Les auteurs tiennent à remercier Anne Sandman, Keith Nishihara, et Brian Wilfley de Technologies Anneau triple pour leur contribution à ce projet. Ce travail est financé par le NIH Grant 5RC1HL100436 Défi-0.

1. Configuration du système <ol><li> Mettre en place le fantôme de l&#39;image à l&#39;isocentre (soit 40 cm du collimateur). </li><li> Mettre en place des compteurs pour mesurer la DAP dose de rayons X en face du collimateur (figure 4). </li><li> Mettez le système SBDX. </li><li> Sélectionnez le mode de fonctionnement du système. Nous utilisons actuellement un 7 &quot;champ de vision (FOV) avec une cadence de 15 vps. La tension source de rayons X de pointe est fixée à 80kVp à puissance 9kW source de rayons X. </li></ol> 2. Acquisition de données <ol><li> Démarrer l&#39;acquisition de données de l&#39;ordinateur de contrôle. Pendant l&#39;acquisition des données, images détecteur sont sauvegardés dans la mémoire du système. Les étapes suivantes ont lieu dans le système SBDX: <ol><li> Le faisceau d&#39;électrons balaye chaque position tache focale de manière séquentielle dans une mode raster (figure 5). </li><li> Le faisceau d&#39;électrons frappe la cible de transmission et génère des rayons X (Film 2). </li><li> À chaque position tache focale, photons X éclairer le détecteur à l&#39;aide d&#39;un collimateur concentrant, projetant ainsi une petite partie du volume d&#39;imagerie sur le détecteur. </li><li> Pour chaque position tache focale, le détecteur crée une image du détecteur, qui est directement stockée dans la mémoire système. </li><li> Le mode de fonctionnement sélectionné de 7&#39;&#39;15fps fournit 71x71 points focaux. Chaque position tache focale est illuminé pour un total de 8 ms. Le temps d&#39;exposition doit être divisé en tranches 1 ms à cause des limites thermiques de la cible X-ray. Ainsi, le faisceau illumine la cible à chaque position tache focale de 1 ms et se déplace à la position de la tache focale prochaine. A un moment plus tard, chaque tache focale est revisité pour compléter l&#39;exposition de 8 ms. Comme une image détecteur est créé pour chaque tache focale d&#39;illumination, il ya un total de 40 328 images détecteur qui sont acquises et stockées en mémoire dans environ 60 ms. </li></ol></li></ol> 3. Reconstruction d&#39;image <ol><li> Le SBDX est intrinsèquement un système tomosynthèse, que l&#39;objet est éclairé sous différents angles de la source. Tout plan dans le volume situé entre l&#39;imagerie collimateur et le détecteur peut être reconstruit. Les étapes suivantes illustrent comment les images partielles sont reconstruits dans des plans individuels, ou en une image composite ou en avion sélectionné. Dans les étapes cliniques du système SBDX 03/02 au 03/04 seront effectuées en temps réel. </li><li> Sélectionnez les paramètres de reconstruction d&#39;image sur le simulateur de reconstruction. </li><li> Exécuter l&#39;algorithme de reconstruction d&#39;image. Lors de la reconstruction d&#39;image de l&#39;algorithme effectue les étapes suivantes: <ol><li> Lire chaque image détecteurs individuels. </li><li> L&#39;échelle les images détecteur pour correspondre à l&#39;échelle de l&#39;avion à se reconstruire. </li><li> Maj les images selon leur emplacement tache focale de source et de les ajouter au plan de reconstruction (Film 3). </li><li> Répétez les deux dernières étapes pour chaque emplacement tache focale. </li><li> Effectuer le traitement après filtration pour éliminer le motif créé par l&#39;opération de décalage. </li><li> A ce point, un plan est reconstruit (figure 6), et l&#39;anatomie de notre objet est visible. </li></ol></li><li> Si nécessaire, exécuter l&#39;algorithme pour créer une image plan sélectionné. L&#39;algorithme effectue les étapes suivantes: <ol><li> Le point 3.2.1 à 3.2.6 sont répétées pour créer les 32 avions besoin pour l&#39;image de plan sélectionné. Les avions ont généralement un espacement de 0,5 mm (Film 4, Figure 7 et Movie 5). </li><li> Pour chaque portion de l&#39;image, le plan qui contient l&#39;objet la mise au point est sélectionnée pour faire partie de l&#39;image plane finale choisie (figure 8 et Movie 6). </li></ol></li><li> Si nécessaire, repositionner le fantôme de placer au cœur du centre du champ de vue. </li><li> Exécutez l&#39;étape 2.1 à 3.3 jusqu&#39;à ce que le fantôme est correctement placé à l&#39;intérieur du champ de vision. </li><li> Notez le produit dose-surface à partir du compteur DAP pour cette image non égalisé. </li></ol> 4. Nouvelle génération de fichier pour le fonctionnement en mode d&#39;exposition adaptative <ol><li> Charger les images détecteur précédemment acquis dans le simulateur de l&#39;exposition adaptative. </li><li> Sélectionnez les paramètres d&#39;exposition algorithme adaptatif. </li><li> Exécuter le simulateur d&#39;exposition adaptative. Le simulateur effectue les étapes suivantes: <ol><li> Le nombre cible de photons par image détecteur est déterminée en fonction du seuil sélectionnée par l&#39;utilisateur. </li><li> Pour chaque position tache focale, le nombre de photons dans le détecteur de l&#39;image est déterminée. Les images de détection de cette position tache focale sont accumulés jusqu&#39;à ce que soit le nombre cible de photons ou de la durée maximale de huit réanalyse est atteint (figure 9). </li><li> En conséquence, nous obtenons une carte rescan détaillant combien de fois chaque position de la tache focale est illuminé (figure 10). </li><li> La carte est rescan fusionné avec le fichier mode de fonctionnement qui est utilisé pour faire fonctionner le système SBDX. </li></ol></li></ol> 5. L&#39;acquisition des images Equalized <ol><li> Chargez le fichier mis à jour le fonctionnement dans le mode deSystème de SBDX. </li><li> Démarrer l&#39;acquisition de données de l&#39;ordinateur de contrôle. L&#39;acquisition des données est réalisée comme détaillé au point 2.1.1 à 2.1.5. Contrairement à la précédente acquisition, le faisceau de rayons X est activé ou désactivé sur les positions tache focale en fonction de notre carte rescan. Comme le nombre total d&#39;illuminations est moindre que dans l&#39;acquisition de Standard, la dose de rayons X est réduite. </li><li> Notez le produit dose-surface mesurée par le compteur DAP. </li><li> Exécuter l&#39;algorithme de reconstruction d&#39;image sur les données nouvellement acquises égalisé que détaillées au paragraphe 3.2 à 3.4. </li><li> L&#39;image reconstruite égalisé (figure 11) est affiché. </li></ol> 6. L&#39;analyse des données <ol><li> Comparez la dose mesurée pour les images non égalisé et les images égalisé. </li><li> Observez la différence entre les images et non égalisé égalisé reconstruit. </li></ol> 7. Les résultats représentatifs: Figure 8 et Figure 11 montrent la comparaison entre une image standard et une image égalisée. Mesures de dose avec le compteur DAP démontrent une économie de dose de 30% dans l&#39;image égalisée en utilisant le masque rescan illustré dans la figure 10. En outre, la péréquation est un moyen très efficace pour compresser la plage dynamique, donnant un aspect plus agréable de l&#39;image sans le besoin de post-traitement. Comme le montre, la filtration d&#39;égalisation peut être utilisé pour sauver la dose. Toutefois, la péréquation peut aussi être utilisé pour améliorer la qualité de l&#39;image en comparant la dose de rayonnement à l&#39;image non égalisé en augmentant la puissance de la source. De cette façon, les régions sombres de l&#39;image de recevoir plus de photons, résultant en un bruit d&#39;image réduit. <img src="/files/ftp_upload/3236/3236fig1.jpg" alt="Figure 1" /> Figure 1. Système de radioscopie conventionnelle. Un système classique a une seule tache focale source de rayons X et un détecteur de grande surface. Le patient est placé à proximité du détecteur. <img src="/files/ftp_upload/3236/3236fig2.jpg" alt="Figure 2" /> Figure 2. Système de SBDX. Le système opère en géométrie SBDX inverse. Une grande poutre rayons X de la source d&#39;un détecteur illumine petite zone. Le patient est placé loin du détecteur. <img src="/files/ftp_upload/3236/3236fig3.jpg" alt="Figure 3" /> Figure 3. Organigramme de l&#39;acquisition de données. 1) Une image non égalisé du fantôme est acquise. 2) Les données sont extraites de la matrice de disques. 3) L&#39;algorithme d&#39;exposition adaptative prend ces données comme entrée pour créer une exposition ou un masque rescan. 4) Le masque de réanalyser est combiné avec le mode de fonctionnement original dans l&#39;ordinateur de contrôle de source. 5) Une image égalisé de la même fantôme est acquise et stockée dans la matrice de disques. 6) Les ensembles non égalisé et égalisé les données sont extraites de la matrice de disques, et le logiciel de reconstruction d&#39;image reconstitue les différents plans de chaque ensemble de données. 7) Les deux images sont la sortie du logiciel de reconstruction. 8) Les deux images sont affichées. <img src="/files/ftp_upload/3236/3236fig4.jpg" alt="Figure 4" /> Figure 4. Configuration du système. Le fantôme est placé sur la table du patient à l&#39;isocentre entre la source de rayons X et le détecteur. Un compteur produit dose surface est placé entre source de rayons X et de fantômes. <img src="/files/ftp_upload/3236/3236fig5.jpg" alt="Figure 5" /> Figure 5. Source de rayons X. Un faisceau d&#39;électrons est généré par le canon à électrons et scanne chaque trou du collimateur de façon matricielle. A partir d&#39;un seul côté du collimateur, le faisceau balaie chaque trou de manière séquentielle. A la fin de la rangée, le faisceau est coupé et placé au début de la rangée suivante, et le scan est lancé pour cette ligne. De cette façon, le faisceau d&#39;électrons balaye l&#39;ensemble du collimateur, 71 trous par 71 sont scannés à huit reprises dans environ 60 ms. <img src="/files/ftp_upload/3236/3236fig6.jpg" alt="Figure 6" /> Figure 6. Standard image reconstruite. Image reconstruite de notre fantôme anthropomorphique affichant le cœur avec artères coronaires iodés. L&#39;image a été prise à 7&#39;&#39;FOV et 15fps, et un seul plan à 45 cm de la cible aux rayons X a été reconstruit. <img src="/files/ftp_upload/3236/3236fig7.jpg" alt="Figure 7" /> Figure 7. Multi-avion de la reconstruction. Représentation des différents plans reconstruite entre le collimateur et le détecteur. Les cônes bleus illustrent comment les images détecteur sont backprojected dans les plans de reconstruction. <img src="/files/ftp_upload/3236/3236fig8.jpg" alt="Figure 8" /> Figure 8. Avion image sélectionnée. Cette image est une composition de 32 avions. Contrairement à la figure 6, où seuls les bateaux sur la Selecteplan D sont en discussion, chaque bateau est au point. <img src="/files/ftp_upload/3236/3236fig9.jpg" alt="Figure 8" /> Figure 9. Étapes de filtration de péréquation. Comme le collimateur est scanné (en haut), le détecteur reçoit un taux de comptage varie en fonction de l&#39;opacité de l&#39;objet (en bas). Chaque trou est scanné collimateur jusqu&#39;à huit fois (huit réanalyse). Sur le premier rescan, l&#39;taches focales sont éclairés de façon séquentielle le long de la rangée, en commençant par la gauche, et le flux est mesuré pour chaque trou. Sur le prochain rescan, l&#39;éclairage est répété en commençant au début de la rangée. Pour chaque foyer, les chiffres sont ajoutés à la valeur précédente. Si le nombre total de coups dépasse un seuil préalablement fixé, ce trou ne sera pas éclairé sur les points suivants rescan. Dans l&#39;implémentation actuelle de ce processus est effectué hors ligne et conduit à la création d&#39;un masque de réanalyser que par la suite seront utilisées pour acquérir une image égalisée. <img src="/files/ftp_upload/3236/3236fig10.jpg" alt="Figure 10" /> Figure 10. Rescan carte générée par l&#39;algorithme de filtrage d&#39;égalisation. Chaque pixel de cette image représente un point focal du collimateur. L&#39;image est donc pixels 71x71. Le niveau de gris de chaque pixel représente le nombre de réanalyser pour cette tache focale, à partir de zéro (noir) à huit (blanc). Nous observons que sur la partie droite de l&#39;image, le nombre de réanalyser est très faible. En conséquence, chacun de ces points focaux seront illuminés qu&#39;une ou deux fois. Cette région correspond à la surface du champ de nos poumons image reconstruite (Figure 6), où l&#39;image est presque saturé en raison de la faible absorption des rayons X de cette région. <img src="/files/ftp_upload/3236/3236fig11.jpg" alt="Figure 11" /> Figure 11. Avion image sélectionnée égalisé. Cette image est la sortie de l&#39;algorithme de reconstruction après une exposition adaptative. Cette image a été acquise avec le même mode de fonctionnement de 7 &quot;15fps comme le standard de l&#39;image (figure 8), mais avec une exposition adaptative permis basée sur le masque de balayage de la figure 10. L&#39;image est plus uniforme en termes d&#39;intensité, et par conséquent les vaisseaux apparaître à un contraste plus élevé, en particulier dans les zones sombres. Sur le côté droit de l&#39;image, il n&#39;ya plus de saturation dans le domaine du poumon. Film 1. Animation du système de SBDX. Le système opère en géométrie SBDX inverse. Une grande poutre rayons X de la source d&#39;un détecteur illumine petite zone. Le patient est placé loin du détecteur. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/3236/3236movie1.swf">Cliquez ici pour voir le film.</a> Movie 2. Production de rayons X. A chaque tache focale, le faisceau d&#39;électrons frappe la cible de tungstène et les rayons X sont générés. Le collimateur concentre le faisceau de rayons X vers le détecteur. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/3236/3236movie2.swf">Cliquez ici pour voir le film.</a> Movie 3. Animation de reconstruction d&#39;image. Cette animation représente le processus de reconstruction de l&#39;image finale en utilisant les images du détecteur. Pour chaque point focal du collimateur (en bas à gauche), l&#39;image du détecteur correspondant (en haut à gauche) est projeté sur le plan de reconstruire (à droite). Dans cette animation, nous représentons trois plans qui sont reconstruits à différentes distances de la source de rayons X. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/3236/3236movie3.avi">Cliquez ici pour voir le film.</a> Film 4. Sélection du plan. Le système SBDX est un système d&#39;imagerie tomosynthèse. L&#39;avion doit être reconstruite et visualisée peut être sélectionné par l&#39;utilisateur. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/3236/3236movie4.swf">Cliquez ici pour voir le film.</a> Film 5. Multi-avion animation. Cette vidéo montre les différents plans reconstruite à augmenter la distance du collimateur. Notamment, les artères coronaires iodés entrer et sortir du point en fonction de leur emplacement physique. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/3236/3236movie5.avi">Cliquez ici pour voir le film.</a> Film 6. Plan 3D sélectionnés animation. Visualisation 3D des avions reconstruite focale. Plans focaux sont décalées de plus avec la profondeur. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/3236/3236movie6.wmv">Cliquez ici pour voir le film.</a>

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Les auteurs sont des employés de Technologies triple anneau qui produisent de l&#39;instrument utilisé dans cet article.

Nous démontrons que la dose économies sont possibles en utilisant la technique de péréquation. Dans ce papier nous ne montrons comment notre technique est appliquée, sans discuter des implications pour la qualité d&#39;image. Cependant, il est important de noter que notre objectif est de maintenir un signal cible par rapport au bruit dans les images égalisé. L&#39;hypothèse sous-jacente est que chez les non-égalisé images, le rapport signal sur bruit est fortement non-uniforme. En particulier, les zones claires comme le champ pulmonaire présentent supérieur rapports signal sur bruit que nécessaire pour accomplir la tâche de diagnostic. La péréquation permet de réduire le rapport signal-bruit dans ces domaines et de maintenir rapports signal sur bruit dans les régions sombres de l&#39;image. Nous sommes actuellement des études de mesure du bruit pour valider notre approche. Les résultats préliminaires montrent que les économies dose de l&#39;ordre de 30% sont réalisables au signal équivalent au bruit dans les régions sombres de l&#39;image 7, 8. Le potentiel de filtration d&#39;égalisation a été reconnu dans la littérature scientifique depuis de nombreuses années. Implémentations Toutefois, jusqu&#39;ici, tous publiés impliqués volets mécaniques ou des filtres, entraver de manière significative l&#39;utilité de cette approche 9,10. Ici nous démontrons que la péréquation ne peut être fondée sur une approche entièrement électronique, de surmonter les problèmes avec les implémentations mécanique. Dans le système clinique SBDX, la plupart des étapes présentées ici seront mis en œuvre dans le matériel et sera effectuée en temps réel pendant l&#39;acquisition des données. L&#39;algorithme d&#39;égalisation se déroulera en temps réel, et l&#39;image affichée sera égalisé par défaut. L&#39;algorithme va adapter dynamiquement ses paramètres en fonction du sujet étant imagé, le mouvement du sujet et la position changeante portique. Nous continuons d&#39;améliorer notre algorithme, et le développement de notre méthode sera nécessaire afin de faciliter la mise en œuvre en temps réel.

x-ray dose reduction through adaptive exposure in fluoroscopic imaging

Rayons X fluoroscopie est largement utilisé pour le guidage d&#39;image lors de l&#39;intervention cardiaque. Toutefois, la dose de rayonnement à ces procédures peuvent être élevés, et cela est une préoccupation importante, en particulier dans les applications pédiatriques. Pédiatrie procédures sont en général beaucoup plus complexe que celles effectuées sur des adultes et sont donc en moyenne quatre à huit fois plus 1. Par ailleurs, les enfants peuvent subir jusqu&#39;à 10 procédures fluoroscopiques par l&#39;âge de 10 ans, et ont été montrés pour avoir un risque trois fois plus élevé de développer un cancer mortel long de leur vie que la population générale 2,3. Nous avons montré que la dose de rayonnement peut être significativement réduit chez les adultes procédures cardiaques en utilisant notre balayage de faisceau de radiographie numérique (SBDX) système 4 - un système d&#39;imagerie radioscopique, qui emploie une géométrie de l&#39;image inverse de 5,6 (figure 1, Film 1 et Figure 2). Au lieu d&#39;un seul point focal et un détecteur étendu utilisé dans les systèmes conventionnels, notre approche utilise une étendue source de rayons X avec de multiples taches focales concentré sur un petit détecteur. Notre source de rayons X est constitué d&#39;un faisceau d&#39;électrons balayant séquentielle illuminant jusqu&#39;à 9.000 postes tache focale. Chaque point focal des projets une petite partie du volume d&#39;imagerie sur le détecteur. Contrairement à un système classique où l&#39;image finale est directement projetée sur le détecteur, le SBDX utilise un algorithme dédié à reconstruire l&#39;image finale du 9000 images détecteur. Pour les applications pédiatriques, la dose économies avec le système SBDX sont censés être plus petits que dans les procédures d&#39;adulte. Toutefois, le système permet des économies SBDX dose supplémentaire en mettant en œuvre une technique d&#39;exposition électroniques adaptatives. La clé de cette méthode est la technique du faisceau multi-balayage du système SBDX: plutôt que d&#39;exposer chaque partie de l&#39;image avec la dose de rayonnement même, nous pouvons varier dynamiquement l&#39;exposition en fonction de l&#39;opacité de la région exposée. Par conséquent, nous pouvons réduire significativement l&#39;exposition dans les zones radiotransparent et de maintenir l&#39;exposition dans les régions les plus opaques. Dans notre implémentation actuelle, l&#39;exposition adaptative nécessite une interaction utilisateur (figure 3). Toutefois, dans le futur, l&#39;exposition sera adaptative en temps réel et entièrement automatique. Nous avons réalisé des expériences avec un fantôme anthropomorphique et comparé la dose de rayonnement mesurées avec et sans exposition adaptative utilisant un produit dose-surface (DAP) mètre. Dans l&#39;expérience présentée ici, nous trouvons une réduction des doses de 30%.

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X-ray Dose Reduction through Adaptive Exposure in Fluoroscopic Imaging

Nous sommes développant une technique de positionnement dynamique adaptative utilisant notre balayage de faisceau de radiographie numérique du système. Plutôt que d&#39;exposer un objet de manière uniforme, l&#39;exposition est adaptée en fonction de l&#39;opacité de l&#39;objet. Ici, nous montrons une expérience sur un fantôme anthropomorphique qui a abouti à une économie de dose de 30%.

Réduction des doses de rayons X à travers l&#39;exposition d&#39;adaptation dans l&#39;imagerie radioscopique

X-ray fluoroscopy is widely used for image guidance during cardiac intervention. However, radiation dose in these procedures can be high, and this is a ...

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14.3K vues.  Triple Ring Technologies. Nous sommes développant une technique de positionnement dynamique adaptative utilisant notre balayage de faisceau de radiographie numérique du système. Plutôt que d'exposer un objet de manière uniforme, l'exposition est adaptée en fonction de l'opacité de l'objet. Ici, nous montrons une expérience sur un fantôme anthropomorphique qui a abouti à une économie de dose de 30%.

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Segmentation and Measurement of Fat Volumes in Murine Obesity Models Using X-ray Computed Tomography

Obesity is associated with increased morbidity and mortality as well as reduced metrics in quality of life.1 Both environmental and genetic factors are associated with obesity, though the precise underlying mechanisms that contribute to the disease are currently being delineated.2,3 Several small animal models of obesity have been developed and are employed in a variety of studies.4 A critical component to these experiments involves the collection of regional and/or total animal fat content data under varied conditions.
Traditional experimental methods available for measuring fat content in small animal models of obesity include invasive (e.g. ex vivo measurement of fat deposits) and non-invasive (e.g. Dual Energy X-ray Absorptiometry (DEXA), or Magnetic Resonance (MR)) protocols, each of which presents relative trade-offs. Current invasive methods for measuring fat content may provide details for organ and region specific fat distribution, but sacrificing the subjects will preclude longitudinal assessments. Conversely, current non-invasive strategies provide limited details for organ and region specific fat distribution, but enable valuable longitudinal assessment. With the advent of dedicated small animal X-ray computed tomography (CT) systems and customized analytical procedures, both organ and region specific analysis of fat distribution and longitudinal profiling may be possible. Recent reports have validated the use of CT for in vivo longitudinal imaging of adiposity in living mice.5,6 Here we provide a modified method that allows for fat/total volume measurement, analysis and visualization utilizing the Carestream Molecular Imaging Albira CT system in conjunction with PMOD and Volview software packages.

Fat content analysis is routinely conducted in studies utilizing murine obesity models. Emerging methods in small animal CT imaging and analysis are providing for longitudinal detail rich fat content analysis. Here we detail step by step procedures for performing small animal CT imaging, analysis, and visualization.

Segmentation et évaluation des volumes FAT dans les modèles murins d&#39;obésité Utilisation de X-ray Computed Tomography

Obesity is associated with increased morbidity and mortality as well as reduced metrics in quality of life.1 Both environmental and genetic factors are ...

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Assessing Teratogenic Changes in a Zebrafish Model of Fetal Alcohol Exposure

Fetal alcohol syndrome (FAS) is a severe manifestation of embryonic exposure to ethanol. It presents with characteristic defects to the face and organs, including mental retardation due to disordered and damaged brain development. Fetal alcohol spectrum disorder (FASD) is a term used to cover a continuum of birth defects that occur due to maternal alcohol consumption, and occurs in approximately 4% of children born in the United States. With 50% of child-bearing age women reporting consumption of alcohol, and half of all pregnancies being unplanned, unintentional exposure is a continuing issue2. In order to best understand the damage produced by ethanol, plus produce a model with which to test potential interventions, we developed a model of developmental ethanol exposure using the zebrafish embryo. Zebrafish are ideal for this kind of teratogen study3-8. Each pair lays hundreds of eggs, which can then be collected without harming the adult fish. The zebrafish embryo is transparent and can be readily imaged with any number of stains. Analysis of these embryos after exposure to ethanol at different doses and times of duration and application shows that the gross developmental defects produced by ethanol are consistent with the human birth defect. Described here are the basic techniques used to study and manipulate the zebrafish FAS model.

In order to understand the molecular mechanisms of the ethanol-induced developmental damage, we have developed a zebrafish model of ethanol exposure and are exploring the physical, cellular, and genetic alterations that occur after ethanol exposure1. We then seek to find potential interventions and rapidly test them in this animal model.

Évaluer les changements tératogènes dans un modèle de poisson zèbre de l&#39;exposition d&#39;alcoolisation fœtale

Fetal alcohol syndrome (FAS) is a severe manifestation of embryonic exposure to ethanol. It presents with characteristic defects to the face and organs, ...

Imaging Glioma Initiation In Vivo Through a Polished and Reinforced Thin-skull Cranial Window

Glioma is the one of the most lethal forms of human cancer. The most effective glioma therapy to date-surgery followed by radiation treatment-offers patients only modest benefits, as most patients do not survive more than five years following diagnosis due to glioma relapse 1,2. The discovery of cancer stem cells in human brain tumors holds promise for having an enormous impact on the development of novel therapeutic strategies for glioma 3. Cancer stem cells are defined by their ability both to self-renew and to differentiate, and are thought to be the only cells in a tumor that have the capacity to initiate new tumors 4. Glioma relapse following radiation therapy is thought to arise from resistance of glioma stem cells (GSCs) to therapy 5-10. In vivo, GSCs are shown to reside in a perivascular niche that is important for maintaining their stem cell-like characteristics 11-14. Central to the organization of the GSC niche are vascular endothelial cells 12. Existing evidence suggests that GSCs and their interaction with the vascular endothelial cells are important for tumor development, and identify GSCs and their interaction with endothelial cells as important therapeutic targets for glioma. The presence of GSCs is determined experimentally by their capability to initiate new tumors upon orthotopic transplantation 15. This is typically achieved by injecting a specific number of GBM cells isolated from human tumors into the brains of severely immuno-deficient mice, or of mouse GBM cells into the brains of congenic host mice. Assays for tumor growth are then performed following sufficient time to allow GSCs among the injected GBM cells to give rise to new tumors-typically several weeks or months. Hence, existing assays do not allow examination of the important pathological process of tumor initiation from single GSCs in vivo. Consequently, essential insights into the specific roles of GSCs and their interaction with the vascular endothelial cells in the early stages of tumor initiation are lacking. Such insights are critical for developing novel therapeutic strategies for glioma, and will have great implications for preventing glioma relapse in patients. Here we have adapted the PoRTS cranial window procedure 16and in vivo two-photon microscopy to allow visualization of tumor initiation from injected GBM cells in the brain of a live mouse. Our technique will pave the way for future efforts to elucidate the key signaling mechanisms between GSCs and vascular endothelial cells during glioma initiation.

Imaging Glioma Initiation In Vivo Through a Polished and Reinforced Thin-skull Cranial Window

By combining a polished and reinforced thin-skull (PoRTS) cranial window and glioblastoma (GBM) cell injection, we can observe glioma initiation and growth from injected GBM cells in the brain of a live mouse longitudinally.

Imagerie gliome Initiation<em&gt; In Vivo</em&gt; Grâce à une poli et renforcé mince crâne fenêtre crânienne

Glioma is the one of the most lethal forms of human cancer. The most effective glioma therapy to date-surgery followed by radiation treatment-offers ...

Minimal Erythema Dose (MED) Testing

Ultraviolet radiation (UV) therapy is sometimes used as a treatment for various common skin conditions, including psoriasis, acne, and eczema. The dosage of UV light is prescribed according to an individual's skin sensitivity. Thus, to establish the proper dosage of UV light to administer to a patient, the patient is sometimes screened to determine a minimal erythema dose (MED), which is the amount of UV radiation that will produce minimal erythema (sunburn or redness caused by engorgement of capillaries) of an individual's skin within a few hours following exposure. This article describes how to conduct minimal erythema dose (MED) testing. There is currently no easy way to determine an appropriate UV dose for clinical or research purposes without conducting formal MED testing, requiring observation hours after testing, or informal trial and error testing with the risks of under- or over-dosing. However, some alternative methods are discussed.

Minimal Erythema Dose MED Testing

This article describes how to conduct minimal erythema dose (MED) testing in order to determine the lowest dose of ultraviolet radiation that will cause erythema (burning) when administered to an individual.

Erythème Dose (MED) des tests minimaux

Ultraviolet radiation (UV) therapy is  sometimes used as a treatment for various common skin conditions, including  psoriasis, acne, and eczema. The ...

Dual-phase Cone-beam Computed Tomography to See, Reach, and Treat Hepatocellular Carcinoma during Drug-eluting Beads Transarterial Chemo-embolization

The advent of cone-beam computed tomography (CBCT) in the angiography suite has been revolutionary in interventional radiology. CBCT offers 3 dimensional&#160;(3D) diagnostic imaging in the interventional suite and can enhance minimally-invasive therapy beyond the limitations of 2D angiography alone. The role of CBCT has been recognized in transarterial chemo-embolization (TACE) treatment of hepatocellular carcinoma (HCC). The recent introduction of a CBCT technique: dual-phase CBCT (DP-CBCT) improves intra-arterial HCC treatment with drug-eluting beads (DEB-TACE). DP-CBCT can be used to localize liver tumors with the diagnostic accuracy of multi-phasic multidetector computed tomography (M-MDCT) and contrast enhanced magnetic resonance imaging (CE-MRI) (See the tumor), to guide intra-arterially guidewire and microcatheter to the desired location for selective therapy (Reach the tumor), and to evaluate treatment success during the procedure (Treat the tumor). The purpose of this manuscript is to illustrate how DP-CBCT is used in DEB-TACE to see, reach, and treat HCC.

Dual-phase cone-beam computed tomography (DP-CBCT) is a useful intraprocedural imaging technique for transarterial chemo-embolization treatment with drug-eluting beads of hepatocellular carcinoma. DP-CBCT has been used to perform three major steps in oncologic interventional radiology: tumor localization (see), navigation and intraprocedural catheter guidance (reach), and intraprocedural evaluation of treatment success (treat).

The advent of cone-beam computed tomography (CBCT) in the angiography suite has been revolutionary in interventional radiology. CBCT offers 3 ...

Voluntary Breath-hold Technique for Reducing Heart Dose in Left Breast Radiotherapy

Breath-holding techniques reduce the amount of radiation received by cardiac structures during tangential-field left breast radiotherapy. With these techniques, patients hold their breath while radiotherapy is delivered, pushing the heart down and away from the radiotherapy field. Despite clear dosimetric benefits, these techniques are not yet in widespread use. One reason for this is that commercially available solutions require specialist equipment, necessitating not only significant capital investment, but often also incurring ongoing costs such as a need for daily disposable mouthpieces. The voluntary breath-hold technique described here does not require any additional specialist equipment. All breath-holding techniques require a surrogate to monitor breath-hold consistency and whether breath-hold is maintained. Voluntary breath-hold uses the distance moved by the anterior and lateral reference marks (tattoos) away from the treatment room lasers in breath-hold to monitor consistency at CT-planning and treatment setup. Light fields are then used to monitor breath-hold consistency prior to and during radiotherapy delivery.

The current priority in breast cancer radiotherapy is to reduce cardiac doses without compromising target tissue coverage. The voluntary breath-hold technique described here is a simple, inexpensive solution to this problem and capable of being instituted widely without the need for specialized equipment.

Volontaire Technique apnée pour la réduction de coeur dose en radiothérapie du sein gauche

Breath-holding techniques reduce the amount of radiation received by cardiac structures during tangential-field left breast radiotherapy. With these ...

Non-fluoroscopic Catheter Tracking for Fluoroscopy Reduction in Interventional Electrophysiology

A technological platform (MediGuide) has been recently introduced for non-fluoroscopic catheter tracking. In several studies, we have demonstrated that the application of this non-fluoroscopic catheter visualization system (NFCV) reduces fluoroscopy time and dose by 90-95% in a variety of electrophysiology (EP) procedures. This can be of relevance not only to the patients, but also to the nurses and physicians working in the EP lab. Furthermore, in a subset of indications such as supraventricular tachycardias, NFCV enables a fully non-fluoroscopic procedure and allows the lab staff to work without wearing lead aprons. With this protocol, we demonstrate that even complex procedures such as ablations of atrial fibrillation, that are typically associated with fluoroscopy times of &#62;30 min in conventional settings, can safely be performed with a reduction of &#62;90% in fluoroscopy exposure by the additional use of NFCV.

Radiation exposure is an underestimated risk in complex ablation procedures. Here, we describe a protocol to significantly decrease fluoroscopy time and dosage for both the patient and the lab staff by using a novel non-fluoroscopic catheter visualization system.

Non-fluoroscopique suivi cathéter pour la réduction de la fluoroscopie en électrophysiologie interventionnelle

A technological platform (MediGuide) has been recently introduced for non-fluoroscopic catheter tracking. In several studies, we have demonstrated that ...

Real-time X-ray Imaging of Lung Fluid Volumes in Neonatal Mouse Lung

At birth, the lung undergoes a profound phenotypic switch from secretion to absorption, which allows for adaptation to breathing independently. Promoting and sustaining this phenotype is critically important in normal alveolar growth and gas exchange throughout life. Several in vitro studies have characterized the role of key regulatory proteins, signaling molecules, and steroid hormones that can influence the rate of lung fluid clearance. However, in vivo examinations must be performed to evaluate whether these regulatory factors play important physiological roles in regulating perinatal lung liquid absorption. As such, the utilization of real time X-ray imaging to determine perinatal lung fluid clearance, or pulmonary edema, represents a technological advancement in the field. Herein, we explain and illustrate an approach to assess the rate of alveolar lung fluid clearance and alveolar flooding in C57BL/6 mice at post natal day 10 using X-ray imaging and analysis. Successful implementation of this protocol requires prior approval from institutional animal care and use committees (IACUC), an in vivo small animal X-ray imaging system, and compatible molecular imaging software.

We present a protocol to assess the rate of alveolar fluid clearance or pulmonary edema in neonatal mouse lung using X-ray imaging technology.

En temps réel d&#39;imagerie à rayons X du poumon Volumes fluide dans néonatale Souris Lung

At birth, the lung undergoes a profound phenotypic switch from secretion to absorption, which allows for adaptation to breathing independently. Promoting ...

Two-Dimensional X-Ray Angiography to Examine Fine Vascular Structure Using a Silicone Rubber Injection Compound

Angiography is an essential tool for the study of vascular structures in various research fields. The aim of this study is to introduce a simple angiographic method for examining the fine vascular structure of unfixed, fresh tissue using a silicone rubber injection compound and soft tissue X-ray system. This study is especially focused on flap territories used in reconstructive surgery. This study employs angiography with a silicone rubber injection compound in various experimental conditions using Sprague-Dawley rats. First, 15 mL of MV compound and 15 mL of diluent is mixed. Then, 1.5 mL of the curing agent is prepared, and a 24G catheter is cannulated in the common carotid artery of the rat. A three-way stopcock is then connected to a catheter, and the radiopaque agent, after being mixed with the prepared curing agent, is injected immediately without spillage. Finally, as the agent solidifies, the specimen is harvested, and an angiographic image is obtained using a soft tissue X-ray system. This method indicates that high-quality angiography showing fine vascular structures can be easily and simply obtained within in a short period of time.

This study presents a simple two-dimensional angiographic method to examine fine vascular structures using a silicone rubber injection compound and soft tissue X-ray system.

Angiographie deux dimensions aux rayons x pour examiner la Structure vasculaire Fine à l’aide d’un mélange d’Injection de caoutchouc Silicone

Angiography is an essential tool for the study of vascular structures in various research fields. The aim of this study is to introduce a simple ...

Improved Registration of 3D CT Angiography with X-ray Fluoroscopy for Image Fusion During Transcatheter Aortic Valve Implantation

The fusion of 3D anatomical models derived from high-fidelity pre-interventional computed tomography angiography (CTA), and x-ray (XR) fluoroscopy to facilitate anatomical guidance is of huge interest for complex cardiac interventions like TAVI procedures with cerebral protection. Co-registration of CTA and XR has been introduced either based on additional intraoperative non-/contrast-enhanced cone-beam computed tomography (CBCT) or two separate aortograms. With the related increase of radiation exposure and/or contrast agent (CA) dose, a potential additional risk for the patient is introduced. Here, we propose a modified co-registration approach making use of arteriograms of the iliofemoral arteries, routinely performed during the femoral puncture and sheath introduction. On-the-fly refinement of the co-registration during the on-going procedure enables accurate co-registration without any additional angiograms, thus reducing CA, XR dose and procedure time, while simultaneously improving operator confidence and procedure safety.

The aim of this study was to improve the co-registration for image fusion (IF) of pre-interventional CT data with real-time x-ray (XR) fluoroscopy during transfemoral transcatheter aortic valve implantation (TAVI).

Amélioré enregistrement d’angiographie 3D avec radioscopie aux rayons x pour la Fusion d’Image pendant l’Implantation de la Valve aortique Transcatheter

The fusion of 3D anatomical models derived from high-fidelity pre-interventional computed tomography angiography (CTA), and x-ray (XR) fluoroscopy to ...