1. La mesure de la répression <ol><li> Avant de commencer la mesure de suppression, de donner les instructions détaillées du patient (voir 1.8) et de montrer les stimuli visuels relatifs aux étapes 1.2 à 1.8 ci-dessous sur l&#39;écran du portable. Tous les patients doivent porter une correction de réfraction complète (verres / lentilles de contact) tout au long de la procédure, ajusté pour le travail à distance. </li><li> Les lunettes (eMagin 8700) doit être installé sur le patient (au-dessus de lunettes / lentilles de contact) et bien réglé. Faire en sorte que les écrans de s&#39;asseoir parallèle à la surface oculaire. Les écrans peuvent être ajustés pour tenir compte de la distance interpupillaire de chaque patient. Instructions de connexion et l&#39;étalonnage des lunettes peuvent être trouvés ici: <a href="http://www.3dvisor.com/wpcontent/uploads/2010/08/UserGuide10.7.pdf" target="_blank">http://www.3dvisor.com/wpcontent/uploads/2010/08/UserGuide10.7.pdf</a> . </li><li> Les stimuli sont constitués de deux populations de points mobiles, une population moving dans une direction commune (le «signal» points) et l&#39;autre mobile dans des directions aléatoires (le «bruit» des points). La tâche de l&#39;observateur est de rendre compte de la direction du signal. Difficulté de la tâche est manipulée en faisant varier la proportion relative des points de signal à bruit dans la stimulation. </li><li> Les programmes personnalisés de Matlab qui contrôlent ces mesures utilisent une procédure 3-1-escalier vers le bas vers le haut. Il ya deux étages de mesure distincts. La première fournit un seuil binoculaire, qui est le nombre de points de signal de seuil requise lorsque les deux points de signal et de bruit sont présentés dans les deux yeux à contraste élevé. Le programme deuxième mesure du déséquilibre contraste nécessaire pour atteindre le seuil même lorsque les populations sont présentées par points séparés pour les yeux. </li><li> Différentes images sont affichées sur les écrans des lunettes de protection grâce à l&#39;utilisation d&#39;un DualHead2Go de Matrox (Montréal, Canada) périphérique. </li><li> Pour commencer l&#39;évaluation de suppression, d&#39;abord mesurer un seuil binoculaire. Voici le même visuel stimuli are représenté aux deux yeux et le nombre minimum de points de signal requis pour estimer avec précision la direction du mouvement de points est mesurée. </li><li> Pour aligner les yeux, les écrans affiche une croix noire moitié dans chaque œil sur un écran blanc. En utilisant le clavier, le patient est invité à se déplacer de la moitié de la croix visible à l&#39;œil amblyope jusqu&#39;à ce qu&#39;il s&#39;aligne avec la moitié perçue par l&#39;œil adelphe. Il est important que le patient est informé que l&#39;image vue par l&#39;œil amblyope peut être floue, mais c&#39;est l&#39;alignement qui est important. Si l&#39;image en mouvement disparaît de la vue demander au patient de cligner des yeux plus souvent que ce qui peut améliorer la visibilité de l&#39;image. Alignement oculaire exacte (les valeurs de pixels) peut être extrait après chaque mesure de vérifier la répétabilité de cette tâche. </li><li> Une fois que les rapports des patients que les croix demi sont alignés, la procédure de mesure peut commencer. Chaque mesure dure environ trois minutes. Cinq mesures à court escalier sont completed pour chacune des deux parties de la mesure. Les instructions suivantes doivent être accordée avant que la mesure commence: </li><li> Instructions pour l&#39;observateur: «Au cours de ce test, vous serez invité à porter un jugement sur le sens des images en mouvement.&quot; «Vous allez voir un groupe de points blancs / gris sur un fond gris. Après chaque présentation, je vais vous demander de décider si les points sont la plupart du temps vers la gauche ou vers la droite en utilisant les touches fléchées gauche et droite sur le clavier en face de vous . &quot; «Il ya deux groupes de points, dont certains se déplacent en douceur vers la gauche ou vers la droite (les points de signal), l&#39;autre groupe semblent se déplacer dans des directions aléatoires.&quot; &quot;S&#39;il vous plaît essayer de décider dans quelle direction les points de signaux vont dans (droite ou gauche) parmi la confusion des points aléatoires.&quot; &quot;Comme vous continuez à prendre des décisions au nombre de points aléatoires va augmenter, ce qui rend plus difficile de voir les points de signal, quand il est si difficile que vous ne pouvez pas dire le sens, s&#39;il vous plaît il suffit de prendrevotre meilleure estimation ». </li><li> La première mesure peut maintenant commencer. Une bonne instruction &quot;last minute&quot; est de rappeler au participant régulièrement à clignoter (&quot;un bon moment à clignoter quand vous appuyez sur le bouton&quot;). </li><li> Cinq mesures à l&#39;aide du paradigme escalier jumelles sont maintenant faites. L&#39;alignement oculaire est répété avant chaque mesure est démarré. </li><li> Le résultat de chaque mesure est le nombre minimal de points de signal (sur 100 points au total) nécessaires pour évaluer correctement la direction lorsque les deux yeux voient les mêmes stimuli. Le programme indique également l&#39;éventail des réponses que l&#39;erreur-type de la mesure. </li><li> Pour la prochaine mesure, l&#39;escalier revanche, les cinq résultats des escaliers binoculaires sont moyennées et le seuil résultant définit le nombre de points de signaux présentés à l&#39;oeil amblyope. Les points de bruit restants sont présentées à l&#39;oeil non amblyope à différents contrastes d&#39;évaluer la suppression. </li><li> Pour cette mesure, l&#39;œil amblyopevoit toujours des points de contraste élevé que le contraste des points de bruit à consulter à l&#39;oeil non amblyope est modifiée en utilisant une procédure escalier. Au début de l&#39;escalier d&#39;un nombre fixe de points de signal (obtenu à l&#39;étape 1.11) sont indiqués à l&#39;oeil amblyope à contraste de 100% et le nombre restant de points de bruit sont présentés à l&#39;autre œil au contraste 0% (c.-à-pas de points de bruit sont visibles entraînant une suppression minimale). L&#39;identification correcte des résultats de signaler la direction de points en une augmentation du contraste des points de bruit indiqués à l&#39;œil adelphe selon l&#39;algorithme 3-1-escalier vers le bas vers le haut. Tout au long de la mesure, le contraste des points de bruit indiqués à l&#39;œil adelphe est modifiée par l&#39;escalier jusqu&#39;à l&#39;exécution des tâches converge sur 79% de réponses correctes. Cela indique que les points de signal et le bruit sont combinées entre les deux yeux pour produire le même niveau de l&#39;exécution des tâches qui a été observé dans des conditions d&#39;observation binoculaire (étape 1.11). Le rapport de contraste de l&#39;les points de signaux présentés à l&#39;oeil amblyope (toujours 100%) par rapport au contraste des points de bruit indiqués à l&#39;autre œil au seuil est une mesure du point d&#39;équilibre. L&#39;augmentation du contraste des points de bruit indiqués à l&#39;autre œil dessus de ce point se traduirait par la suppression des points de signaux présentés à l&#39;oeil amblyope et l&#39;incapacité de l&#39;exécution des tâches. </li><li> Cinq mesures sont effectuées sur le déséquilibre de contraste et un résultat moyen est calculé. Le résultat de l&#39;examinateur informe sur le niveau de déséquilibre de contraste qui est nécessaire pour surmonter la répression et permettre à l&#39;oeil amblyope et autre œil pour voir les points en même temps. </li></ol> 2. Formation En utilisant cette méthode <ol><li> Le déséquilibre revanche trouvé à l&#39;étape ci-dessus 1,14 peut être utilisé comme un point de départ pour un régime d&#39;entraînement. La formation consiste à intégrer l&#39;utilisation des images dichoptiques avec le déséquilibre de contraste dans un format jeu vidéo (&quot;tetris&quot;). Le jeu vidéo peut être mis en œuvre sursoit les lunettes de réalité virtuelle ou sur un périphérique iPod touch. </li><li> Le jeu vidéo Tetris comprend une série de blocs qui tombent, qui sont assemblés pour former des lignes complètes. L&#39;œil amblyope voit des blocs complets de contraste, et l&#39;autre œil voit des images à contraste réduit. Les informations présentées pour chaque œil doit être perçue en même temps pour jouer avec succès. </li><li> Au fil du temps que le régime de la formation continue du déséquilibre contraste est réduit en augmentant le contraste de l&#39;autre œil, ce qui rend plus difficile pour le système visuel pour surmonter la suppression causée par plus d&#39;images similaires dichoptiques. </li><li> Durée de la formation doit être 1-2 heures par jour et doit être poursuivi jusqu&#39;à plus d&#39;amélioration déséquilibre contraste (augmentation du contraste présenté à l&#39;autre œil) est observée. Pendant le régime de la formation, les contrôles de la fonction monoculaire et binoculaire doit être faite régulièrement (déterminé par l&#39;âge du patient et de l&#39;état sous-jacent). Les tests de l&#39;acuité monoculaire, vision stéréoscopique visuelleet des tests standard de suppression sont particulièrement importants pour rendre compte des progrès. </li></ol>

<ol>
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Les techniques décrites dans ce manuscrit sont à la base de deux brevets détenus par BT et RFH, dont l&#39;un est également maintenu par JC et LT.

Les techniques de suppression de mesure et de traitement décrites dans ce document dépendent essentiellement de la manipulation du contraste des images vues par chaque oeil. Plus précisément, le déséquilibre contraste relatif interoculaire à la combinaison binoculaire se produit, c&#39;est à dire le &quot;contraste solde de points&quot;, fournit une mesure de suppression 6,11,17. En outre, de façon répétée exposer les patients avec l&#39;amblyopie et la suppression de «équilibrées» des stimuli visuels, il est possible de réduire la répression et potentiellement améliorer à la fois monoculaire et binoculaire 12,15,16 fonction visuelle. Ces techniques représentent un progrès dans la mesure de suppression et une nouvelle approche de traitement de l&#39;amblyopie, respectivement. Actuellement disponibles des essais cliniques pour évaluer la répression tels que le test de Worth 4 feux et les lentilles Bagolini striés évaluer si la suppression est présent ou absent, et d&#39;autres tests tels que la barre Sbisa quantifier le niveau de suppression de l&#39;utilisation de neutreLes filtres de densité. Notre technique fournit des informations supplémentaires clinique en tenant compte de la force de la répression à quantifier avec précision. L&#39;amblyopie, qui est souvent associée à la suppression, est généralement traitée par occlusion de l&#39;œil amblyope ou non de dégrader l&#39;image de l&#39;oeil amblyope non dans le but d&#39;encourager l&#39;utilisation de l&#39;oeil amblyope 18. Bien que cette technique est efficace pour améliorer la fonction œil amblyope 18, il n&#39;aborde pas directement les déficits binoculaires associés à l&#39;amblyopie. Notre technique vise directement la fonction visuelle binoculaire et nous avons trouvé que cette approche peut améliorer à la fois monoculaire et binoculaire fonction chez les patients adultes atteints de l&#39;amblyopie 12,15,16. Les méthodes de mesure et de traitement décrites conviennent pour une utilisation chez les adultes et les enfants, bien que les jeux peuvent être adaptés pour une utilisation dans des populations plus jeunes enfants. Nous sommes en train de développer des jeux supplémentaires à cette fin. Notretechniques ont leurs limites. Certains patients atteints de strabisme et une suppression forte de la difficulté à aligner les images présentées à chaque œil au début du protocole de mesure de suppression. Bien qu&#39;il soit possible pour ces patients afin d&#39;aligner les 17 images, ce qui peut prendre beaucoup de temps. En ce qui concerne le traitement, il est important de travailler avec un clinicien qualifié dans le régime de formation, et d&#39;envisager le risque de diplopie (vision double) si la suppression est réduite. Notre travail préalable sur cette approche thérapeutique a porté sur des patients atteints anisométropie ou aux petits angles de strabisme et aucun patient n&#39;a développé une diplopie, mais le risque de diplopie doit être soigneusement examinée par un médecin dûment qualifié sur un patient en fonction patient avant le traitement est administré . Lorsque la mise en place des techniques pour la première fois, il est important de s&#39;assurer que tous les branchements sont sécurisés et que tous les pilotes nécessaires sont eninstallé et mis à jour sur l&#39;ordinateur hôte. Il est également important d&#39;utiliser un ordinateur équipé d&#39;une carte graphique qui est compatible avec la carte graphique Matrox décrite dans le protocole et qui prend en charge une résolution d&#39;écran 1600x600 de (une fois les pilotes Matrox sont installés) afin de s&#39;assurer que chaque écran dispose d&#39;une lunette distincte l&#39;image. Nous avons constaté que la plupart des problèmes rencontrés lors de la mise en place du système de survenir en raison de paramètres incorrects résolution de l&#39;écran et l&#39;absence de mises à jour des pilotes pour le matériel nécessaire. Il est également important de s&#39;assurer que les deux écrans de lunettes offrent une luminance égale avant de mesurer la suppression d&#39;assurer des mesures précises et stables. Les techniques décrites fournir une base pour le développement ultérieur de la mesure de suppression et de traitement des approches. En particulier, le développement d&#39;un plus grand engagement des jeux vidéo basés sur le principe de base du contraste variable entre les yeux peut rendre cette approche plus efficace et plus d&#39;unppealing aux patients plus jeunes. En dehors de leur utilisation clinique, ces techniques peuvent également être utilisées dans un contexte de recherche d&#39;explorer les mécanismes neuronaux qui sous-tendent la répression et le rôle que les interactions inhibitrices entre les yeux jouent dans le système visuel normal 13.

<table border="1"><tbody><tr><td> Nom de l&#39;équipement </td><td> Entreprise </td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Equipement destiné à la mesure de suppression </td></tr><tr><td> Ordinateur équipé d&#39;une carte graphique compatible avec un chef Duel Matrox Aller appareil (voir ci-dessous) et Psychtoolbox 19,20 </td><td> Tout fabricant Convient </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Logiciel Matlab d&#39;une version compatible avec Psychtoolbox </td><td> Mathworks </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Psychtoolbox et de logiciels personnalisés pour la génération de stimuli </td><td> Psychtoolbox </td><td></td><td> Psychtoolbox est disponible pour téléchargement à partir <a href="http://psychtoolbox.org" target="_blank">psychtoolbox.org</a> et le logiciel personnalisé supplémentaire est disponible auprès de l&#39;auteur correspondant jusqu&#39;àsur demande. </td></tr><tr><td> Matrox Duel Head to Go </td><td> Matrox </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Z800 3D dual pro-HMD vidéo lunettes </td><td> eMagin Corporation </td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Matériel pour le traitement de suppression </td></tr><tr><td> iPod Touch </td><td> Pomme </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Superposition d&#39;écran pour permettre la visualisation dichopic de l&#39;iPod </td><td> Spatial View </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Logiciels personnalisés pour le jeu tetris traitement </td><td></td><td></td><td> Le logiciel a été construit à l&#39;aide du SDK propriétaire de Spatial View, tous les détails ont été publiés contre 15 auparavant </td></tr></tbody></table>

the measurement and treatment of suppression in amblyopia

L&#39;amblyopie, un trouble du développement du cortex visuel, est l&#39;une des principales causes de dysfonctionnement visuel dans la population en âge de travailler. Selon les estimations actuelles de la prévalence de l&#39;amblyopie à environ 1-3% 1-3, la majorité des cas étant monoculaire 2. L&#39;amblyopie est le plus souvent due à un désalignement oculaire (strabisme), le flou provoqué par une erreur de réfraction inégale (anisométropie), et dans certains cas, d&#39;une peine privative formulaire. Bien que l&#39;amblyopie est d&#39;abord causée par l&#39;entrée visuelle anormale dans la petite enfance, une fois établi, le déficit visuel reste souvent lorsque l&#39;entrée visuelle normale a été restauré en utilisant la chirurgie et / ou la correction de réfraction. C&#39;est parce que l&#39;amblyopie est le résultat d&#39;une anomalie du cortex visuel développement plutôt qu&#39;un problème à l&#39;œil amblyope lui-même 4,5. L&#39;amblyopie est caractérisé par des déficits monoculaire et binoculaire 6,7 qui comprennent l&#39;acuité visuelle altérée et s pauvre ou absenttereopsis respectivement. La dysfonction visuelle dans l&#39;amblyopie est souvent associée à une forte suppression des entrées de l&#39;oeil amblyope dans des conditions de vision binoculaire 8. Des travaux récents ont indiqué que la suppression peut jouer un rôle central dans le monoculaire et binoculaire déficits associés à l&#39;amblyopie 9,10. Actuelles des essais cliniques destinés à supprimer tendent à vérifier la présence ou l&#39;absence de suppression plutôt que de donner une mesure quantitative du degré de suppression. Nous décrivons ici une technique pour mesurer la suppression amblyope avec un dispositif compact et portatif 11,12. Le dispositif est constitué d&#39;un ordinateur portable connecté à une paire de lunettes de réalité virtuelle. La nouveauté de la technique réside dans la façon dont nous présentons les stimuli visuels pour mesurer la suppression. Les stimuli sont présentés à l&#39;oeil amblyope à contraste élevé tandis que le contraste des stimuli présentés à l&#39;œil non amblyope sont variées. Les patients d&#39;effectuer une simple signal / bruit tâche qui permet une mesure précise de la force de excitatrices interactions binoculaires. Le contraste compensée au cours de laquelle ni l&#39;œil a un avantage de performance est une mesure de la &quot;point d&#39;équilibre&quot; et est une mesure directe de la répression. Cette technique a été validée psychophysique à la fois dans le contrôle et 13,14 des patients 6,9,11 populations. En plus de mesurer la suppression de cette technique constitue également la base d&#39;une nouvelle forme de traitement pour diminuer la suppression au fil du temps et améliorer la fonction binoculaire et monoculaire souvent chez les patients adultes atteints de l&#39;amblyopie 12,15,16. Cette nouvelle approche thérapeutique peut être déployée sur le système de lunettes décrit ci-dessus ou sur un périphérique iPod touch spécialement modifiés 15.

Le niveau de suppression dans la méthode décrite dépend de la cause sous-jacente de l&#39;amblyopie, un traitement antérieur, l&#39;utilisation de la correction de la réfraction et de l&#39;acuité visuelle. Parce que chaque patient a une histoire tout à fait unique, il est difficile de définir des valeurs «normales» de la suppression ou de faire des comparaisons entre les gens. En général, nous attendons de ceux dont l&#39;acuité visuelle pire d&#39;avoir un niveau plus profond de la suppression de 9. Pendant la formation, comme nous l&#39;avons réduire le déséquilibre contraste entre les yeux, la profondeur de suppression réduit, ce qui améliore généralement une gamme de fonctions binoculaires et monoculaires. Ce changement dans la suppression a été démontrée dans plusieurs populations de patients (voir figures 3 et 4 dans la référence 12, tableau 3 et la figure 9 en référence 15 et la Figure 2 dans la référence 16). Il est important de noter que les mesures détaillées de la suppression de l&#39;aide èmeest la technique ont le potentiel d&#39;améliorer notre compréhension du syndrome de l&#39;amblyopie. <img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/3927/3927fig1.jpg" /> Figure 1. L&#39;équipement utilisé pour mesurer la répression qui comprend 1) ordinateur portable 2) Lunettes 3) séparateur de signal. <img alt="Figure 2" src="/files/ftp_upload/3927/3927fig2.jpg" /> Figure 2. Les lunettes bien en place sur un participant à l&#39;étude. <img alt="Figure 3" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/3927/3927fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/3927/3927fig3.jpg" /> Figure 3. Un aperçu des stimuli aléatoires kinetogram point (étape 1.2/1.3). Le panneau supérieur montre la phase d&#39;alignement où une croix de la moitié est affiché à chaque œil monoculaire comme un repère pour bino<html> alignement vasculaire. Le panneau du milieu montre le signal à bruit paradigme où les points de signaux sont présentés à l&#39;oeil amblyope uniquement et les points de bruit sont présentés à l&#39;œil adelphe, dans des conditions binoculaires le signal et le bruit sont combinés pour donner un seuil de cohérence mouvement qui est ensuite utilisé dans faire varier le contraste de l&#39;étape de mesure. Le panneau du bas montre le seuil de contraste, cette procédure utilise le seuil de cohérence mouvement à un niveau fixe du signal au bruit, et affiche des niveaux variables de contraste entre les deux yeux. Le point où les deux yeux voient une entrée binoculaire équilibrée est le seuil de contraste ou &quot;point d&#39;équilibre&quot;. <img alt="Figure 4" src="/files/ftp_upload/3927/3927fig4.jpg" /> Écrans d&#39;alignement Figure 4. (Étape 1.7) comme on le voit à travers les lunettes de protection, horizontales et les touches fléchées verticales sont utilisées pour aligner les cibles jusqu&#39;à ce qu&#39;une croix entière est vu. e_content &quot;fo: keep-together.within pages =&quot; always &quot;&gt; <img alt="Figure 5" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/3927/3927fig5highres.jpg" src="/files/ftp_upload/3927/3927fig5.jpg" /> Figure 5. Un aperçu du protocole de formation. <img alt="Figure 6" src="/files/ftp_upload/3927/3927fig6.jpg" /> Figure 6. Exemple de données cliniques et psychophysiques obtenues à partir d&#39;un participant adulte avec amblyopie strabique qui a terminé la procédure de formation (étapes 2.1 à 2.4). Figure 6A montre l&#39;évolution de l&#39;acuité visuelle (mesurée à l&#39;aide d&#39;un tableau de style logarithmique en unités logMAR sur quatre semaines de la formation à la fois pour l&#39;œil amblyope (AME) et autre œil (FFE)). LogMAR valeurs plus petites indiquent une meilleure acuité visuelle. Le nombre total d&#39;heures de jeu est indiqué entre parenthèses sur l&#39;axe des x. Figure 6B montre le changement de contraste imbalance sur quatre semaines de formation. L&#39;axe des ordonnées représente le contraste qui peut être toléré dans l&#39;autre œil, par conséquent, les valeurs supérieures indiquent moins de répression. Au début de la formation que de 30% contre pourrait être tolérée dans l&#39;œil avant de l&#39;oeil amblyope a été supprimée. Cependant, comme la formation avançait, plus de contraste pourrait être tolérée indiquant une réduction de la suppression. Figure 6C montre l&#39;amélioration de stéréoacuité cours de la période de formation (mesurée par le test stéréo Randot). Zéro sur l&#39;axe des ordonnées indique l&#39;absence de vision stéréo et des valeurs croissantes indiquent améliorer la sensibilité stéréo (les unités sont à l&#39;inverse du seuil stéréo en secondes d&#39;arc). <img alt="Figure 7" src="/files/ftp_upload/3927/3927fig7.jpg" /> Figure 7. Standard des tests cliniques utilisés pour évaluer l&#39;état de la vision binoculaire avant et après la formation, y compris le test de Worth 4 points (en haut à gauche), le BagolliniNSE (en haut à droite), Randot Stereopsis de test (en bas à gauche) et TNO stéréoscopique de test (en bas à droite).

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The Measurement and Treatment of Suppression in Amblyopia

L&#39;amblyopie est un trouble du développement du cortex visuel qui est souvent accompagnée d&#39;une forte suppression d&#39;un œil. Nous présentons une nouvelle technique de mesure et de traitement de suppression interoculaire chez les patients présentant une amblyopie qui peuvent être déployées à l&#39;aide des lunettes de réalité virtuelle ou d&#39;un appareil portatif iPod Touch.

La mesure et le traitement de répression dans l&#39;amblyopie

Amblyopia, a developmental disorder of the visual cortex, is one of the leading causes of visual dysfunction in the working age population. Current ...

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Research

JoVE Journal

Medicine

49.5K vues.  University of Auckland. L'amblyopie est un trouble du développement du cortex visuel qui est souvent accompagnée d'une forte suppression d'un œil. Nous présentons une nouvelle technique de mesure et de traitement de suppression interoculaire chez les patients présentant une amblyopie qui peuvent être déployées à l'aide des lunettes de réalité virtuelle ou d'un appareil portatif iPod Touch.

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Epidural Intracranial Pressure Measurement in Rats Using a Fiber-optic Pressure Transducer

Elevated intracranial pressure (ICP) is a significant problem in several forms of ischemic brain injury including stroke, traumatic brain injury and cardiac arrest. This elevation may result in further neurological injury, in the form of transtentorial herniation1,2,3,4, midbrain compression, neurological deficit or increased cerebral infarct2,4. Current therapies are often inadequate to control elevated ICP in the clinical setting5,6,7 . Thus there is a need for accurate methods of ICP measurement in animal models to further our understanding of the basic mechanisms and to develop new treatments for elevated ICP.
In both the clinical and experimental setting ICP cannot be estimated without direct measurement. Several methods of ICP catheter insertion currently exist. Of these the intraventricular catheter has become the clinical 'gold standard' of ICP measurement in humans8. This method involves the partial removal of skull and the instrumentation of the catheter through brain tissue. Consequently, intraventricular catheters have an infection rate of 6-11%9. For this reason, subdural and epidural cannulations have become the preferred methods in animal models of ischemic injury. 
Various ICP measurement techniques have been adapted for animal models, and of these, fluid-filled telemetry catheters10 and solid state catheters are the most frequently used11,12,13,14,15. The fluid-filled systems are prone to developing air bubbles in the line, resulting in false ICP readings. Solid state probes avoid this problem (Figure 1). An additional problem is fitting catheters under the skull or into the ventricles without causing any brain injury that might alter the experimental outcomes. Therefore, we have developed a method that places an ICP catheter contiguous with the epidural space, but avoids the need to insert it between skull and brain. 
An optic fibre pressure catheter (420LP, SAMBA Sensors, Sweden) was used to measure ICP at the epidural location because the location of the pressure sensor (at the very tip of the catheter) was found to produce a high fidelity ICP signal in this model. There are other manufacturers of similar optic fibre technologies13 that may be used with our methodology. Alternative solid state catheters, which have the pressure sensor located at the side of the catheter tip, would not be appropriate for this model as the signal would be dampened by the presence of the monitoring screw. 
Here, we present a relatively simple and accurate method to measure ICP. This method can be used across a wide range of ICP related animal models.

A novel technique to record the pressures within the skull is described. The minimally invasive method uses a fibre-optic pressure sensing system to accurately measure intracranial pressure (ICP) in anaesthetized rats without causing significant brain trauma. The technique may be used in a wide range of experimental models.

Péridurale Mesure de la pression intracrânienne chez le rat en utilisant un transducteur de pression à fibre optique

Elevated intracranial pressure (ICP) is a significant problem in several forms of ischemic brain injury including stroke, traumatic brain injury and ...

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Médecine

In vivo Measurement of the Mouse Pulmonary Endothelial Surface Layer

The endothelial glycocalyx is a layer of proteoglycans and associated glycosaminoglycans lining the vascular lumen. In vivo, the glycocalyx is highly hydrated, forming a substantial endothelial surface layer (ESL) that contributes to the maintenance of endothelial function. As the endothelial glycocalyx is often aberrant in vitro and is lost during standard tissue fixation techniques, study of the ESL requires use of intravital microscopy. To best approximate the complex physiology of the alveolar microvasculature, pulmonary intravital imaging is ideally performed on a freely-moving lung. These preparations, however, typically suffer from extensive motion artifact. We demonstrate how closed-chest intravital microscopy of a freely-moving mouse lung can be used to measure glycocalyx integrity via ESL exclusion of fluorescently-labeled high molecular weight dextrans from the endothelial surface. This non-recovery surgical technique, which requires simultaneous brightfield and fluorescent imaging of the mouse lung, allows for longitudinal observation of the subpleural microvasculature without evidence of inducing confounding lung injury.

In vivo Measurement of the Mouse Pulmonary Endothelial Surface Layer

The endothelial glycocalyx/endothelial surface layer is ideally studied using intravital microscopy. Intravital microscopy is technically challenging in a moving organ such as the lung. We demonstrate how simultaneous brightfield and fluorescent microscopy may be used to estimate endothelial surface layer thickness in a freely-moving in vivo mouse lung.

La mesure in vivo de la surface de la couche de souris pulmonaire endothéliale

The endothelial glycocalyx is a layer of proteoglycans and associated glycosaminoglycans lining the vascular lumen. In vivo, the glycocalyx is highly ...

Slow-release Drug Delivery through Elvax 40W to the Rat Retina: Implications for the Treatment of Chronic Conditions

Diseases of the retina are difficult to treat as the retina lies deep within the eye. Invasive methods of drug delivery are often needed to treat these diseases. Chronic retinal diseases such as retinal oedema or neovascularization usually require multiple intraocular injections to effectively treat the condition. However, the risks associated with these injections increase with repeated delivery of the drug. Therefore, alternative delivery methods need to be established in order to minimize the risks of reinjection. Several other investigations have developed methods to deliver drugs over extended time, through materials capable of releasing chemicals slowly into the eye. In this investigation, we outline the use of Elvax 40W, a copolymer resin, to act as a vehicle for drug delivery to the adult rat retina. The resin is made and loaded with the drug. The drug-resin complex is then implanted into the vitreous cavity, where it will slowly release the drug over time. This method was tested using 2-amino-4-phosphonobutyrate (APB), a glutamate analogue that blocks the light response of the retina. It was demonstrated that the APB was slowly released from the resin, and was able to block the retinal response by 7 days after implantation. This indicates that slow-release drug delivery using this copolymer resin is effective for treating the retina, and could be used therapeutically with further testing.

This paper details how Elvax 40W can be used as a slow-release method for drug delivery to the adult rat retina. The protocol for preparing, loading, and delivering the drug-resin complex to the eye is described.

À libération lente Drug Delivery par Elvax 40W pour le Retina Rat: Implications pour le traitement des maladies chroniques

Diseases of the retina are difficult to treat as the retina lies deep within the eye. Invasive methods of drug delivery are often needed to treat these ...

Measurement of the Pressure-volume Curve in Mouse Lungs

In recent decades the mouse has become the primary animal model of a variety of lung diseases. In models of emphysema or fibrosis, the essential phenotypic changes are best assessed by measurement of the changes in lung elasticity. To best understand specific mechanisms underlying such pathologies in mice, it is essential to make functional measurements that can reflect the developing pathology. Although there are many ways to measure elasticity, the classical method is that of the total lung pressure-volume (PV) curve done over the whole range of lung volumes. This measurement has been made on adult lungs from nearly all mammalian species dating back almost 100 years, and such PV curves also played a major role in the discovery and understanding of the function of pulmonary surfactant in fetal lung development. Unfortunately, such total PV curves have not been widely reported in the mouse, despite the fact that they can provide useful information on the macroscopic effects of structural changes in the lung. Although partial PV curves measuring just the changes in lung volume are sometimes reported, without a measure of absolute volume, the nonlinear nature of the total PV curve makes these partial ones very difficult to interpret. In the present study, we describe a standardized way to measure the total PV curve. We have then tested the ability of these curves to detect changes in mouse lung structure in two common lung pathologies, emphysema and fibrosis. Results showed significant changes in several variables consistent with expected structural changes with these pathologies. This measurement of the lung PV curve in mice thus provides a straightforward means to monitor the progression of the pathophysiologic changes over time and the potential effect of therapeutic procedures.

Here we present a protocol to simply and reliably measure the lung pressure-volume curve in mice, showing that it is sufficiently sensitive to detect phenotypic parenchymal changes in two common lung pathologies, pulmonary fibrosis and emphysema. This metric provides a means to quantify the lung&#8217;s structural changes with developing pathology.

La mesure de la courbe pression-volume dans les poumons de souris

In recent decades the mouse has become the primary animal model of a variety of lung diseases. In models of emphysema or fibrosis, the essential ...

Studying Pancreatic Cancer Stem Cell Characteristics for Developing New Treatment Strategies

Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) contains a subset of exclusively tumorigenic cancer stem cells (CSCs) which have been shown to drive tumor initiation, metastasis and resistance to radio- and chemotherapy. Here we describe a specific methodology for culturing primary human pancreatic CSCs as tumor spheres in anchorage-independent conditions. Cells are grown in serum-free, non-adherent conditions in order to enrich for CSCs while their more differentiated progenies do not survive and proliferate during the initial phase following seeding of single cells. This assay can be used to estimate the percentage of CSCs present in a population of tumor cells. Both size (which can range from 35 to 250 micrometers) and number of tumor spheres formed represents CSC activity harbored in either bulk populations of cultured cancer cells or freshly harvested and digested tumors 1,2. Using this assay, we recently found that metformin selectively ablates pancreatic CSCs; a finding that was subsequently further corroborated by demonstrating diminished expression of pluripotency-associated genes/surface markers and reduced in vivo tumorigenicity of metformin-treated cells. As the final step for preclinical development we treated mice bearing established tumors with metformin and found significantly prolonged survival. Clinical studies testing the use of metformin in patients with PDAC are currently underway (e.g., NCT01210911, NCT01167738, and NCT01488552). Mechanistically, we found that metformin induces a fatal energy crisis in CSCs by enhancing reactive oxygen species (ROS) production and reducing mitochondrial transmembrane potential. In contrast, non-CSCs were not eliminated by metformin treatment, but rather underwent reversible cell cycle arrest. Therefore, our study serves as a successful example for the potential of in vitro sphere formation as a screening tool to identify compounds that potentially target CSCs, but this technique will require further in vitro and in vivo validation to eliminate false discoveries.

Pancreatic cancer stem cells (CSCs) can be expanded in vitro using the anchorage-independent sphere culture technique, which represents a powerful tool to study CSC biology and can serve as the first step to develop novel CSC-targeting therapies. Here the methodology for expanding, analyzing and targeting of pancreatic CSCs is provided.

Etudier le cancer du pancréas Stem Cell Caractéristiques pour le développement de nouvelles stratégies de traitement

Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) contains a subset of exclusively tumorigenic cancer stem cells (CSCs) which have been shown to drive tumor ...

Network Analysis of Foramen Ovale Electrode Recordings in Drug-resistant Temporal Lobe Epilepsy Patients

Approximately 30% of epilepsy patients are refractory to antiepileptic drugs. In these cases, surgery is the only alternative to eliminate/control seizures. However, a significant minority of patients continues to exhibit post-operative seizures, even in those cases in which the suspected source of seizures has been correctly localized and resected. The protocol presented here combines a clinical procedure routinely employed during the pre-operative evaluation of temporal lobe epilepsy (TLE) patients with a novel technique for network analysis. The method allows for the evaluation of the temporal evolution of mesial network parameters. The bilateral insertion of foramen ovale electrodes (FOE) into the ambient cistern simultaneously records electrocortical activity at several mesial areas in the temporal lobe. Furthermore, network methodology applied to the recorded time series tracks the temporal evolution of the mesial networks both interictally and during the seizures. In this way, the presented protocol offers a unique way to visualize and quantify measures that considers the relationships between several mesial areas instead of a single area.

This protocol describes a procedure to track the evolution of mesial network measures in temporal lobe epilepsy (TLE) patients. It is based on the combination of intracranial recordings with a novel numerical technique for data analysis. Specifically, we present a protocol for network analyses of foramen ovale recordings.

Analyse du réseau de foramen ovale électrodes Recordings en résistant aux médicaments épilepsies temporales patients

Approximately 30% of epilepsy patients are refractory to antiepileptic drugs. In these cases, surgery is the only alternative to eliminate/control ...

Preparation Steps for Measurement of Reactivity in Mouse Retinal Arterioles Ex Vivo

Vascular insufficiency and alterations in normal retinal perfusion are among the major factors for the pathogenesis of various sight-threatening ocular diseases, such as diabetic retinopathy, hypertensive retinopathy, and possibly glaucoma. Therefore, retinal microvascular preparations are pivotal tools for physiological and pharmacological studies to delineate the underlying pathophysiological mechanisms and to design therapies for the diseases. Despite the wide use of mouse models in ophthalmic research, studies on retinal vascular reactivity are scarce in this species. A major reason for this discrepancy is the challenging isolation procedures owing to the small size of these retinal blood vessels, which is ~ &#8804; 30 &#181;m in luminal diameter. To circumvent the problem of direct isolation of these retinal microvessels for functional studies, we established an isolation and preparation technique that enables ex vivo studies of mouse retinal vasoactivity under near-physiological conditions. Although the present experimental preparations will specifically refer to the mouse retinal arterioles, this methodology can readily be employed to microvessels from rats.

Preparation Steps for Measurement of Reactivity in Mouse Retinal Arterioles Ex Vivo

Many vision-threatening ocular diseases are associated with dysfunctional retinal microvessels. Therefore, the measurement of retinal arteriole responses is important to investigate the underlying pathophysiological mechanisms. This article describes a detailed protocol for mouse retinal arteriole isolation and preparation to assess the effects of vasoactive substances on vascular diameter.

Étapes de préparation pour la mesure de la réactivité chez les souris des artérioles rétiniennes Ex Vivo

Vascular insufficiency and alterations in normal retinal perfusion are among the major factors for the pathogenesis of various sight-threatening ocular ...

Complete and Partial Aortic Occlusion for the Treatment of Hemorrhagic Shock in Swine

Hemorrhage remains the leading cause of preventable deaths in trauma. Endovascular management of non-compressible torso hemorrhage has been at the forefront of trauma care in recent years. Since complete aortic occlusion presents serious concerns, the concept of partial aortic occlusion has gained a growing attention. Here, we present a large animal model of hemorrhagic shock to investigate the effects of a novel partial aortic balloon occlusion catheter and compare it with a catheter that works on the principles of complete aortic occlusion. Swine are anesthetized and instrumented in order to conduct controlled fixed-volume hemorrhage, and hemodynamic and physiological parameters are monitored. Following hemorrhage, aortic balloon occlusion catheters are inserted and inflated in the supraceliac aorta for 60 min, during which the animals receive whole-blood resuscitation as 20% of the total blood volume (TBV). Following balloon deflation, the animals are monitored in a critical care setting for 4 h, during which they receive fluid resuscitation and vasopressors as needed. The partial aortic balloon occlusion demonstrated improved distal mean arterial pressures (MAPs) during the balloon inflation, decreased markers of ischemia, and decreased fluid resuscitation and vasopressor use. As swine physiology and homeostatic responses following hemorrhage have been well-documented and are like those in humans, a swine hemorrhagic shock model can be used to test various treatment strategies. In addition to treating hemorrhage, aortic balloon occlusion catheters have become popular for their role in cardiac arrest, cardiac and vascular surgery, and other high-risk elective surgical procedures.

Here, we present a protocol demonstrating a hemorrhagic shock model in swine that uses aortic occlusion as a bridge to definitive care in trauma. This model has application in testing a wide range of surgical and pharmacological therapeutic strategies.

Occlusion aortique complète ou partielle pour le traitement du choc hémorragique chez le porc

Hemorrhage remains the leading cause of preventable deaths in trauma. Endovascular management of non-compressible torso hemorrhage has been at the ...

The Use of Mixed Reality in Custom-Made Revision Hip Arthroplasty: A First Case Report

The technology of 3D printing and visualization of anatomical structures is rapidly growing in various fields of medicine. A custom-made implant and mixed reality were used to perform complex revision hip arthroplasty in January 2019. The use of mixed reality allowed for a very good visualization of the structures and resulted in precise implant fixation. According to the authors' knowledge, this is the first described case report of the combined use of these two innovations. The diagnosis preceding the qualification for the procedure was the loosening of the left hip's acetabular component. Mixed reality headset and holograms prepared by engineers were used during the surgery. The operation was successful, and it was followed by early verticalization and patient rehabilitation. The team sees opportunities for technology development in joint arthroplasty, trauma, and orthopedic oncology.

A complex revision hip arthroplasty was performed using a custom-made implant and mixed reality technology. According to the authors&#39; knowledge, this is the first report of such procedure described in the literature.

L’utilisation de la réalité mixte dans l’arthroplastie de la hanche de révision sur mesure : un premier rapport de cas

The technology of 3D printing and visualization of anatomical structures is rapidly growing in various fields of medicine. A custom-made implant and mixed ...

Surgical Treatment of an Endolymphatic Sac Tumor

Endolymphatic sac tumors (ELST) are low-grade papillary adenocarcinoma originating from the endolymphatic sac. Usually slow-growing, with local aggressiveness and a low risk of distant metastases, ELST can be sporadic but also frequently associated with von Hippel Lindau disease. The current treatment of ELST is primarily surgical resection. A 55-year-old woman accessed our otologic tertiary level referral center for a sudden worsening of hearing loss in her left ear and vertigo. A magnetic resonance (MRI) and computer tomography scan study subsequently showed a mass in the petrous bone; hence, the presence of an ELST was hypothesized. After embolization of the mass, the patient underwent surgical removal of the lesion. The resection of the mass was done through a translabirinthine approach, with an uneventful procedure. No residual disease remained after surgery. After 24 months of radiologic follow up with MRI, there are no signs of recurrence disease. This paper reports the management of this sporadic ELST, as well as the follow up results, providing clinicians this protocol for the handling of such a challenging otologic skull base surgery and rare disease.

Here, we discuss clinical and radiological features of endolymphatic sac tumors and report the methodology and results of a surgical removal in a case in care at our otologic referral center.