabilidad, lo que sigue es un vídeo-guía, protocolo estandarizado paso a paso de los procedimientos manuales de LE.

La fiabilidad entre revisores se evaluó a través de varios indicadores. Utilizando el conjunto de formación en línea ( <a href="http://sabre.brainlab.ca">http://sabre.brainlab.ca</a> ), se recomiendan las siguientes medidas para evaluar la confiabilidad entre calificadores para cada una de las etapas de procesamiento después de la finalización de la LE. Brain-Sizer: Para evaluar la confiabilidad entre los evaluadores de los procedimientos de extracción de cerebro, generar volumetría para cada TIV-E máscaras, _TIVedit &lt;nombre&gt;, utilizando el comando &lt;img_count&gt;. Introduzca estos volumetría en un paquete de software estadístico (por ejemplo, SPSS), junto con la volumetría TIVedit previstas para cada uno de la serie de capacitación (véase el archivo de Excel / CSV suministrado en línea) y calcular el coeficiente de correlación entre evaluadores (ICC). Volumetría de todo el cerebro para internos evaluadores entrenados obtener reportaron ICC = 0,99, p &lt;0,0001 1,2. Además, la evaluación del acuerdo espacial para el enmascaramiento TIV se puede evaluar utilizando elSI 21. Código MATLAB se proporciona en línea para calcular los valores de la IS entre dos evaluadores. Para evaluar la reasignación del ventrículo, generar volúmenes vCSF usando el comando &lt;img_count&gt; para cada uno de los archivos de segmentación con los vóxeles vCSF reasignados, es decir. &lt;nombre&gt; _ seg_vcsf. El volumen vCSF es el valor al lado de la fila &#39;7 &#39;en la columna titulada&#39; volumen &#39;. Utilizando los mismos procedimientos para evaluar TIV entre los calificadores fiabilidad, el cálculo de la CPI y de la IS para vCSF. La eliminación del tronco cerebral, cerebelo y estructuras subtentorial puede evaluarse de manera similar mediante la ejecución del comando &lt;img_count&gt; en _seg_vcsf_st NOMBRE. Los volúmenes utilizados para esta máscara de segmentación se muestran en la penúltima fila titulada &quot;recuento total de voxels distintos de cero:&quot; bajo &quot;volumen&quot; (la última columna a la derecha). Utilizando los mismos procedimientos para evaluar TIV y vCSF, calcule ICC y SI para este enmascaramiento procedure el uso de la volumetría en el archivo de excel proporcionados y los archivos _seg_vcsf_st &lt;name&gt;. SABRE: Si bien los procedimientos del manual de Brain-Sizer fácilmente se pueden evaluar usando métricas estándar, alineación ACPC es un poco más difícil. Por esta razón, los archivos de matriz se proporcionan para comparar visualmente para el entrenamiento de los operadores fuera de las instalaciones. Después de culminar su adaptación ACPC, abra una nueva ventana de ITK-SNAP_sb, cargar la imagen T1, a continuación, cargar la matriz para el caso de la formación impartida en línea, _T1_IHCpre_toACPC.mat &lt;nombre&gt; y comparar visualmente el cabeceo, balanceo, guiñada y ACPC rebanada entre las dos imágenes. Para evaluar los procedimientos de SABRE de lugares históricos, ejecute &lt;img_count&gt; en la máscara parcellated, NOMBRE _SABREparcel_inACPC para cada caso de entrenamiento. Introduzca la volumetría de cada región (3-28). Códigos de región SABRE se ofrecen en línea. Utilizando los mismos procedimientos para evaluar TIV y vCSF, calcule ICC para cada región del cerebro SABRE.SABRE parcellated volumetría regionales para internos evaluadores entrenados obtener CCI medios notificados = 0,98, p &lt;0,01, con valores que van desde 0,91 hasta 0,99 ICC 1,2. Lesión-Seg: Como este componente es la etapa final de la tubería LE, la fiabilidad y la precisión dependerán de las etapas anteriores. Interamericano de calificadores fiabilidad de la segmentación SH se logra utilizando ICC regional de los volúmenes de SH y el acuerdo espacial de las máscaras SH. Para evaluar los volúmenes SH regionales, ejecute &lt;SH_volumetrics&gt;, entrando tanto el archivo lobmask en el espacio T1-adquisición, NOMBRE _SABREparcel y el archivo de la segmentación definitiva editada lesión, _LEedit NOMBRE. Utilizando los mismos procedimientos para evaluar volumetría SABRE, calcule ICC para volúmenes de lesión dentro de cada región del cerebro SABRE. Utilizando los mismos procedimientos para evaluar la concordancia espacial del proceso de enmascaramiento TIV, el cálculo de la IS para las máscaras finales editadas lesión, &lt;nombre&gt; _LEedit (o FLEXedit). Las mismas pruebas de fiabilidad se pueden realizar tanto en la segmentación PD/T2-based y segmentación basada en FLAIR. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td></td><td> T1 3D </td><td> PD/T2 </td></tr><tr><td> Parámetros de imágenes </td><td> Volumen Axial SAT (S 1) SPGR </td><td> Girar Axial Echo FC VEMP VB (intercalación) </td></tr><tr><td> El tiempo de pulso </td><td></td><td></td></tr><tr><td> TE (ms) </td><td> 5 </td><td> 30/80 </td></tr><tr><td> TR (ms) </td><td> 35 </td><td> 3000 </td></tr><tr><td> Voltear Ángulo (°) </td><td> 35 </td><td> 90 </td></tr><tr><td> TI (ms) </td><td> N / A </td><td> N / A </td></tr><tr><td> Tamaño de escaneado </td><td></td><td></td></tr><tr><td> FOV (cm) </td><td> 22 </td><td> 20 </td></tr><tr><td> Grosor de corte (mm) </td><td> 10,2 / 0 </td><td> 3/0 </td></tr><tr><td> No. Slices </td><td> 124 </td><td> 62 </td></tr><tr><td> Adquisición </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Tamaño de matriz </td><td> 256 x 192 </td><td> 256 x 192 </td></tr><tr><td> Tamaño Voxel (mm) </td><td> 0.86 x 0.86 x 1.4 </td><td> 0,78 x 0,78 x 3 </td></tr><tr><td> NEX </td><td> 1 </td><td> 0.5 </td></tr><tr><td> Tiempo total (min) </td><td> 11:00 </td><td> 12:00 </td></tr></tbody></table> Tabla 1. General Electric 1.5T parámetros de adquisición de resonancia magnética estructural. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td></td><td> T1 3D </td><td> PD/T2 </td><td> FLAIR </td></tr><tr><td> Parámetros de imágenes </td><td> Axial 3D FSPGR EDR IR Prep </td><td> Axial 2D FSE-XL, EDR, FAST, la grasa se sentó </td> &lt;td&gt; Axial T2Flair, EDR, FAST </td></tr><tr><td> El tiempo de pulso </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td><h2> TE (MS) </h2></td><td> 3.2 </td><td> 11,1 / 90 </td><td> 140 </td></tr><tr><td> TR (ms) </td><td> 8.1 </td><td> 2500 </td><td> 9700 </td></tr><tr><td> Voltear Ángulo (°) </td><td> 8 ° </td><td> 90 ° </td><td> 90 ° </td></tr><tr><td> TI (ms) </td><td> 650 </td><td> N / A </td><td> 2200 </td></tr><tr><td> Tamaño de escaneado </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> FOV (cm) </td><td> 22 </td><td> 22 </td><td> 22 </td></tr><tr><td> Grosor de corte (mm) </td><td> 1 </td><td> 3 </td><td> 3 </td></tr><tr><td> No. Slices </td><td> 186 </td><td> 48 </td><td> 48 </td></tr><tr><td> Adquisición </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Tamaño de matriz </td&gt; <td> 256 x 192 </td><td> 256 x 192 </td><td> 256 x 192 </td></tr><tr><td> Tamaño Voxel (mm) </td><td> 0,86 x 0,86 x 1 </td><td> 0,86 x 0,86 x 3 </td><td> 0,86 x 0,86 x 3 </td></tr><tr><td> NEX </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td></tr><tr><td> Tiempo total (min) </td><td> 07:20 </td><td> 06:10 </td><td> 07:20 </td></tr></tbody></table> Tabla 2. General Electric 3T parámetros de adquisición de resonancia magnética estructural. <img alt="Figura 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50887/50887fig1highres.jpg" width="500" /> Figura 1. Axial T1 con sin editar bóveda intracraneal total de (TIV) superposición de la máscara (verde). Este es un ejemplo de la utilización de la herramienta de polígono cerrado en ITK-SNAP_sb para eliminar el tejido nonbrain como parte del procedimiento de edición manual de la Cerebro- procedimiento de extracción TIV de Sizer. <pclass = &quot;jove_content&quot; fo: keep-together.within-page = &quot;always&quot;&gt; <img alt="Figura 2" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50887/50887fig2highres.jpg" width="500" /> Figura 2. Axial T1 con superposición de la segmentación del tejido. Observe que los colores de las etiquetas son arbitrarias y se pueden modificar mediante la herramienta Label. Imagen de la izquierda muestra los colores por defecto. Imagen del centro muestra cómo CSF ​​(5 = morado) se reasigna a vCSF (7 = magenta). Imagen de la derecha muestra cómo el color WM puede modificarse sin cambiar la etiqueta de clase de tejidos, es decir. Etiqueta 3 = WM permanece pero el color puede ser modificado para azul. <img alt="Figura 3" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50887/50887fig3highres.jpg" width="500" /> Figura 3. Axial T1 con superposición de la segmentación del tejido (imagen de la izquierda, GM = amarillo, WM = naranja, CSF = morado) (izquierda). Representado es un ejemplo de la extracción manual de las estructuras subtentorial utilizando la herramienta poligonales n cerrada en ITK-SNAP_sb (centro) y la segmentación del tejido final después de la eliminación (derecha). Al igual que en la figura 2, la imagen de la derecha muestra cómo el color WM puede modificarse sin cambiar la etiqueta de clase de tejidos, es decir. Etiqueta 3 = WM permanece pero el color puede ser modificado para azul. <img alt="Figura 4" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50887/50887fig4highres.jpg" width="500" /> Figura 4. Axial T1 en el espacio adquisición antes (izquierda) y después (derecha) se lleva a cabo la alineación AC-PC. <img alt="La figura 5" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50887/50887fig5highres.jpg" width="500" /> T1 Figura 5. Dos ejemplos que muestran procedimientos landmarking SABRE. Axial AC-PC alineado con AC (amarillo), PC (azul) y de borde posterior (rosa) las colocaciones históricas (izquierda). Un T1-rendido superficie 3D (derecha) con Sylvian fisura (púrpura) y cientosulcus ral (rosa) delineación. <img alt="La figura 6" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50887/50887fig6highres.jpg" width="500" /> Figura 6. Axial PD (izquierda) con el recubrimiento generado automáticamente lesión (centro), y la lesión editado manualmente (red) overlay (derecha). <img alt="La figura 7" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50887/50887fig7highres.jpg" width="500" /> Figura 7. Axial FLAIR (izquierda), con superposición genera automáticamente lesión (centro), y la lesión editado manualmente (red) overlay (derecha).

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Lesion Explorer: A Video-guided, Standardized Protocol for Accurate and Reliable MRI-derived Volumetrics in Alzheimer&#039;s Disease and Normal Elderly

Lesión Explorer (LE) es una tubería semi-automático, procesamiento de imágenes desarrollado para obtener tejido cerebral regional y subcorticales volumetría lesión hiperintensidad de resonancia magnética estructural de la enfermedad de Alzheimer y ancianos normal. Para asegurar un alto nivel de precisión y fiabilidad, el siguiente es un video-guiada, protocolo estandarizado para los procedimientos manuales de LE.

Lesión Explorer: Un video-guiada, Protocolo normalizado para precisa y fiable volumétrica derivados de la RM en la Enfermedad de Alzheimer y normal Ancianos

Obtaining in vivo human brain tissue volumetrics from MRI is often complicated by various technical and biological issues. These challenges are ...

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Research

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Medicine

Lesion Explorer: A Video-guided, Standardized Protocol for Accurate and Reliable MRI-derived Volumetrics in Alzheimer's Disease and Normal Elderly

39.5K vistas.  Sunnybrook Health Sciences Centre.  Lesión Explorer (LE) es una tubería semi-automático, procesamiento de imágenes desarrollado para obtener tejido cerebral regional y subcorticales volumetría lesión hiperintensidad de resonancia magnética estructural de la enfermedad de Alzheimer y ancianos normal. Para asegurar un alto nivel de precisión y fiabilidad, el siguiente es un video-guiada, protocolo estandarizado para los procedimientos manuales de LE. 

Video: Lesion Explorer: A Video-guided, Standardized Protocol for Accurate and Reliable MRI-derived Volumetrics in Alzheimer's Disease and Normal Elderly

Accurate and Simple Measurement of the Pro-inflammatory Cytokine IL-1&beta; using a Whole Blood Stimulation Assay

Inflammatory processes resulting from the secretion of soluble mediators by immune cells, lead to various manifestations in skin, joints and other tissues as well as altered cytokine homeostasis. The innate immune system plays a crucial role in recognizing pathogens and other endogenous danger stimuli. One of the major cytokines released by innate immune cells is Interleukin (IL)-1. Therefore, we utilize a whole blood stimulation assay in order to measure the secretion of inflammatory cytokines and specifically of the pro-inflammatory cytokine IL-1&beta; 1, 2, 3.
Patients with genetic dysfunctions of the innate immune system causing autoinflammatory syndromes show an exaggerated release of mature IL-1&beta; upon stimulation with LPS alone. In order to evaluate the innate immune component of patients who present with inflammatory-associated pathologies, we use a specific immunoassay to detect cellular immune responses to pathogen-associated molecular patterns (PAMPs), such as the gram-negative bacterial endotoxin, lipopolysaccharide (LPS). These PAMPs are recognized by pathogen recognition receptors (PRRs), which are found on the cells of the innate immune system 4, 5, 6, 7. A primary signal, LPS, in conjunction with a secondary signal, ATP, is necessary for the activation of the inflammasome, a multiprotein complex that processes pro-IL-1&beta; to its mature, bioactive form 4, 5, 6, 8, 9, 10.
The whole blood assay requires minimal sample manipulation to assess cytokine production when compared to other methods that require labor intensive isolation and culturing of specific cell populations. This method differs from other whole blood stimulation assays; rather than diluting samples with a ratio of RPMI media, we perform a white blood cell count directly from diluted whole blood and therefore, stimulate a known number of white blood cells in culture 2. The results of this particular whole blood assay demonstrate a novel technique useful in elucidating patient cohorts presenting with autoinflammatory pathophysiologies.

Accurate and Simple Measurement of the Pro-inflammatory Cytokine IL-1&amp;#946; using a Whole Blood Stimulation Assay

We describe a simple immunoassay to measure the production of pro-inflammatory cytokines, such as IL-1 beta production, in patients presenting with autoinflammatory phenotypes. By activating cells in whole blood cultures with pathogen-associated molecular patterns, specifically with lipopolysaccharide, cytokine secretion can be conveniently evaluated in whole blood supernatants.

La medición precisa y simple de la citoquina pro-inflamatoria IL-1β mediante un análisis de sangre entera estimulación

Inflammatory processes resulting from the secretion of soluble mediators by immune cells, lead to various manifestations in skin, joints and other tissues ...

Investigación

Medicina

Isolation of Soluble and Insoluble PrP Oligomers in the Normal Human Brain

The central event in the pathogenesis of prion diseases involves a conversion of the host-encoded cellular prion protein PrPC into its pathogenic isoform PrPSc 1. PrPC is detergent-soluble and sensitive to proteinase K (PK)-digestion, whereas PrPSc forms detergent-insoluble aggregates and is partially resistant to PK2-6. The conversion of PrPC to PrPSc is known to involve a conformational transition of &alpha;-helical to &beta;-sheet structures of the protein. However, the in vivo pathway is still poorly understood. A tentative endogenous PrPSc, intermediate PrP* or "silent prion", has yet to be identified in the uninfected brain7.
Using a combination of biophysical and biochemical approaches, we identified insoluble PrPC aggregates (designated iPrPC) from uninfected mammalian brains and cultured neuronal cells8, 9. Here, we describe detailed procedures of these methods, including ultracentrifugation in detergent buffer, sucrose step gradient sedimentation, size exclusion chromatography, iPrP enrichment by gene 5 protein (g5p) that specifically bind to structurally altered PrP forms10, and PK-treatment. The combination of these approaches isolates not only insoluble PrPSc and PrPC aggregates but also soluble PrPC oligomers from the normal human brain. Since the protocols described here have been used to isolate both PrPSc from infected brains and iPrPC from uninfected brains, they provide us with an opportunity to compare differences in physicochemical features, neurotoxicity, and infectivity between the two isoforms. Such a study will greatly improve our understanding of the infectious proteinaceous pathogens. The physiology and pathophysiology of iPrPC are unclear at present. Notably, in a newly-identified human prion disease termed variably protease-sensitive prionopathy, we found a new PrPSc that shares the immunoreactive behavior and fragmentation with iPrPC 11, 12. Moreover, we recently demonstrated that iPrPC is the main species that interacts with amyloid-&beta; protein in Alzheimer disease13. In the same study, these methods were used to isolate Abeta aggregates and oligomers in Alzheimer's disease13, suggesting their application to non-prion protein aggregates involved in other neurodegenerative disorders.

A new species of cellular prion protein (PrPC) has recently been identified in uninfected human brains using the methods described here. These methods can be used to isolate various PrP species, while some of them are also useful in isolating other misfolded protein aggregates from human brains.

Aislamiento de oligómeros de PrP soluble e insoluble en el cerebro humano normal

The central event in the pathogenesis of prion diseases involves a conversion of the host-encoded cellular prion protein PrPC into its pathogenic isoform ...

Parabiosis in Mice: A Detailed Protocol

Parabiosis is a surgical union of two organisms allowing sharing of the blood circulation. Attaching the skin of two animals promotes formation of microvasculature at the site of inflammation. Parabiotic partners share their circulating antigens and thus are free of adverse immune reaction. First described by Paul Bert in 18641, the parabiosis surgery was refined by Bunster and Meyer in 1933 to improve animal survival2. In the current protocol, two mice are surgically joined following a modification of the Bunster and Meyer technique. Animals are connected through the elbow and knee joints followed by attachment of the skin allowing firm support that prevents strain on the sutured skin. Herein, we describe in detail the parabiotic joining of a ubiquitous GFP expressing mouse to a wild type (WT) mouse. Two weeks after the procedure, the pair is separated and GFP positive cells can be detected by flow cytometric analysis in the blood circulation of the WT mouse. The blood chimerism allows one to examine the contribution of the circulating cells from one animal in the other.

Parabiotic joining of two organisms leads to the development of a shared circulatory system. In this protocol, we describe the surgical steps to form a parabiotic connection between a wild-type mouse and a constitutive GFP-expressing mouse.

Parabiosis en ratones: un protocolo detallado

Parabiosis is a surgical union of two organisms allowing sharing of the blood circulation. Attaching the skin of two animals promotes formation of ...

Fast and Accurate Exhaled Breath Ammonia Measurement

This exhaled breath ammonia method uses a fast and highly sensitive spectroscopic method known as quartz enhanced photoacoustic spectroscopy (QEPAS) that uses a quantum cascade based laser. The monitor is coupled to a sampler that measures mouth pressure and carbon dioxide. The system is temperature controlled and specifically designed to address the reactivity of this compound. The sampler provides immediate feedback to the subject and the technician on the quality of the breath effort. Together with the quick response time of the monitor, this system is capable of accurately measuring exhaled breath ammonia representative of deep lung systemic levels. 
Because the system is easy to use and produces real time results, it has enabled experiments to identify factors that influence measurements. For example, mouth rinse and oral pH reproducibly and significantly affect results and therefore must be controlled. Temperature and mode of breathing are other examples. As our understanding of these factors evolves, error is reduced, and clinical studies become more meaningful. This system is very reliable and individual measurements are inexpensive. 
The sampler is relatively inexpensive and quite portable, but the monitor is neither. This limits options for some clinical studies and provides rational for future innovations.

Ammonia is an important physiologic metabolite relevant to various disease and wellness states. It is also a difficult molecule to measure in breath, which demands particular precautions be taken to obtain accurate results. Not all factors influencing ammonia are known, but progress can be difficult without accounting for these factors.

Rápido y preciso exhalado Amoníaco Medición

This exhaled breath ammonia method uses a fast and highly sensitive spectroscopic method known as quartz enhanced photoacoustic spectroscopy (QEPAS) that ...

Experimental and Imaging Techniques for Examining Fibrin Clot Structures in Normal and Diseased States

Fibrin is an extracellular matrix protein that is responsible for maintaining the structural integrity of blood clots. Much research has been done on fibrin in the past years to include the investigation of synthesis, structure-function, and lysis of clots. However, there is still much unknown about the morphological and structural features of clots that ensue from patients with disease. In this research study, experimental techniques are presented that allow for the examination of morphological differences of abnormal clot structures due to diseased states such as diabetes and sickle cell anemia. Our study focuses on the preparation and evaluation of fibrin clots in order to assess morphological differences using various experimental assays and confocal microscopy. In addition, a method is also described that allows for continuous, real-time calculation of lysis rates in fibrin clots. The techniques described herein are important for researchers and clinicians seeking to elucidate comorbid thrombotic pathologies such as myocardial infarctions, ischemic heart disease, and strokes in patients with diabetes or sickle cell disease.

In this manuscript, experimental techniques, including blood preparation, confocal microscopy, and lysis rate analysis, to examine the morphological differences between normal and abnormal clot structures due to diseased states are presented.

Técnicas Experimentales y de imagen para examinar la estructura coágulo de fibrina en normales y enfermos Unidos

Fibrin is an extracellular matrix protein that is responsible for maintaining the structural integrity of blood clots. Much research has been done on ...

Establishment and Characterization of UTI and CAUTI in a Mouse Model

Urinary tract infections (UTI) are highly prevalent, a significant cause of morbidity and are increasingly resistant to treatment with antibiotics. Females are disproportionately afflicted by UTI: 50% of all women will have a UTI in their lifetime. Additionally, 20-40% of these women who have an initial UTI will suffer a recurrence with some suffering frequent recurrences with serious deterioration in the quality of life, pain and discomfort, disruption of daily activities, increased healthcare costs, and few treatment options other than long-term antibiotic prophylaxis. Uropathogenic Escherichia coli (UPEC) is the primary causative agent of community acquired UTI. Catheter-associated UTI (CAUTI) is the most common hospital acquired infection accounting for a million occurrences in the US annually and dramatic healthcare costs. While UPEC is also the primary cause of CAUTI, other causative agents are of increased significance including Enterococcus faecalis. Here we utilize two well-established mouse models that recapitulate many of the clinical characteristics of these human diseases. For UTI, a C3H/HeN model recapitulates many of the features of UPEC virulence observed in humans including host responses, IBC formation and filamentation. For CAUTI, a model using C57BL/6 mice, which retain catheter bladder implants, has been shown to be susceptible to E. faecalis bladder infection. These representative models are being used to gain striking new insights into the pathogenesis of UTI disease, which is leading to the development of novel therapeutics and management or prevention strategies.

The ability to model urinary tract infections (UTI) is crucial in order to be able to understand bacterial pathogenesis and spawn the development of novel therapeutics. This work&#8217;s goal is to demonstrate mouse models of experimental UTI and catheter associated UTI that recapitulate and predict findings seen in humans.

Establecimiento y caracterización de IU y ITUAC en un modelo de ratón

Urinary tract infections (UTI) are highly prevalent, a significant cause of morbidity and are increasingly resistant to treatment with antibiotics. ...

Motor and Hippocampal Dependent Spatial Learning and Reference Memory Assessment in a Transgenic Rat Model of Alzheimer's Disease with Stroke

Alzheimer&#39;s disease (AD) is a debilitating neurodegenerative disease that results in neurodegeneration and memory loss. While age is a major risk factor for AD, stroke has also been implicated as a risk factor and an exacerbating factor. The co-morbidity of stroke and AD results in worsened stroke-related motor control and AD-related cognitive deficits when compared to each condition alone. To model the combined condition of stroke and AD, a novel transgenic rat model of AD, with a mutated form of amyloid precursor protein (a key protein involved in the development of AD) incorporated into its DNA, is given a small unilateral striatal stroke.
For a model with the combination of both stroke and AD, behavioral tests that assess stroke-related motor control, locomotion and AD-related cognitive function must be implemented. The cylinder task involves a cost-efficient, multipurpose apparatus that assesses spontaneous forelimb motor use. In this task, a rat is placed in a cylindrical apparatus, where the rat will spontaneously rear and contact the wall of the cylinder with its forelimbs. These contacts are considered forelimb motor use and quantified during video analysis after testing. Another cost-efficient motor task implemented is the beam-walk task, which assesses forelimb control, hindlimb control and locomotion. This task involves a rat walking across a wooden beam allowing for the assessment of limb motor control through analysis of forelimb slips, hindlimb slips and falls. Assessment of learning and memory is completed with Morris water maze for this behavioral paradigm. The protocol starts with spatial learning, whereby the rat locates a stationary hidden platform. After spatial learning, the platform is removed and both short-term and long-term spatial reference memory is assessed. All three of these tasks are sensitive to behavioral differences and completed within 28 days for this model, making this paradigm time-efficient and cost-efficient.

Motor and Hippocampal Dependent Spatial Learning and Reference Memory Assessment in a Transgenic Rat Model of Alzheimer&#039;s Disease with Stroke

To investigate the co-morbid Alzheimer&#39;s disease (AD) and stroke condition in a novel model, three behavior tasks are described that assess both motor control and cognitive behaviors. These tasks include the beam-walk task, cylinder task and Morris water maze.

Motor y del hipocampo aprendizaje espacial dependiente y Evaluación de referencia a memoria en un modelo de rata transgénica de la enfermedad de Alzheimer con accidente cerebrovascular

Alzheimer&#39;s disease (AD) is a debilitating neurodegenerative disease that results in neurodegeneration and memory loss. While age is a major risk ...

A Step by Step Protocol for Subretinal Surgery in Rabbits

Age related macular degeneration (AMD), retinitis pigmentosa, and other RPE related diseases are the most common causes for irreversible loss of vision in adults in industrially developed countries. RPE transplantation appears to be a promising therapy, as it may replace dysfunctional RPE, restore its function, and thereby vision.
Here we describe a method for transplanting a cultured RPE monolayer on a scaffold into the subretinal space (SRS) of rabbits. After vitrectomy xenotransplants were delivered into the SRS using a custom made shooter consisting of a 20-gauge metallic nozzle with a polytetrafluoroethylene (PTFE) coated plunger. The current technique evolved in over 150 rabbit surgeries over 6 years. Post-operative follow-up can be obtained using non-invasive and repetitive in vivo imaging such as spectral domain optical coherence tomography (SD-OCT) followed by perfusion-fixed histology.
The method has well-defined steps for easy learning and high success rate. Rabbits are considered a large eye animal model useful in preclinical studies for clinical translation. In this context rabbits are a cost-efficient and perhaps convenient alternative to other large eye animal models.

Retinal pigment epithelium (RPE) replacement strategies and gene-based therapy are considered for several retinal degenerative conditions. For clinical translation, large eye animal models are required to study surgical techniques applicable in patients. Here we present a rabbit model for subretinal surgery geared towards RPE transplantation, which is versatile and cost-efficient.

Un Paso a Paso Protocolo para la cirugía subretiniana en conejos

Age related macular degeneration (AMD), retinitis pigmentosa, and other RPE related diseases are the most common causes for irreversible loss of vision in ...

An Intramedullary Locking Nail for Standardized Fixation of Femur Osteotomies to Analyze Normal and Defective Bone Healing in Mice

Bone healing models are essential to the development of new therapeutic strategies for clinical fracture treatment. Furthermore, mouse models are becoming more commonly used in trauma research. They offer a large number of mutant strains and antibodies for the analysis of the molecular mechanisms behind the highly differentiated process of bone healing. To control the biomechanical environment, standardized and well-characterized osteosynthesis techniques are mandatory in mice. Here, we report on the design and use of an intramedullary nail to stabilize open femur osteotomies in mice. The nail, made of medical-grade stainless steel, provides high axial and rotational stiffness. The implant further allows the creation of defined, constant osteotomy gap sizes from 0.00 mm to 2.00 mm. Intramedullary locking nail stabilization of femur osteotomies with gap sizes of 0.00 mm and 0.25 mm result in adequate bone healing through endochondral and intramembranous ossification. Stabilization of femur osteotomies with a gap size of 2.00 mm results in atrophic non-union. Thus, the intramedullary locking nail can be used in healing and non-healing models. A further advantage of the use of the nail compared to other open bone healing models is the possibility to adequately fix bone substitutes and scaffolds in order to study the process of osseous integration. A disadvantage of the use of the intramedullary nail is the more invasive surgical procedure, inherent to all open procedures compared to closed models. A further disadvantage may be the induction of some damage to the intramedullary cavity, inherent to all intramedullary stabilization techniques compared to extramedullary stabilization procedures.

This protocol describes an osteosynthesis technique using an intramedullary locking nail for standardized fixation of femur osteotomies, which can be used to analyze normal and defective bone healing in mice.

Un clavo intramedular de bloqueo para estandarizada fijación del fémur osteotomías para analizar normal y defectuoso Bone Healing en ratones

Bone healing models are essential to the development of new therapeutic strategies for clinical fracture treatment. Furthermore, mouse models are becoming ...

Application of Granger Causality Analysis of the Directed Functional Connection in Alzheimer's Disease and Mild Cognitive Impairment

Impaired functional connectivity in the Default Mode Network (DMN) may be involved in the progression of Alzheimer&#39;s Disease (AD). The Posterior Cingulate Cortex (PCC) is a potential imaging marker for monitoring the progression of AD. Previous studies did not focus on the functional connectivity between the PCC and nodes in regions outside the DMN, but our study is an effort to explore these overlooked functional connections. For collecting data, we used functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) and Granger Causality Analysis (GCA). fMRI provides a non-invasive method for studying the dynamic interactions between the different brain regions. GCA is a statistical hypothesis test for determining whether one-time series is useful in forecasting another. In simple terms, it is judged by comparing the &#34;Known all the information on the last moment, the distribution of the probability of X at this time&#34; and the &#34;Known all the information on the last moment except Y, the distribution of the probability of X at this time&#34;, to determine whether there is a causal relationship between Y and X. This definition is based on the complete information source and stationary chronological sequence. The main step of this analysis is to use X and Y to establish the regression equation and draw a causal relationship by a hypothetical test. Since GCA can measure causal effects, we used it to investigate the anisotropy of the functional connectivity and explore the hub function of the PCC. Here, we screened 116 participants for MRI scanning, and after preprocessing the data obtained from neuroimaging, we used GCA to derive the causal relationship of each node. Finally, we concluded that the directed connection is significantly different between the Mild Cognitive Impairment (MCI) and AD groups, both from the PCC to the whole brain and from the whole brain to the PCC.

Application of Granger Causality Analysis of the Directed Functional Connection in Alzheimer&#039;s Disease and Mild Cognitive Impairment

Based on resting-state functional magnetic resonance imaging with Granger causality analysis, we investigated the alterations in the directed functional connectivity between the posterior cingulate cortex and whole brain in patients with Alzheimer&#39;s Disease (AD), patients with Mild Cognitive Impairment (MCI), and healthy controls.

Aplicación del análisis de causalidad de Granger de la conexión funcional dirigida en la enfermedad de Alzheimer y deterioro cognitivo leve

Impaired functional connectivity in the Default Mode Network (DMN) may be involved in the progression of Alzheimer&#39;s Disease (AD). The Posterior ...