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

El uso de las muestras de la autopsia y en vivo las imágenes de RM para este protocolo estaba de acuerdo con las regulaciones locales y aprobado por la junta de revisión institucional local del Centro Médico Universitario de Utrecht (UMCU). 1. MR-guiada histopatológico Validación de cortical microinfartos <ol><li> Ex vivo MRI <ol><li> Al manipular el tejido cerebral, siempre use guantes y ropa de protección adecuada. </li><li> Sobre la base de la pregunta de investigación, seleccione su caso, de preferencia de 10 mm de espesor, placas cerebrales fijado en formol. Las placas cerebrales para este trabajo se obtuvieron del departamento de neuropatología del UMCU, y el Centro Médico de la Universidad VU (VUMC), basados ​​en la patología conocida Alzheimer. <ol><li> La formalina-fix cerebros enteros durante al menos 3-4 semanas por inmersión en formalina al 10%, antes del corte. Cortar los cerebros en losas coronal, que contiene ambos hemisferios. </li><li> Para la exploración post-mortem, seleccione, por ejemplo, sla de tres cerebrosbs por cerebro, tomada desde el frontal, temporo-parietal, y las regiones occipital del cerebro. El protocolo actual está optimizado para el uso de tres losas cerebrales coronales, que contiene ambos hemisferios, en una sesión de exploración. </li></ol></li><li> Tome fotografías de las placas cerebrales en ambos lados (dorsal y caudal), y tomar notas detalladas (o hacer bocetos) de la orientación de las losas en el recipiente y en el escáner, para más tarde co-localización de la histología con la RM. </li><li> Llenar un recipiente especialmente diseñado (Figura 1) - en este caso uno que se ajuste a la bobina de cabeza MR - con un 10% de formalina fresca a temperatura ambiente. Si MRI señal desde el fluido es indeseable, utilizar un perfluoropoliéter (PFPE) lubricante con una densidad adecuada en lugar de formalina (tales como Fomblin PFPE o Galden). Asegúrese de usar una cabina de flujo al manipular formalina. </li><li> Al colocar las placas cerebrales en el contenedor, asegúrese de evitar las burbujas de aire. Retire la mayoría de las burbujas de aire suavemente Shaking el tejido, ya sea a mano o usando un baño agitador o ultrasonido. </li><li> Asegúrese de que las losas no se pueden mover dentro del contenedor y limitar la cantidad de líquido necesario, mediante el uso de un recipiente más pequeño para mantener las placas en su lugar (Figura 1). </li><li> Cubrir el recipiente con plástico o Parafilm, para evitar la evaporación y para proteger el MR (cabeza) de la bobina de la contaminación potencial (Figura 2). </li><li> Utilice una de cuerpo completo 7T escáner de resonancia magnética con una bobina adecuada. En este protocolo una doble transmisión y de 32 canales reciben se usa bobina de cabeza. </li><li> Coloque el recipiente en la bobina de cabeza, envuelta en una toalla o quirúrgico underpad, para evitar posibles derrames de líquido. Asegúrese de que el contenedor no puede moverse, y que las losas permanecen en posición horizontal (Figura 2). </li><li> Realizar un análisis encuesta que se puede utilizar para la planificación de las exploraciones de alta resolución, la falta de homogeneidad B0 correcta mediante el uso de una herramienta de acuñamiento apropiado, y calibrar la potencia de RFpara obtener los ángulos correctos (flip los pocos losas requieren menos energía en comparación con la exploración in vivo de una cabeza entera) de acuerdo con el protocolo del fabricante. </li><li> Planee las adquisiciones de alta resolución en la exploración encuesta, para asegurar las placas cerebrales están completamente incluidos en el campo de visión. Analiza las losas cerebrales O / N con las adquisiciones de alta resolución que se muestran en la Tabla 1, que están optimizados para imágenes ex vivo. El protocolo de adquisición que aquí se presenta incluye una imagen ponderada 3D FLAIR, T2, T1 y con una resolución isotrópica de 0,4 mm, y una imagen ponderada T2 * con una resolución isotrópica de 0,18 mm. </li><li> Identificar los procesos de software automáticas que pueden interrumpir la exploración, como automatizados fechas hasta-que se ejecutan O / N, o advertencias para la estimulación de los nervios periféricos, y asegurarse de que los procedimientos de escáner no se verán interrumpidos por estos. </li><li> Monitorear el escáner O / N para posibles confirmación pop-ups que pueden interrumpir el escaneo, utilizando, por ejemplo, una conexión VPN.</li><li> Volver a la mañana siguiente (después de un tiempo de ciclo total de aproximadamente 12 horas en el protocolo actual). Guarde las placas cerebrales en formalina, limpiar. </li><li> Guarde las imágenes en un disco duro externo. </li></ol></li></ol><img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/53125/53125fig1.jpg" /> Figura 1. Preparación de placas cerebrales fijado en formol para la exploración post-mortem en 7T resonancia magnética. Un contenedor plexiglás especialmente diseñada se llena con 10% de formalina o un perfluoropoliéter (PFPE) lubricante si MRI señal del fluido es no deseado. Tres 10 mm de espesor losas coronal del cerebro fijadas en formalina se colocan en el recipiente. Un contenedor más pequeño se utiliza para mantener las placas en su lugar. Tape el segundo recipiente para el primero, para evitar el movimiento. <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/53125/53125fig2.jpg" /> Figura 2. Ubicacióndel contenedor especialmente diseñado en la bobina cabeza 7T. Cubra el recipiente con plástico o parafina para evitar la evaporación de la formalina. Coloque el recipiente, encerrado en una toalla o underpad quirúrgica, en la bobina de la cabeza de un escáner 7T MR. Asegúrese de que el contenedor no puede moverse, y que las losas permanezcan en posición horizontal. <ol start="2"><li> Histopatología <ol><li> Identificar posibles CMIs corticales - u otras lesiones de interés - en las imágenes adquiridas. Estas lesiones son los objetivos para el análisis histológico. Tenga cuidado con los artefactos, tales como daños post-mortem del tejido (que a veces aparecen en la superficie de las losas del cerebro debido a los recortes) o artefactos de almacenamiento de formalina a largo plazo (por ejemplo, hipointensidades MRI gruesas representan cambios neurópilo 8). Nota: Los diferentes subtipos histopatológicos de CMIs corticales tienen diferentes características de RM. Para más detalles sobre los subtipos de CMI, se remite al lector a un reciente ex vivo estudiar 7. </li><li> After identificar posibles CMIs corticales en las imágenes de RM, muestra de la región de interés para la validación histopatológico. Asegúrese de cortar una región, que contiene referencias anatómicas, por juego después de la resonancia magnética con la histopatología. Realizar histopatología estándar, como sigue (pero también la aplicación de otros métodos). </li><li> Cortar una región de aproximadamente 30 x 20 x 5 mm 3 que contiene un posible cortical CMI. </li><li> Para obtener un muestreo preciso, estimar la localización de la lesión por el grosor del corte de las imágenes de RM, y la arquitectura de los tejidos. Cortar manualmente el tejido ligeramente por encima de la ubicación estimada lesión para limitar la cantidad de seccionamiento en serie (después de la inclusión en parafina) que se necesita para la orientación de la lesión. </li><li> Asegúrese de que el tejido de la muestra se ajusta a una casete de tejido. Coloque la superficie a cortar la cara hacia abajo en el cassette. </li><li> Mantenga todos los casetes de tejido en formalina al 10%, hasta el procesamiento del tejido. </li><li> Procesar el tejido para la inclusión en parafina. Esto implica generalmente un procedimiento automatizado de deshidratar el tejido, a través de una serie de alcohol graduada (por ejemplo, 70% a 95% a 100%) cuartos de baño, y la limpieza del tejido en xileno. </li><li> Insertar el tejido en bloques de cera de parafina. Asegúrese de que la superficie a cortar enfrenta hasta después de la incrustación. </li><li> Cortar 4-6 micras secciones seriadas con un micrótomo, hasta que se recupera de la lesión diana. </li><li> Flotador las secciones sobre la superficie de un 37 ° C baño de agua. Montar las secciones sobre portaobjetos de vidrio. Colocar los portaobjetos en un bloque de calentamiento para unir el tejido al vidrio. Tienda desliza O / N a temperatura ambiente. </li><li> Realizar una tinción apropiada (por ejemplo, H &amp; E tinción) en las primeras secciones, mantenga secciones adyacentes en blanco para su uso posterior (por ejemplo, inmunohistoquímica). </li><li> Cubreobjetos las secciones teñidas con H &amp; E, utilizando una gota de medio de montaje de elección. Baje suavemente el deslizamiento, evitando las burbujas de aire. </li><li> Estudie las secciones usando un microscopio de luz, en una revista apropiadanification. Comparar secciones a las imágenes de RM obtenidos previamente. </li></ol></li></ol> 2. La evaluación de microinfartos corticales en En Vivo 7T MRI <ol><li> Realizar 7T RM en la población de pacientes de su interés, utilizando el protocolo en vivo MRI (que incluye al menos un toque 3D) como se describe en 6. </li><li> Evaluar CMIs corticales en los in vivo imágenes 7T MR que se detallan en los siguientes pasos, utilizando los siguientes criterios de calificación 7T para CMI: CMI corticales son hiperintensa en FLAIR (con o sin un centro hipointensa), hiperintensa en T2, hipointensa en T1, detectable en al menos dos puntos de vista del cerebro (por ejemplo, sagital y transversal), restringida a la corteza, distintos de los espacios perivasculares, con una dimensión mayor ≤4 mm 6,7. </li><li> Utilice una interfaz con tres visores de imágenes, para ver simultáneamente FLAIR, T1, T2 y las imágenes, por ejemplo, MeVisLab (Figura 3). Este allo plataformaws incorporar múltiples espectadores y colocar marcadores en ubicaciones posibles lesiones. </li><li> En primer lugar evaluar un hemisferio en FLAIR en vista sagital. Pantalla toda la corteza de lesiones hiperintensas. Cualquier hyperintens lesión ≤4 mm es un posible CMI. Coloque marcadores haciendo clic en cada posible CMI. </li><li> Repita para el otro hemisferio. </li><li> Verifique todos los lugares marcados en T1 y T2. Descartar un lugar si no es hipointensa en T1 o hiperintensa en T2. </li><li> Evaluar vista transversal, en FLAIR, T1, y T2. Descartar una ubicación si no es visible. Compruebe la vista coronal en caso de duda. </li><li> Tenga cuidado con los artefactos de MRI y variaciones anatómicas (especialmente los bordes sulcal). </li><li> Ahorre marcadores. </li></ol><img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/53125/53125fig3.jpg" /> Figura 3. Ejemplo plataforma de visualización de imágenes para la evaluación de microinfartos corticales. Se utiliza una interfaz, integrated en MeVisLab. Este programa permite incorporar múltiples espectadores al mismo tiempo, para cambiar fácilmente entre sagital / transversal / orientación coronal y colocar y guardar marcadores en ubicaciones posibles lesiones. (Diferentes marcadores pueden ser elegidos para los diferentes tipos de lesiones). 3. Evaluar microinfartos corticales en En Vivo RM 3T <ol><li> Adquirir imágenes de RM 3T de la población de pacientes de su interés. Los datos existentes también se pueden utilizar, siempre y cuando el protocolo de formación de imágenes MR contenía al menos un T1 3D, y un instinto y T2. </li><li> Evaluar CMIs corticales en los in vivo imágenes 3T MR que se detallan en los siguientes pasos, utilizando los siguientes criterios de calificación 3T para CMI: CMI corticales son hipointensa en T1 (isointensas con CSF), detectable en al menos dos puntos de vista del cerebro (por ejemplo, sagital y transversal), restringido a la corteza, distinto de los espacios perivasculares, con una dimensión mayor ≤4 mm. <ol><li> Explora la ubicación de un Hypointense lesión cortical se encuentra en T1 en FLAIR y T2 imágenes ponderadas. Valorar la lesión como un probable cortical CMI si la ubicación es hiperintensa o isointensas (con la materia gris) en FLAIR y T2. Desechar la lesión si en el mismo lugar se encuentra una señal hipointensa en T2, lo que indica la lesión hipointensa T1 es ya sea debido a una lesión hemorrágica, un recipiente, o un artefacto. En caso de duda, compruebe la ubicación en un T2 * Imagen ponderada 9. </li></ol></li><li> Utilice la misma interfaz como se describió anteriormente. </li><li> En primer lugar evaluar un hemisferio en T1 en vista sagital. Pantalla toda la corteza de lesiones hipointensas focales. Cualquier lesión hipointensa ≤4 mm es un posible CMI. Coloque marcadores haciendo clic en cada posible CMI. </li><li> Repita para el otro hemisferio. </li><li> Evaluar transversal T1 y verificar simultáneamente todas las ubicaciones marcadas en FLAIR transversal y T2. Regard la ubicación como un probable CMI si es hiperintensa o isointensas en FLAIR y T2. Descartar una i ubicaciónf parece ser un artefacto o variación anatómica. Descartar una ubicación si es hipointensa en T2. </li><li> Tenga cuidado con los artefactos que parecen CMI en T1 imágenes ponderadas, especialmente a sonar artefactos en los &quot;bordes&quot; del cerebro que aparecerá en varios circunvoluciones adyacentes, cuidado con los bordes de los surcos, cuidado con los grandes buques en los lóbulos temporales (al los polos). Por último, se recomienda para descartar posibles CMIs corticales en el tejido en las proximidades de un infarto cortical más grande. </li><li> Ahorre marcadores. </li></ol>

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

The authors have nothing to disclose.

CMI han atraído una atención creciente en los últimos años. Un creciente cuerpo de evidencia derivada de estudios de autopsia ha identificado CMI como importantes contribuyentes a la decadencia y la demencia 4,5 cognitivo relacionado con la edad. CMI ahora son detectables en 7T y RM 3T. Optimización y estandarización de los protocolos de evaluación para estas lesiones apoyarán aplicación rápida de detección de CMI robusta y válida en los estudios de cohorte en todo el mundo. Esto permitirá una ev...

La aplicación de ultra-alto campo 7 Tesla (T) RM en estudios de pacientes está progresando rápidamente 1. Este artículo presenta una aplicación de representante de 7T resonancia magnética en el contexto de la enfermedad cerebrovascular en el cerebro humano que envejece. La enfermedad cerebrovascular es la causa principal del deterioro cognitivo y la demencia. Esta contribución a la demencia vascular implica con frecuencia los pequeños vasos del cerebro, tales como las arteriolas, pequeñas venas y capilares. Por lo tanto, se refiere a la enfermedad como cerebral de pequeño vaso (SVD) 2. Debido a que los pequeños vasos cerebrales son demasiado pequeños para capturar con la RM convencional, sólo las consecuencias de SVD - es decir, la lesión tisular que resulta - puede ser visualizado. Esto incluye blanco hiperintensidades materia, microhemorragias cerebrales, infartos lacunares y 3. Otras manifestaciones importantes de la SVD son microinfartos cerebrales (CMIS) 4. Los estudios de autopsia reportan alta prevalencia de CMI en Vascdemencia ular, y la enfermedad de Alzheimer 5. Sin embargo, debido a su pequeño tamaño (que van desde 50 micras a unos pocos mm) se escapan de detección en la RM convencional 4,5. 7T resonancia magnética proporciona imágenes de alta resolución con una mejor relación de ruido-señal-y contraste, que permite la detección de ciertas estructuras y lesiones más allá del límite de detección de la RM convencional. Por tanto, esta técnica se aplicó para detectar CMIs. Para identificar posibles CMI, muchos en vivo exploraciones 7T MRI fueron seleccionados previamente para lesiones con tamaños &lt;5 mm y de imagen características consistentes con propiedades isquémicos. Tales lesiones fiable pudieron ser identificados en la corteza. Estas lesiones alargadas focales fueron hiperintensa en 7T FLAIR (voxels 0,8 mm isotrópica), restringido a la corteza y parecía que se extienden desde la superficie cortical, hiperintensa en T2 (voxels 0,7 mm isotrópicas), y hipointensa en T1 (1,0 mm voxels isotrópicos). Se confirmó que estas lesiones eran CMIs corticales utilizando unaMR-guiado enfoque histopatología en la post-mortem 6,7 tejido cerebral humano. Aquí, el protocolo ex vivo MRI se presenta que se utilizó en estudios previos para la validación histopatológico de CMIs corticales. En segundo lugar, se proporcionan directrices para la evaluación del CMI corticales en in vivo 7T MRI. Por último, la evaluación de CMIs corticales en 7T ha sido traducido a más accesibles RM 3T, y las directrices se proporcionan como identificar CMIs corticales de RM 3T.

<table border="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Fomblin / Galden PFPE</td>
			<td>Solvay Solexis, Bollate, Italy</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>7T MR system</td>
			<td>Philips Healthcare, Cleveland, OH, USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>32-channel receive head coil</td>
			<td>Nova Medical, Wilmington, MA, USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MeVisLab</td>
			<td>MeVis Medical Solutions AG, Bremen, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

assessing cortical cerebral microinfarcts on high resolution mr images

Microinfartos cerebrales son hallazgos frecuentes en el cerebro humano post-mortem, y están relacionados con el deterioro cognitivo y la demencia. Debido a su pequeño tamaño, es difícil estudiarlos en MRI clínicos. Se ha demostrado recientemente que microinfartos corticales se pueden representar con escáneres de resonancia magnética utilizando intensidades de campos magnéticos altos (7T). En base a esta experiencia, una proporción de estas lesiones es también visible en la resolución más baja RM 3T. Estos resultados fueron corroborados con el ex vivo de imágenes de post-mortem del tejido cerebral humano, acompañado de verificación histopatológico de posibles microinfartos corticales. Aquí se presenta un protocolo ex vivo de formación de imágenes, con el propósito de validar MR observó patología microvascular cerebral con evaluación histológica. Además, se proporcionan directrices para la evaluación de microinfartos corticales en ambos in vivo 7T y 3T MR imágenes. Estas directrices proporcionan investigadores won una herramienta para evaluar microinfartos corticales en imágenes en vivo de las muestras más grandes de pacientes, para desentrañar aún más su relevancia clínica en el deterioro cognitivo y la demencia, y establecer estas lesiones como un nuevo biomarcador de la enfermedad cerebral de pequeño vaso.

Una impresión de la alta resolución y alta calidad de imagen de una secuencia ex vivo adquirido al 7T se proporciona <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53125/53125fig4.mp4" target="_blank">aquí (Figura 4).</a> Esta es una exploración 3D T2 * ponderado ex vivo, con una resolución de 0,18 mm isotrópica. El tejido se deriva de un 84-años de edad Hembra demente con la enfermedad patológicamente probada de Alzheimer y angiopatía amiloide cerebral grave (CAA). El detalle de la imagen per...

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Assessing Cortical Cerebral Microinfarcts on High Resolution MR Images

Una alta resolución ex vivo protocolo imágenes 7T MR se presenta, para llevar a cabo la validación histopatológico guiada por RM de la patología microvascular en tejido cerebral humano post-mortem. Además, se proporcionan directrices para la evaluación de microinfartos corticales en 7T in vivo, así como imágenes de RM 3T.

Evaluar microinfartos cerebrales corticales en alta resolución MR Imágenes

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

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13.3K vistas.  University Medical Center Utrecht.  Una alta resolución ex vivo protocolo imágenes 7T MR se presenta, para llevar a cabo la validación histopatológico guiada por RM de la patología microvascular en tejido cerebral humano post-mortem. Además, se proporcionan directrices para la evaluación de microinfartos corticales en 7T in vivo, así como imágenes de RM 3T. 

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High-frequency High-resolution Echocardiography: First Evidence on Non-invasive Repeated Measure of Myocardial Strain, Contractility, and Mitral Regurgitation in the Ischemia-reperfused Murine Heart

Ischemia-reperfusion (IR) was surgically performed in murine hearts which were then subjected to repeated imaging to monitor temporal changes in functional parameters of key clinical significance. Two-dimensional movies were acquired at high frame rate (8 kHz) and were utilized to estimate high-quality myocardial strain. Two-dimensional elastograms (strain images), as well as strain profiles, were visualized. Results were powerful in quantitatively assessing IR-induced changes in cardiac events including left-ventricular (LV) contraction, LV relaxation and isovolumetric phases of both pre-IR and post-IR beating hearts in intact mice. In addition, compromised sector-wise wall motion and anatomical deformation in the infarcted myocardium were visualized.  The elastograms were uniquely able to provide information on the following parameters in addition to standard physiological indices that are known to be affected by myocardial infarction in the mouse: internal diameters of mitral valve orifice and aorta, effective regurgitant orifice, myocardial strain (circumferential as well as radial), turbulence in blood flow pattern as revealed by the color Doppler movies and velocity profiles, asynchrony in LV sector, and changes in the length and direction of vectors demonstrating slower and asymmetrical wall movement. This work emphasizes on the visual demonstration of how such analyses are performed. 

High-frequency High-resolution Echocardiography: First Evidence on Non-invasive Repeated Measure of Myocardial Strain, Contractility, and Mitral Regurgitation in the Ischemia-reperfused Murine Heart 

High frequency Doppler ultrasound is a novel technology for assessing regional myocardial function. This work presents first evidence demonstrating applicability of this versatile imaging platform for the repeated measure of myocardial strain, dp/dt, and mitral regurgitation in the ischemia-reperfused (IR) murine heart.

Alta frecuencia de alta resolución Ecocardiografía: Primera evidencia sobre la no-invasivo medida repetida de la tensión de miocardio, la contractilidad y la insuficiencia mitral en el corazón por isquemia-reperfusión murino

Ischemia-reperfusion (IR) was surgically performed in murine hearts which were then subjected to repeated imaging to monitor temporal changes in ...

Investigación

Medicina

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

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

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

Cómo medir plegable cortical a partir de imágenes MR: un tutorial paso a paso para Calcular Índice Gyrification Local

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

Automated Midline Shift and Intracranial Pressure Estimation based on Brain CT Images

In this paper we present an automated system based mainly on the computed tomography (CT) images consisting of two main components: the midline shift estimation and intracranial pressure (ICP) pre-screening system. To estimate the midline shift, first an estimation of the ideal midline is performed based on the symmetry of the skull and anatomical features in the brain CT scan. Then, segmentation of the ventricles from the CT scan is performed and used as a guide for the identification of the actual midline through shape matching. These processes mimic the measuring process by physicians and have shown promising results in the evaluation. In the second component, more features are extracted related to ICP, such as the texture information, blood amount from CT scans and other recorded features, such as age, injury severity score to estimate the ICP are also incorporated. Machine learning techniques including feature selection and classification, such as Support Vector Machines (SVMs), are employed to build the prediction model using RapidMiner. The evaluation of the prediction shows potential usefulness of the model. The estimated ideal midline shift and predicted ICP levels may be used as a fast pre-screening step for physicians to make decisions, so as to recommend for or against invasive ICP monitoring.

An automated midline shift estimation and intracranial pressure (ICP) pre-screening system based on computed tomography (CT) images for patients with traumatic brain injury (TBI) is proposed using image processing and machine learning techniques.

Cambio automático línea media y la presión intracraneal Estimación basada en imágenes de TC del cerebro

In this paper we present an automated system based mainly on the computed tomography (CT) images consisting of two main components: the midline shift ...

Multi-electrode Array Recordings of Human Epileptic Postoperative Cortical Tissue

Epilepsy, affecting about 1% of the population, comprises a group of neurological disorders characterized by the periodic occurrence of seizures, which disrupt normal brain function. Despite treatment with currently available antiepileptic drugs targeting neuronal functions, one third of patients with epilepsy are pharmacoresistant. In this condition, surgical resection of the brain area generating seizures remains the only alternative treatment. Studying human epileptic tissues has contributed to understand new epileptogenic mechanisms during the last 10 years. Indeed, these tissues generate spontaneous interictal epileptic discharges as well as pharmacologically-induced ictal events which can be recorded with classical electrophysiology techniques. Remarkably, multi-electrode arrays (MEAs), which are microfabricated devices embedding an array of spatially arranged microelectrodes, provide the unique opportunity to simultaneously stimulate and record field potentials, as well as action potentials of multiple neurons from different areas of the tissue. Thus MEAs recordings offer an excellent approach to study the spatio-temporal patterns of spontaneous interictal and evoked seizure-like events and the mechanisms underlying seizure onset and propagation. Here we describe how to prepare human cortical slices from surgically resected tissue and to record with MEAs interictal and ictal-like events ex vivo.

We here describe how to perform multi-electrode array recordings of human epileptic cortical tissue. Epileptic tissue resection, slice preparation and multi-electrode array recordings of interictal and ictal events are demonstrated in detail.

Multi-electrodos Grabaciones variedad de epilepsia humana postoperatoria cortical del tejido

Epilepsy, affecting about 1% of the population, comprises a group of neurological disorders characterized by the periodic occurrence of seizures, which ...

A Thrombotic Stroke Model Based On Transient Cerebral Hypoxia-ischemia

Stroke research has endured many setbacks in translating neuroprotective therapies into clinical practice. In contrast, the real-world therapy (tPA thrombolysis) rarely produces benefits in mechanical occlusion-based experimental models, which dominate preclinical stroke research. This split between the bench and bedside suggests the need to employ tPA-responsive models in preclinical stroke research. To this end, a simple and tPA-reactive thrombotic stroke model is invented and described here. This model consists of transient occlusion of the unilateral common carotid artery and delivery of 7.5% oxygen through a face mask in adult mice for 30 min, while maintaining the animal rectal temperature at 37.5 &#177; 0.5 &#176;C. Although reversible ligation of the unilateral carotid artery or hypoxia each suppressed cerebral blood flow only transiently, the combination of both insults caused lasting reperfusion deficits, fibrin and platelet deposition, and large infarct in the middle cerebral artery-supplied territory. Importantly, tail-vein injection of recombinant tPA at 0.5, 1, or 4 hr post-tHI (10 mg/kg) provided time-dependent reduction of the mortality rate and infarct size. This new stroke model is simple and can be standardized across laboratories to compare experimental results. Further, it induces thrombosis without craniectomy or introducing pre-formed emboli. Given these unique merits, the tHI model is a useful addition to the repertoire of preclinical stroke research.

Thromboembolic stroke models are vital tools for optimizing the recanalization therapy. Here we report a murine thrombotic stroke model based on transient cerebral hypoxic-ischemic (tHI) insult, which triggers thrombosis and infarction, and responds favorably to tissue plasminogen activator (tPA)-mediated fibrinolysis in a therapeutic window similar to those in stroke patients.

Un accidente cerebrovascular trombótico Basado En transitoria cerebral por hipoxia-isquemia Modelo

Stroke research has endured many setbacks in translating neuroprotective therapies into clinical practice. In contrast, the real-world therapy (tPA ...

Performing Permanent Distal Middle Cerebral with Common Carotid Artery Occlusion in Aged Rats to Study Cortical Ischemia with Sustained Disability

Stroke typically occurs in elderly people with a range of comorbidities including carotid (or other arterial) atherosclerosis, high blood pressure, obesity and diabetes. Accordingly, when evaluating therapies for stroke in animals, it is important to select a model with excellent face validity. Ischemic stroke accounts for 80% of all strokes, and the majority of these occur in the territory of the middle cerebral artery (MCA), often inducing infarcts that affect the sensorimotor cortex, causing persistent plegia or paresis on the contralateral side of the body. We demonstrate in this video a method for producing ischemic stroke in elderly rats, which causes sustained sensorimotor disability and substantial cortical infarcts. Specifically, we induce permanent distal middle cerebral artery occlusion (MCAO) in elderly female rats by using diathermy forceps to occlude a short segment of this artery. The carotid artery on the ipsilateral side to the lesion was then permanently occluded and the contralateral carotid artery was transiently occluded for 60 min. We measure the infarct size using structural T2-weighted magnetic resonance imaging (MRI) at 24 hr and 8 weeks after stroke. In this study, the mean infarct volume was 4.5% &#177; 2.0% (standard deviation) of the ipsilateral hemisphere at 24 hr (corrected for brain swelling using Gerriet&#8217;s equation, n = 5). This model is feasible and clinically relevant as it permits the induction of sustained sensorimotor deficits, which is important for the elucidation of pathophysiological mechanisms and novel treatments.

Here we present a protocol to produce permanent distal middle cerebral artery occlusion in elderly female rats with simultaneous occlusion of the carotid arteries to generate large cortical infarcts and sustained deficits. We show confirmation of the lesion size using structural MRI at 24 hr and 8 weeks after stroke.

Realización Permanente distal cerebral media carótida común con oclusión de la arteria en ratas de edad avanzada para el Estudio de la isquemia cortical con sostenida de la discapacidad

Stroke typically occurs in elderly people with a range of comorbidities including carotid (or other arterial) atherosclerosis, high blood pressure, ...

Electrophysiological Assessment of Murine Atria with High-Resolution Optical Mapping

Recent genome-wide association studies targeting atrial fibrillation (AF) have indicated a strong association between the genotype and electrophysiological phenotype in the atria. That encourages us to utilize a genetically-engineered mouse model to elucidate the mechanism of AF. However, it is difficult to evaluate the electrophysiological properties in murine atria due to their small size. This protocol describes the electrophysiological evaluation of atria using an optical mapping system with a high temporal and spatial resolution in Langendorff perfused murine hearts. The optical mapping system is assembled with dual high-speed complementary metal oxide semiconductor cameras and high magnification objective lenses, to detect the fluorescence of a voltage-sensitive dye and Ca2+ indicator. To focus on the assessment of murine atria, optical mapping is performed with an area of 2 mm &#215; 2 mm or 10 mm x 10 mm, with a 100 &#215; 100 resolution (20 &#181;m/pixel or 100 &#181;m/pixel) and sampling rate of up to 10 kHz (0.1 ms) at maximum. A 1-French size quadripolar electrode pacing catheter is placed into the right atrium through the superior vena cava avoiding any mechanical damage to the atrium, and pacing stimulation is delivered through the catheter. An electrophysiological study is performed with programmed stimulation including constant pacing, burst pacing, and up to triple extrastimuli pacing. Under a spontaneous or pacing rhythm, the optical mapping recorded the action potential duration, activation map, conduction velocity, and Ca2+ transient individually in the right and left atria. In addition, the programmed stimulation also determines the inducibility of atrial tachyarrhythmias. Precise activation mapping is performed to identify the propagation of the excitation in the atrium during an induced atrial tachyarrhythmia. Optical mapping with a specialized setting enables a thorough electrophysiological evaluation of the atrium in murine pathological models.

This protocol describes the electrophysiological evaluation of murine atria utilizing an optical mapping system with a high temporal and spatial resolution, including dual recordings of the membrane voltage and Ca2+ transient under programmed stimulation through a specialized electrode catheter.

Evaluación electrofisiológica de Atria murino con mapeo óptico alta resolución

Recent genome-wide association studies targeting atrial fibrillation (AF) have indicated a strong association between the genotype and ...

Assessing Neuroprotective Effects of Glycyrrhizae Radix et Rhizoma Extract Using a Transient Middle Cerebral Artery Occlusion Mouse Model

Ischemia followed by reperfusion of cerebral blood flow after a stroke leads to the death of nerve cells and loss of brain tissue. The most commonly used animal model for studying stroke is the middle cerebral artery occlusion (MCAO) model. Previous research studies have reported different infarct sizes even when the same experimental animal species was used under similar MCAO conditions. Therefore, we developed an improved experimental method to address this discrepancy. Mice were subjected to MCAO using a filament as the occlusion material to mimic human stroke conditions and filament thickness was optimized to establish more reproducible infarction volume. Mice treated with a methanol extract of Glycyrrhizae Radix et Rhizome (GRex) following stroke induction showed a significantly decreased total infarction volume and increased number of surviving cells relative to the untreated control group. This modified experimental protocol successfully and reproducibly demonstrated the beneficial effect of GRex on ischemic stroke.

In this study, we modify an existing experimental method to obtain more reproducible results, by establishing a middle cerebral artery occlusion (MCAO) mouse model. Oral administration of Glycyrrhizae Radix et Rhizome (GR) methanol extract (GRex), following stroke induction, significantly decreased total infarction volume relative to the untreated control group.

Evaluación de efectos neuroprotectores de Glycyrrhizae Radix et Rhizoma extraer mediante un modelo de ratón de oclusión transitoria de la arteria Cerebral Media

Ischemia followed by reperfusion of cerebral blood flow after a stroke leads to the death of nerve cells and loss of brain tissue. The most commonly used ...

High-Resolution Cardiac Positron Emission Tomography/Computed Tomography for Small Animals

Positron emission tomography (PET) and computed tomography (CT) are among the most employed diagnostic imaging techniques, and both serve in understanding cardiac function and metabolism. In preclinical research, dedicated scanners with high sensitivity and high spatio-temporal resolution are employed, designed to cope with the demanding technological requirements posed by the small heart size and very high heart rates of mice and rats. In this paper, a bimodal cardiac PET/CT imaging protocol for experimental mouse and/or rat models of cardiac diseases is described, from animal preparation and image acquisition and reconstruction to image processing and visualization.
In particular, the 18F-labeled fluorodeoxyglucose ([18F]FDG)-PET scan allows for the measurement and visualization of glucose metabolism in the different segments of the left ventricle (LV). Polar maps are convenient tools to display this information. The CT part consists of a time-resolved 3D reconstruction of the entire heart (4D-CT) using retrospective gating without electrocardiography (ECG) leads, allowing the morphofunctional evaluation of the LV and the subsequent quantification of the most important cardiac function parameters, such as ejection fraction (EF) and stroke volume (SV). Using an integrated PET/CT scanner, this protocol can be executed within the same anesthesia induction without the need to reposition the animal between different scanners. Hence, PET/CT can be seen as a comprehensive tool for the morphofunctional and metabolic evaluation of the heart in several small animal models of cardiac diseases.

Here, we present an experimental imaging protocol for the quantification of cardiac function and morphology using high-resolution positron emission tomography/computed tomography for small animals. Both mice and rats are considered, discussing the different requirements of computed tomography contrast agents for the two species.

Tomografía por emisión de positrones cardíacos de alta resolución/tomografía computarizada para animales pequeños

Positron emission tomography (PET) and computed tomography (CT) are among the most employed diagnostic imaging techniques, and both serve in understanding ...

Determinación de la respiración en espermatozoides humanos mediante respirometría de alta resolución

High-Resolution Respirometry to Assess Mitochondrial Function in Human Spermatozoa

Semen quality is often studied by routine semen analysis, which is descriptive and often inconclusive. Male infertility is associated with altered sperm mitochondrial activity, so the measurement of sperm mitochondrial function is an indicator of sperm quality. High-resolution respirometry is a method of measuring the oxygen consumption of cells or tissues in a closed-chamber system. This technique can be implemented to measure respiration in human sperm and provides information about the quality and integrity of the sperm mitochondria. High-resolution respirometry allows the cells to move freely, which is an a priori advantage in the case of sperm. This technique can be applied with intact or permeabilized spermatozoa and allows for the study of intact sperm mitochondrial function and the activity of individual respiratory chain complexes. The high-resolution oxygraph instrument uses sensors to measure the oxygen concentration coupled with sensitive software to calculate the oxygen consumption. The data are used to calculate respiratory indices based on the oxygen consumption ratios. Consequently, the indices are the proportions of two oxygen consumption rates and are internally normalized to the cell number or protein mass. The respiratory indices are an indicator of sperm mitochondrial function and dysfunction.

Autor destacado: Avance en la investigación de la infertilidad masculina al desentrañar el metabolismo de los espermatozoides y la función mitocondrial 

The analysis of sperm mitochondrial function by high-resolution respirometry permits the measurement of the oxygen consumption of freely moving spermatozoa in a closed-chamber system. The technique can be applied to measure respiration in human spermatozoa, which provides information on sperm mitochondrial characteristics and integrity.

Respirometría de alta resolución para evaluar la función mitocondrial en espermatozoides humanos

Semen quality is often studied by routine semen analysis, which is descriptive and often inconclusive. Male infertility is associated with altered sperm ...