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.

L&#39;utilisation des échantillons d&#39;autopsie et in vivo images IRM de ce protocole était en conformité avec les réglementations locales et approuvé par le conseil d&#39;examen institutionnel local du Centre médical universitaire d&#39;Utrecht (UMCU). 1. M.-guidée histopathologique Validation des corticale microinfarctus <ol><li> Ex vivo IRM <ol><li> Lorsque les tissus du cerveau de manutention, toujours porter des gants et des vêtements de protection appropriés. </li><li> Basé sur la question de recherche, sélectionnez appropriées préférence de 10 mm d&#39;épaisseur, les dalles du cerveau, fixés au formol. Les dalles de cerveau pour ce document ont été obtenues du département de neuropathologie de l&#39;UMCU, et le Centre médical de l&#39;Université VU (VUMC), basés sur la pathologie connue Alzheimer. <ol><li> Formol fixer cerveaux entiers pendant au moins 3-4 semaines par immersion dans du formol 10%, avant la coupe. Couper les cerveaux en plaques coronaires, contenant les deux hémisphères. </li><li> Pour la numérisation post-mortem, sélectionnez par exemple trois cerveau slabs par le cerveau, tiré de la frontale, temporo-pariétal, occipital et les régions du cerveau. Le protocole actuel est optimisée pour l&#39;utilisation de trois plaques coronales du cerveau, contenant les deux hémisphères, dans une session de numérisation. </li></ol></li><li> Prenez des photos des plaques cérébrales des deux côtés (dorsales et caudales), et de prendre des notes précises (ou faire des croquis) de l&#39;orientation des dalles dans le récipient et dans le scanner, pour plus tard la co-localisation de l&#39;histologie avec l&#39;IRM. </li><li> Remplissez un récipient construit à cet effet (Figure 1) - dans ce cas, celui qui correspond dans la bobine de tête MR - avec 10% de formol frais à température ambiante. Si le signal IRM du fluide est indésirables, utiliser un perfluoropolyéther (PFPE) lubrifiant avec une densité appropriée à la place de formol (comme Fomblin ou Galden PFPE). Assurez-vous d&#39;utiliser une hotte à flux lors de la manipulation du formol. </li><li> Lorsque vous placez les dalles du cerveau dans le conteneur, assurez-vous d&#39;éviter les bulles d&#39;air. Retirer la majorité des bulles d&#39;air en douceur shaking le tissu, soit à la main, ou en utilisant un bain d&#39;agitateur ou ultrasons. </li><li> Assurez-vous que les dalles ne peuvent pas se déplacer dans le récipient et de limiter la quantité de liquide nécessaire, en utilisant un récipient plus petit pour maintenir les dalles en place (Figure 1). </li><li> Couvrez le récipient avec du plastique ou du parafilm, pour éviter l&#39;évaporation et de protéger le MR (tête) bobine de la contamination potentielle (Figure 2). </li><li> Utilisez un corps entier 7T IRM scanner avec une bobine appropriée. Dans ce protocole, une double émission et 32 ​​canaux reçoivent bobine de tête est utilisé. </li><li> Placer le récipient dans la bobine de la tête, enveloppée dans une serviette ou chirurgical underpad, pour éviter de renverser le potentiel de fluide. Assurez-vous que le conteneur ne peut pas se déplacer, et que les dalles restent en position horizontale (Figure 2). </li><li> Exécuter une analyse de l&#39;enquête qui peut être utilisé pour la planification des scans de haute résolution, non-homogénéité B0 correcte en utilisant un outil de calage appropriée, et de calibrer la puissance RFpour obtenir les angles de bascule corrects (ces plaques nécessitent moins d&#39;énergie par rapport à balayage in vivo d&#39;un ensemble tête) selon le protocole du fabricant. </li><li> Planifiez les acquisitions à haute résolution sur l&#39;analyse de l&#39;enquête, afin d&#39;assurer les dalles du cerveau sont entièrement inclus dans le champ de vision. Scannez les dalles du cerveau O / N avec les acquisitions à haute résolution présentés dans le tableau 1, qui sont optimisés pour l&#39;imagerie ex vivo. Le protocole d&#39;acquisition présenté ici comprend une image 3D pondéré FLAIR, T2, T1 et avec une résolution isotrope de 0,4 mm, et un T2 * de l&#39;image avec une résolution pondéré isotrope de 0,18 mm. </li><li> Identifier les processus de logiciels automatiques qui peuvent interrompre la numérisation, comme automatisés dates mises qui exécutent O / N, ou des avertissements pour la stimulation du nerf périphérique, et assurez-vous les procédures de scanner ne seront pas interrompus par ces derniers. </li><li> Surveiller le scanner O / N pour une éventuelle confirmation des pop-ups qui peuvent interrompre la numérisation, en utilisant par exemple une connexion VPN.</li><li> Retour le lendemain matin (après un temps de balayage total d&#39;environ 12 heures dans le protocole actuel). Rangez les dalles du cerveau dans du formol, nettoyer. </li><li> Enregistrez les images sur un disque dur externe. </li></ol></li></ol><img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/53125/53125fig1.jpg" /> Figure 1. Préparation de dalles de cerveau fixées au formol pour la numérisation post-mortem à 7T IRM. Un conteneur en plexiglas construite à cet effet est rempli avec soit 10% de formol ou un lubrifiant perfluoropolyéther (PFPE) si le signal IRM du fluide est indésirable. Trois 10 mm d&#39;épaisseur des dalles coronales de cerveau fixées à la formaline sont placés dans le récipient. Un petit récipient est utilisé pour maintenir les dalles en place. Tape le deuxième récipient à la première, pour empêcher un mouvement. <img alt="Figure 2" src="/files/ftp_upload/53125/53125fig2.jpg" /> Figure 2. Placementdu conteneur construit à cet effet dans la bobine de la tête 7T. Couvrez le récipient avec du plastique ou du parafilm pour éviter l&#39;évaporation de la formaline. Placez le récipient, enfermé dans une serviette ou underpad chirurgicale, dans la bobine de la tête d&#39;un scanner 7T MR. Assurez-vous que le conteneur ne peut pas se déplacer, et que les dalles restent en position horizontale. <ol start="2"><li> Histopathologie <ol><li> Identifier les possibles CMI corticales - ou d&#39;autres lésions d&#39;intérêt - sur les images acquises. Ces lésions sont les cibles pour l&#39;analyse histologique. Méfiez-vous des artefacts, tels que les dommages post-mortem des tissus (qui apparaissent parfois à la surface des plaques cérébrales en raison de coupures) ou des artefacts de stockage de formol à long terme (par exemple, hypointensities IRM grossières représentant changements neuropiles 8). Remarque: différents sous-types histologiques de CMIS corticales ont des caractéristiques différentes MR. Pour plus de détails sur les sous-types de CMI, le lecteur est renvoyé à une récente étude ex vivo 7. </li><li> Un Fter identifier d&#39;éventuelles CMI corticales sur les images IRM, échantillonner la région d&#39;intérêt pour la validation histopathologique. Assurez-vous de couper une région, contenant des repères anatomiques, pour adaptation ultérieure de l&#39;IRM avec l&#39;histopathologie. Effectuer histopathologie standard, comme suit (mais d&#39;autres approches pourraient également appliquer). </li><li> Découper une région d&#39;approximativement 30 x 20 x 5 mm 3 contenant un possible corticale CMI. </li><li> Pour obtenir un échantillonnage précis, d&#39;estimer l&#39;emplacement de la lésion par l&#39;épaisseur de tranche des images RM et de l&#39;architecture tissulaire. Couper manuellement le tissu légèrement au-dessus de l&#39;emplacement de la lésion estimée à limiter la quantité de coupes sériées (après inclusion dans la paraffine) qui est nécessaire pour cibler la lésion. </li><li> Assurez-vous que le tissu prélevé correspond à une cassette de tissu. Placez la surface à couper face vers le bas dans la cassette. </li><li> Gardez toutes les cassettes de tissus dans du formol 10%, jusqu&#39;à ce que le traitement du tissu. </li><li> Traiter le tissu pour inclusion dans la paraffine. Cela implique généralement une procédure automatisée de déshydrater le tissu, à travers une série graduée d&#39;alcool (par exemple, 70% à 95% à 100%) des bains, et la compensation du tissu dans le xylène. </li><li> Incluez le tissu dans des blocs de paraffine. Assurez la surface à couper vers le haut après l&#39;intégration. </li><li> Couper 4-6 um sections en série avec un microtome, jusqu&#39;à ce que la lésion cible est récupéré. </li><li> Flotter les sections sur la surface d&#39;un bain d&#39;eau à 37 C °. Montez les coupes sur des lames de verre. Placer les lames sur un bloc de chauffage pour lier le tissu de verre. Magasin glisse O / N à température ambiante. </li><li> Effectuer une coloration appropriée (par exemple, coloration H &amp; E) sur les premières sections, garder les sections vides adjacentes pour une utilisation ultérieure (par exemple, immunohistochimie). </li><li> Lamelle les sections H &amp; E colorées, en utilisant une goutte de milieu de montage de choix. Abaissez doucement le glissement, en évitant les bulles d&#39;air. </li><li> Étudier les sections à l&#39;aide d&#39;un microscope optique, à un mag appropriéenification. Comparer les sections les images IRM obtenues précédemment. </li></ol></li></ol> 2. Évaluer microinfarctus corticales sur In Vivo IRM 7T <ol><li> Effectuer 7T IRM dans la population de patients de votre intérêt, en utilisant le protocole vivo en IRM (qui comprend au moins une FLAIR 3D) tel que décrit dans 6. </li><li> Évaluer CMI corticales sur les in vivo images 7T MR comme détaillé dans les étapes ci-dessous, en utilisant les 7T critères de notation suivantes pour CMI: CMI corticales sont hyperintenses en FLAIR (avec ou sans un centre de hypo), hyperintenses en T2, hypointense en T1, détectable sur au moins deux points de vue du cerveau (par exemple, sagittal et transversal), limité vers le cortex, distinct espaces périvasculaires, avec une plus grande dimension ≤4 mm 6,7. </li><li> Utilisez une interface avec trois visionneuses d&#39;images, pour afficher simultanément FLAIR, T1, et T2, par exemple, MeVisLab (Figure 3). Cette plate-forme allows d&#39;incorporer plusieurs téléspectateurs et de placer des marqueurs sur les lieux de lésions possibles. </li><li> Première évaluer un hémisphère FLAIR en vue sagittale. Dépister l&#39;ensemble du cortex pour lésions hyperintenses. Toute lésion hyperintens ≤4 mm est un possible CMI. Placer des marqueurs en cliquant sur chaque possible CMI. </li><li> Répétez l&#39;opération pour l&#39;autre hémisphère. </li><li> Vérifiez tous les emplacements marqués sur T1 et T2. Jeter un emplacement si elle est pas hypointense en T1 ou T2 hyperintenses sur. </li><li> Évaluer vue transversale, FLAIR, T1, et T2. Jeter un emplacement si elle est pas visible. Vérifiez la vue coronale en cas de doute. </li><li> Méfiez-vous des artefacts IRM et variations anatomiques (en particulier les bords sulcales). </li><li> Enregistrer marqueurs. </li></ol><img alt="Figure 3" src="/files/ftp_upload/53125/53125fig3.jpg" /> Figure 3. Exemple plate-forme de visionnement d&#39;images pour l&#39;évaluation des micro-infarctus cortical. Une interface est utilisé, integrated dans MeVisLab. Ce programme permet d&#39;intégrer de multiples téléspectateurs simultanément, de basculer facilement entre sagittale / transversal / orientation coronale, et de placer des marqueurs et économisez sur les lieux de lésions possibles. (Différents marqueurs peuvent être choisies pour différents types de lésions). 3. Évaluer microinfarctus corticales sur In Vivo IRM 3T <ol><li> Acquérir les images 3T MR de la population de patients de votre intérêt. Les données existantes peuvent également être utilisés dans la mesure où le protocole d&#39;imagerie par RM contient au moins un 3D T1 et T2 et une touche. </li><li> Évaluer CMI corticales sur les in vivo images 3T MR comme détaillé dans les étapes ci-dessous, en utilisant les 3T critères de notation suivantes pour CMI: CMI corticales sont hypointense en T1 (isointense avec CSF), détectable sur au moins deux points de vue du cerveau (par exemple sagittale et transversale), restreinte au cortex, distincte de espaces périvasculaires, avec une plus grande dimension ≤4 mm. <ol><li> Explorez l&#39;emplacement d&#39;un Hypointense lésion corticale trouvé sur T1 et T2 FLAIR images pondérées. Noter la lésion comme une corticale CMI probable si l&#39;emplacement est hyper ou isointense (avec la matière grise) sur FLAIR et T2. Jeter la lésion si au même endroit un signal hypointense se trouve sur T2, indiquant la lésion hypointense T1 est soit due à une lésion hémorragique, un navire ou un artefact. En cas de doute, vérifier l&#39;emplacement sur ​​un T2 * l&#39;image pondérée 9. </li></ol></li><li> Utiliser la même interface comme décrit ci-dessus. </li><li> Première évaluer un hémisphère sur T1 en vue sagittale. Dépister l&#39;ensemble des lésions du cortex hypointenses focaux. Toute lésion hypointense ≤4 mm est un possible CMI. Placer des marqueurs en cliquant sur chaque possible CMI. </li><li> Répétez l&#39;opération pour l&#39;autre hémisphère. </li><li> Évaluer transversal T1, et de vérifier simultanément tous les endroits marqués sur transversal FLAIR et T2. Regard de l&#39;emplacement comme un CMI probable si elle est hyper ou isointense FLAIR et T2. Jeter un emplacement if il semble être un artefact ou variation anatomique. Jeter un emplacement si elle est hypointense en T2. </li><li> Méfiez-vous des objets qui ressemblent à des CMI sur images pondérées en T1, en particulier la sonnerie artefacts aux &#39;bords&#39; du cerveau qui apparaîtra dans plusieurs circonvolutions adjacentes, faites attention aux bords des sillons, watch out pour les grands navires dans les lobes temporaux (au les pôles). Enfin, il est recommandé de jeter possibles CMI corticales dans le tissu à proximité d&#39;un infarctus corticale plus grande. </li><li> Enregistrer marqueurs. </li></ol>

<ol>
	<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 ont attiré une attention croissante au cours des dernières années. Un nombre croissant de preuves tirées d&#39;études d&#39;autopsie a identifié CMI que d&#39;importants contributeurs à la démence et le déclin cognitif lié à l&#39;âge de 4,5. CMI sont maintenant détectable sur 7T et aussi IRM 3T. Optimisation et standardisation des protocoles d&#39;évaluation pour ces lésions appuieront la mise en œuvre rapide de détection robuste et valide CMI dans les études de cohorte dans le monde en...

L&#39;application de l&#39;ultra-haut champ 7 Tesla (T) IRM dans les études des patients progresse rapidement 1. Cet article présente une application représentant de 7T IRM dans le contexte de la maladie cérébro-vasculaire dans le cerveau humain de vieillissement. Les maladies vasculaires cérébrales est une cause majeure de déclin cognitif et de démence. Cette contribution à la démence vasculaire implique souvent les petits vaisseaux du cerveau, telles que les artérioles, les petites veines et capillaires. Par conséquent, il est fait référence à une maladie cérébrale comme des petits vaisseaux (SVD) 2. Parce que les petits vaisseaux cérébraux sont trop petits pour capturer avec l&#39;IRM conventionnelle, seules les conséquences de la maladie vésiculeuse du porc - dire, la blessure de tissu résultant - peuvent être visualisés. Cela comprend la matière blanche hypersignaux, microbleeds cérébraux et infarctus lacunaires 3. Autres manifestations importantes de maladie vésiculeuse du porc sont microinfarctus cérébraux (CMIS) 4. Des études d&#39;autopsie indiquent une prévalence élevée de CMIS dans Vascparti- démence et la maladie d&#39;Alzheimer 5. Toutefois, en raison de leur petite taille (allant de 50 um à quelques mm), ils échappent à la détection à l&#39;IRM conventionnelle 4,5. 7T IRM fournit des images de haute résolution avec l&#39;amélioration de rapport signal sur bruit à-et le contraste, ce qui permet la détection de certaines structures et des lésions au-delà de la limite de détection de l&#39;IRM conventionnelle. Cette technique a donc été appliqué pour détecter CMIS. Pour identifier CMI possibles, de nombreux in vivo scans IRM 7T étaient auparavant dépistage de lésions avec des tailles &lt;5 mm de caractéristiques et d&#39;imagerie compatibles avec les propriétés ischémiques. De telles lésions peuvent être identifiés de manière fiable dans le cortex. Ces lésions allongées focaux étaient hyperintenses en 7T FLAIR (de voxels 0,8 mm isotrope), restreinte au cortex et semblaient étendre à partir de la surface corticale, hyperintenses en T2 (voxels 0,7 mm isotropes) et hypointense en T1 (1,0 mm de voxels isotropes). Il a été confirmé que ces lésions étaient CMIs corticaux utilisant unMR-guidé approche histopathologie 6,7 post-mortem du tissu cérébral humain. Ici, le protocole ex vivo d&#39;IRM est présenté qui a été utilisé dans des études précédentes pour la validation histopathologique des CMIs corticales. Deuxièmement, les lignes directrices sont fournies pour l&#39;évaluation de CMIS corticales in vivo sur 7T IRM. Enfin, l&#39;évaluation de CMIS corticales sur 7T a été traduit en plus largement disponibles IRM 3T, et des lignes directrices sont fournies comment identifier CMI corticales sur IRM 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

Microinfarctus cérébraux sont fréquents conclusions dans le cerveau humain post-mortem, et sont liés au déclin cognitif et la démence. En raison de leur petite taille, il est difficile de les étudier sur IRM cliniques. Il a été récemment démontré que les micro-infarctus cortical peuvent être représentés avec des appareils d&#39;IRM en utilisant des intensités de champ magnétique élevées (7T). Basé sur cette expérience, une proportion de ces lésions est également visible sur la résolution inférieure IRM 3T. Ces conclusions ont été corroborées par imagerie ex vivo des post-mortem tissu cérébral humain, accompagné de vérification histopathologique d&#39;éventuels micro-infarctus corticaux. Voici un ex vivo protocole d&#39;imagerie est présenté, dans le but de valider M. cérébrale observée microvasculaire pathologie à l&#39;évaluation histologique. En outre, les lignes directrices sont fournies pour l&#39;évaluation des micro-infarctus corticaux sur les deux in vivo 7T et 3T MR images. Ces lignes directrices fournissent aux chercheurs wvec un outil pour évaluer microinfarctus corticales sur des images in vivo des échantillons de patients plus importants, à démêler encore leur pertinence clinique en déclin cognitif et de démence, et d&#39;établir ces lésions comme un nouveau biomarqueur de la maladie des petits vaisseaux cérébraux.

Une empreinte de la haute résolution et la qualité d&#39;une séquence ex vivo acquises à 7T est prévu d&#39;image <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53125/53125fig4.mp4" target="_blank">ici (Figure 4).</a> Ceci est un T2 3D * pondérée ex vivo de balayage, avec une résolution isotrope de 0,18 mm. Le tissu a été dérivé d&#39;un 84 ans femme démente avec la maladie histologiquement prouvé Alzheimer et sévère angiopathie amyloïde cérébrale de (CAA). Le détail de l&#39;image ...

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Assessing Cortical Cerebral Microinfarcts on High Resolution MR Images

Une haute résolution ex vivo 7T M. protocole d&#39;imagerie est présenté, pour effectuer la validation histopathologique MR-guidée de la pathologie microvasculaire dans les tissus post-mortem du cerveau humain. En outre, les lignes directrices sont fournies pour l&#39;évaluation des micro-infarctus corticaux sur 7T in vivo ainsi que des images 3T MR.

Évaluation du cortex cérébral microinfarctus sur la Résolution Monsieur le Haut Images

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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Research

JoVE Journal

Medicine

13.3K vues.  University Medical Center Utrecht.  Une haute résolution ex vivo 7T M. protocole d'imagerie est présenté, pour effectuer la validation histopathologique MR-guidée de la pathologie microvasculaire dans les tissus post-mortem du cerveau humain. En outre, les lignes directrices sont fournies pour l'évaluation des micro-infarctus corticaux sur 7T in vivo ainsi que des images 3T MR. 

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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.

Haute-fréquence de haute résolution échocardiographie: première preuve de non-invasive mesure répétée de la souche du myocarde, la contractilité, et la régurgitation mitrale au coeur d&#39;ischémie-reperfusion murin

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

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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.

Comment mesurer pliant corticale à partir d&#39;images IRM: un tutoriel pas-à-pas à calculer l&#39;indice gyrification locale

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.

Maj automatique Ligne médiane et estimation de la pression intracrânienne basée sur des images CT du cerveau

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-réseau d&#39;électrodes enregistrements des droits de l&#39;épilepsie post-opératoire corticale tissus

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 modèle de course thrombotique Basé sur cérébrale transitoire hypoxie-ischémie

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.

Exécution distale permanente Moyen cérébrale avec l&#39;artère carotide commune occlusion chez les rats âgés pour étudier corticale ischémie avec une incapacité prolongée

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.

Évaluation électrophysiologique des oreillettes murins avec cartographie optique à haute résolution

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.

Évaluation des effets neuroprotecteurs de Glycyrrhizae Radix et Rhizoma extraire à l’aide d’un modèle de souris de l’Occlusion artère cérébrale moyenne transitoire

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.

Tomographie cardiaque à émission de positons à haute résolution/tomodensitométrie pour petits animaux

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

Détermination de la respiration dans les spermatozoïdes humains par respirométrie à haute résolution

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.

Pleins feux sur l’auteur : Faire progresser la recherche sur l’infertilité masculine en démêlant le métabolisme des spermatozoïdes et la fonction mitochondriale 

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.

Respirométrie à haute résolution pour évaluer la fonction mitochondriale chez les spermatozoïdes humains

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