この作品は、少年糖尿病研究財団国際（助成17-2008-1031）と国立衛生研究所（助成金1R01DK077903 - 01A1）によってサポートされていました。

はじめに： 末梢神経障害の正確な定量化は、リスクの高い患者で定義劣化を予測し、新たな治療法を評価することが重要です。従来の方法では、神経学的欠損と電気生理学を評価し、定量的感覚検査は神経障害を検出するための機能変化を定量化する。しかし、初期の被害は小さい繊維になると、まだこれらのテストは主に大規模な繊維の機能障害を評価し、再生と修復を実証するために限られた能力を持っているように見えます。無髄神経線維の損傷と修復の直接検査を可能にする唯一の技術は、電子顕微鏡と皮膚パンチ生検と生検腓腹神経です。しかし、両方は侵襲的な処置であり、長い実験手順とかなりの専門知識を必要とする。角膜共焦点顕微鏡は、角膜神経線維の in vivoイメージングを提供する非侵襲的な臨床技術です。 HRT III -ロストック角膜モジュール（RCM） 操作の説明書 1。カメラの準備 HRTを使用して試験の初期段階では、対物レンズの先端の準備です。 <ol><li>最初のレーザースキャニングカメラの客観的なチューブで、+12ジオプトリーに屈折を設定し、最も低い位置にカメラを調整する。 </li><li>レンズ先端のViscotearsの大きい均質な、泡フリー、エンドウ豆サイズの、ドロップを適用します。 </li><li>その滅菌容器からTomoCapを削除し、ゲルは、対物レンズとキャップの間にメニスカスを形成するようにレンズの先端の上にマウントします。ホルダーを介して可能な限りそれを押してください。実装時のTomoCapの表面に触れないように注意してください。 <img src="/files/ftp_upload/2194/2194fig1.jpg" alt="図1" /> TomoCapを適用viscotearゲルを適用する対物レンズの先端（上）（下）の図1。準備。 </li><li>カメラのマウントに限り後方できるだけレーザースキャニングカメラを移動します。 </li><li> TomoCapの内側と外側の表面は、両方の鮮やかなレーザーの反射として表示されます。明るい反射がレンズキャップの前面内に集中していることを示す、観察されるまで焦点面調整ホイールを調整する必要があります。フォーカス位置の表示に示すように深さの値は、現在-150μmおよび150μmの間である必要があります。 </li><li>ゼロに深さの設定をリセットします。 <img src="/files/ftp_upload/2194/2194fig2.jpg" alt="図2" /> 図2。焦点面の調整。 </li></ol> 2。患者の準備人物の目は0.4％benoxinate塩酸塩、及びViscotearsのドロップを使用して麻酔する潤滑のための目の前に使用されています。 被験者は顎の残り上あごで、快適に座って、額のバーにしっかりと自分のおでこを押すように求められます。 <img src="/files/ftp_upload/2194/2194fig3.jpg" alt="図3" /> 図3患者の準備 3。カメラの位置合わせあなたが目を検討されていないと、外側の固視灯を修正するために患者に指示する場合には検査が容易になります。顕微鏡ヘッドのコンパクトなサイズは、距離のターゲットの使用を可能にする、被験体の反対側の眼が隠されていないことを意味します。 <img src="/files/ftp_upload/2194/2194fig4.jpg" alt="図4" /> 図4角膜モジュールの対物レンズ。 <ol><li>その光軸は、レーザースキャニングカメラの光軸に対して垂直に動作するようにCCDカメラを配置します。カメラは時のイメージング右眼とその逆の患者の右側に配置する必要があります。 この位置では、CCDカメラのライブ画像の中心にTomoCapの前面に表示されるはずです。 </li><li> TomoCapまで、患者の角膜がTomoCap 10から5 mm程度の距離になるまで、患者に向かってレーザースキャニングカメラを移動してから、アップ/ダウンレーザースキャンカメラを移動し、右カメラのマウントにある黒いノブを使用して/左患者の角膜の中心に位置しています。この段階では、赤色レーザー光は、角膜の中心になっていることを確認することができ、微調整のために、CCDカメラの画像に表示されている角膜、からレーザービームの反射を観察。この反射は、角膜の前極で正確に行う必要があります。 <img src="/files/ftp_upload/2194/2194fig5.jpg" alt="図5" /> 図5。角膜中心の画像をキャプチャするために角膜の前極にレーザー光のアライメント。 </li><li>できるだけ広く彼/彼女の目を開くために患者を求める。患者TomoCap接触するまで、患者の角膜に向かって徐々に転送するレーザースキャニングカメラを移動します。それが必要な場合レーザースキャニングカメラの位置を補正するため、その後修正を行うには、最初に患者からカメラを移動してから、角膜への連絡、再び前方に移動する。 <img src="/files/ftp_upload/2194/2194fig6.jpg" alt="図6" /> 図6。TomoCapと角膜の間に薄いゲルの橋のデモンストレーション。 </li><li>カメラと角膜の間の最小限の接触で十分です。最適な調整では、TomoCapと角膜の間に薄いゲルのブリッジは、CCDカメラのライブ画像上に表示されます。 </li></ol>あなたがカメラに近づきすぎて角膜をTomoCapを押すか、移動するなら、あなたは、CCDカメラのライブ映像を介して角膜のフラット化された外観と角膜への圧力が表示されます。また、画像内の圧力が表示されますので、そのため角膜にあまりプレッシャーを適用しない示す線を得た。いったん接続が確立されて、TomoCapで角膜をスライド避けるheadresttoの位置を移動しないでください。 <img src="/files/ftp_upload/2194/2194fig7.jpg" alt="図7" /> 図7（左）TomoCapによって角膜上に過剰な圧力の適用によりstraieの外観。。（右）過剰圧力のない通常の外観のイメージ。 4。患者の検査ビューのフィールドが選択された後、HRT IIIレーザーカメラがオンになり、画像取得のウィンドウが画面に表示されます。患者の角膜にTomoCapとレーザー光の位置をCCDの画像を使用してください。選択されたモードを使用して検査はして開始することができる。 <img src="/files/ftp_upload/2194/2194fig8.jpg" alt="図8" /> 図8画像の取り込み中にモニタ上でモードを表示する。 買収のモード節モードでは、単一のイメージは、フットスイッチを押すたびに取得し、格納されています。我々は、角膜の中心にあるボーマン層を含む全体の角質層から画像を取得するため、このモードを使用してください。して、画像の十分な数をキャプチャした後、一シーケンスと量を含めた他のモードを試すことができます。 <img src="/files/ftp_upload/2194/2194fig9.jpg" alt="図9" /> 図9。異なる画像取得モードの選択と表示。 シーケンスのスキャンと、1つは調整可能なフレームレートで最大100画像のシーケンスを取得することができます。あなたが30フレームと1秒あたり1フレーム（fps）の間にフレームレートを選択するとこのモードに基づいてできることは、3〜100秒の持続時間と一緒に映画を取得することができます。 ボリュームのスキャンモードでは、カメラが自動的に連続して焦点面で40一連の画像を取得。 85μmの合計深さは、2つの連続した​​画像間で&quot;FOV400μmの&quot;フィールドのレンズと焦点距離が約2.1ミクロンになるとスキャンすることができます。 fewスキャン後にレンズの焦点面が焦点に上皮細胞層をもたらすとし、0に深度値を設​​定するには、[リセット]ボタンをクリックすることで角膜の表面に相対的角膜細胞層の深さを測定するために変更することができます。 私たちの本研究の目的のために、我々は、異なる深さで中央の角膜からの画像を取得する。したがって、我々は水平方向または垂直方向に角膜の周りに走査レーザーカメラを移動していない、我々だけで行ったり来たりすると同じ角膜点でボーマン層のすべての深さから画像をキャプチャ。各画像間の距離は約1μmであり、ボーマンの深さが10μmの場合はそれゆえ、我々は10個の画像を持つことになります。しかし最終的な分析のために、我々は彼らの間に約2〜3μmの間隔で画像を選択します。 検査後に取得ウィンドウでカメラの電源ボタンをクリックしてカメラの電源をオフに完了しています。局所麻酔がオフに着用するまで、彼または彼女が彼または彼女の目をこすってはならないことを患者に認識させる。万一に備えて、検査後の患者の角膜のスリットランプ検査を実行することもできます。 カメラからTomoCapを削除し、それを破棄して、綿を顕微鏡のレンズを清掃綿棒に蒸留水で湿らせた。 5。試験の分析 A.フレームを選ぶ既存の試験をレビューし、分析するために、適切な患者記録（s）は、データベースウィンドウで選択する必要があります。画像表示ウィンドウは、選択された患者のための既存の角膜の検査の概要を説明します。別の日に実行される検査は、別々の訪問のタブに格納されています。つの異なるスキャンタイプは、特の画像表示ウィンドウのHRT IIIの角膜の訪問のタブには、3種類のアイコンで表されますdelbergアイエクスプローラ。 角膜のイメージを調査し、適切な画像のアイコンをダブルクリックし、&quot;表示&quot;機能は、次のウィンドウを開きます。 <img src="/files/ftp_upload/2194/2194fig10.jpg" alt="図10" /> 図10。審査の後にすべての撮影画像の表示。 <img src="/files/ftp_upload/2194/2194fig11.jpg" alt="図11" /> 図11。正しいアラインメントを表示するために眼のCCDカメラのビューで、エクスポートの前に選択した画像の表示。 さらなる分析のために適切な画像をエクスポートするには、ツールバーの&quot;エクスポート&quot;をクリックして、画像を保存するフォルダを選択します。 我々が取得し、各患者のための角膜のすべての層からの画像をキャプチャするが、本研究の主な焦点として、ボーマン層、角膜神経上にある、この層からの画像だけが分析されます。我々は、角膜の異なる深さで各科目のボーマン層から5-6のフレームを選択します。 <img src="/files/ftp_upload/2194/2194fig12.jpg" alt="図12" /> 図12健常人からすべての角膜の層の表示。 平均的に異なる深さで角膜の中心にあるボーマン層5から6フレームは、定量的な測定と分析のために無作為に選択されています。 B.画像の分析 HRT IIIと中央の角膜のボーマン層から撮影した画像を解析するために、我々は&quot;CCM画像解析ツールV 0.6&quot;と呼ばれる我々のグループ内で開発されている特殊なソフトウェアを使用してください。 角膜神経のための4つの主要なパラメータは、このソフトウェアを使用して測定されています： <ul><li>主な神経/フレームの数として定義されている神経線維の密度（NFD）。 </li><li>主な支店/フレームの神経の枝の密度（NBD）数。 </li><li>すべての神経/フレームの全長である神経線維の長さ（NFL）。 </li><li>主な神経/フレームの神経線維の蛇行（NFT）。 </li></ul> CCMの画像を開くには、ファイルにアクセスしてください&gt;オープン。 <ul><li>イメージがロードされると、そのサイズと種類は、コントロールパネルの左上手側の画像情報ボックスに表示されます。 </li><li>デフォルトのスケールは、画像情報の編集行に表示されます。規模が異なる場合は、編集行の数字を変更します。 </li><li>画像の分析を開始するには、コントロールパネルの上部右側のメトリック]ボックスから測定したいパラメータを選択します。 </li><li>ページの下部に結果ボックスNFDの数で、NBDは、NFLは、屈曲係数（TC）としてmmと蛇行で、実際の数値で表示されます。 </li><li>しかし、Excelシートに結果をエクスポートした後、結果はNFDとNBDとmm / NFLはmm 2の無/ mm 2をで表示されます。 </li><li>測定値の追加の測定値をクリックし終えた後に、この目的のために、次にExcelで保存された結果を開いて[名前を付けて保存&gt;ファイルに移動し、。 </li></ul><img src="/files/ftp_upload/2194/2194fig13.jpg" alt="図13" /> 図13。&quot;CCMの画像解析ツール&quot;を使って解析ツールでのトレースによる角膜神経の画像の表示。 6。代表的な結果： 我々は、糖尿病患者における膵臓移植3次の2一緒に神経因性重症度と修理の層別化による糖尿病性神経障害1および皮膚生検で表皮内の神経線維の消失の前に糖尿病の初期に神 ​​経損傷の重症度の増加による角膜神経変性に増加プログレッシブを実証している。我々はまた、特発性に細いファイバ神経障害4とファブリー病5の神経の損傷を示している。 <img src="/files/ftp_upload/2194/2194fig14.jpg" alt="図14" /> 図14。角膜ボーマン層のHRT III神経障害、重度の神経損傷と（b）の患者と比較して（）コントロールの対象と角膜共焦点顕微鏡画像。

<ol>
	<li>Abbott, C. A., Kallinikos, P., Marshall, A., Finnigan, J., Morgan, P., Efron, N., Boulton, A. J. M., Malik, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corneal+Confocal+Microscopy:+A+Novel+Non-invasive+Test+to+Diagnose+and+Assess+Progression+of+Human+Diabetic+Neuropathy.">Corneal Confocal Microscopy: A Novel Non-invasive Test to Diagnose and Assess Progression of Human Diabetic Neuropathy.</a> Diabetes Care. 33, 1792-1797 (2010).</li><li>Quattrini, C., Tavakoli, M., Jeziorska, M., Kallinikos, P., Tesfaye, S., Marshall, A., Finnigan, J., Boulton, A. J. M., Efron, N., Malik, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surrogate+Markers+of+Small+Fiber+Damage+in+Human+Diabetic+Neuropathy.">Surrogate Markers of Small Fiber Damage in Human Diabetic Neuropathy.</a> Diabetes. 56, 2148-2154 (2007).</li><li>Mehra, S., Tavakoli, M., Efron, N., Boulton, A. J. M., Augustine, T., Malik, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corneal+Confocal+Microscopy+Detects+Early+Nerve+Regeneration+After+Pancreas+Transplantation+in+Patients+with+Type+1+Diabetes.">Corneal Confocal Microscopy Detects Early Nerve Regeneration After Pancreas Transplantation in Patients with Type 1 Diabetes.</a> Diabetes Care. 30, 2608-2612 (2007).</li><li>Tavakoli, M., Marshall, A., Pitceathly, R., Fadavi, H., Gow, D., Roberts, M. E., Efron, N., Boulton, A. J. M., Malik, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corneal+confocal+microscopy:+A+novel+means+to+detect+nerve+fibre+damage+in+patients+with+impaired+glucose+tolerance+and+idiopathic+small+fibre+neuropathy.">Corneal confocal microscopy: A novel means to detect nerve fibre damage in patients with impaired glucose tolerance and idiopathic small fibre neuropathy.</a> Experimental Neurology. 223, 245-250 (2010).</li><li>Tavakoli, M., Marshall, A., Thompson, L., Kenny, M., Waldek, S., Efron, N., Malik, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corneal+confocal+microscopy:+A+novel+technique+to+detect+small-fibre+neuropathy+in+patients+with+Fabry+disease.">Corneal confocal microscopy: A novel technique to detect small-fibre neuropathy in patients with Fabry disease.</a> Muscle &#38; Nerve. 40, 976-984 (2009).</li></ol>

図4 - 6：ハイデルベルクエンジニアリングの礼儀

角膜共焦点顕微鏡（CCM）は、初期の神経の損傷を検出し、糖尿病、ファブリー病と特発性に細いファイバ神経障害（ISFN）を含む末梢神経障害で小さな繊維病理を定量化するために使用される非侵襲的な臨床技術です。この手法の直接の臨床的影響は、診断、進行を追跡し、糖尿病性神経障害および他の末梢神経障害患者の治療反応を評価し、患者の予後に直接影響を与えるために我々の能力...

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		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>HRT III CCM Machine - The Rostock Cornea Module</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td> Heidelberg Engineering</td>
</tr>
<tr>
<td>CCM image analysis software v0.6 </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>University of Manchester</td>
</tr>		</tbody>
		</table>
		</div>

corneal confocal microscopy: a novel non-invasive technique to quantify small fibre pathology in peripheral neuropathies

末梢神経障害の正確な定量化は、リスクの高い患者で定義劣化を予測し、新たな治療法を評価することが重要です。従来の方法では、神経学的欠損と電気生理学を評価し、定量的感覚検査は神経障害を検出するための機能変化を定量化する。しかし、初期の被害は小さい繊維になると、まだこれらのテストは主に大規模な繊維の機能障害を評価し、再生と修復を実証するために限られた能力を持っているように見えます。無髄神経線維の損傷と修復の直接検査を可能にする唯一の技術は、電子顕微鏡と皮膚パンチ生検と生検腓腹神経です。しかし、両方は侵襲的な処置であり、長い実験手順とかなりの専門知識を必要とする。角膜共焦点顕微鏡は、角膜神経線維の in vivoイメージングを提供する非侵襲的な臨床技術です。我々は、神経因性重症度と糖尿病患者における修復以下の膵臓移植の層別化と一緒に皮膚生検で表皮内の神経線維の消失に先行する初期の神経の損傷を、実証している。我々はまた、特発性、小さな繊維の神経障害とファブリー病における神経損傷を示している。

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Corneal Confocal Microscopy: A Novel Non-invasive Technique to Quantify Small Fibre Pathology in Peripheral Neuropathies

角膜共焦点顕微鏡は、増加する神経因性重症の患者を診断し、層別化するC線維の損傷を定量化するために使用できる非侵襲的な臨床技術です。

角膜共焦点顕微鏡：末梢神経障害で小型ファイバ病理を定量化するための新しい非侵襲的方法

The accurate quantification of peripheral neuropathy is important to define at risk patients, anticipate deterioration, and assess new therapies. ...

corneal-confocal-microscopy-novel-non-invasive-technique-to-quantify

Research

JoVE Journal

Medicine

26.4K ビュー.  University of Manchester. 角膜共焦点顕微鏡は、増加する神経因性重症の患者を診断し、層別化するC線維の損傷を定量化するために使用できる非侵襲的な臨床技術です。

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An in vivo Rodent Model of Contraction-induced Injury and Non-invasive Monitoring of Recovery

Muscle strains are one of the most common complaints treated by physicians. A muscle injury is typically diagnosed from the patient history and physical exam alone, however the clinical presentation can vary greatly depending on the extent of injury, the patient's pain tolerance, etc. In patients with muscle injury or muscle disease, assessment of muscle damage is typically limited to clinical signs, such as tenderness, strength, range of motion, and more recently, imaging studies. Biological markers, such as serum creatine kinase levels, are typically elevated with muscle injury, but their levels do not always correlate with the loss of force production. This is even true of histological findings from animals, which provide a "direct measure" of damage, but do not account for all the loss of function. Some have argued that the most comprehensive measure of the overall health of the muscle in contractile force. Because muscle injury is a random event that occurs under a variety of biomechanical conditions, it is difficult to study. Here, we describe an in vivo animal model to measure torque and to produce a reliable muscle injury. We also describe our model for measurement of force from an isolated muscle in situ. Furthermore, we describe our small animal MRI procedure.

An in vivo Rodent Model of Contraction-induced Injury and Non-invasive Monitoring of Recovery

An in vivo animal model of injury is described. The method takes advantage of the subcutaneous position of the fibular nerve. Velocity, timing of muscle activation, and arc of motion are all pre-determined and synchronized using commercial software. Post injury changes are monitored in vivo using MR imaging/spectroscopy.

アン in vivoで</em収縮で誘起された損傷と回復の非侵襲的モニタリングの>齧歯類モデル

Muscle strains are one of the most  common complaints treated by physicians. A muscle injury is typically diagnosed from the patient history and  physical ...

医学

Non-invasive Optical Measurement of Cerebral Metabolism and Hemodynamics in Infants

Perinatal brain injury remains a significant cause of infant mortality and morbidity, but there is not yet an effective bedside tool that can accurately screen for brain injury, monitor injury evolution, or assess response to therapy. The energy used by neurons is derived largely from tissue oxidative metabolism, and neural hyperactivity and cell death are reflected by corresponding changes in cerebral oxygen metabolism (CMRO2). Thus, measures of CMRO2 are reflective of neuronal viability and provide critical diagnostic information, making CMRO2 an ideal target for bedside measurement of brain health.
Brain-imaging techniques such as positron emission tomography (PET) and single-photon emission computed tomography (SPECT) yield measures of cerebral glucose and oxygen metabolism, but these techniques require the administration of radionucleotides, so they are used in only the most acute cases.
Continuous-wave near-infrared spectroscopy (CWNIRS) provides non-invasive and non-ionizing radiation measures of hemoglobin oxygen saturation (SO2) as a surrogate for cerebral oxygen consumption. However, SO2 is less than ideal as a surrogate for cerebral oxygen metabolism as it is influenced by both oxygen delivery and consumption. Furthermore, measurements of SO2 are not sensitive enough to detect brain injury hours after the insult 1,2, because oxygen consumption and delivery reach equilibrium after acute transients 3. We investigated the possibility of using more sophisticated NIRS optical methods to quantify cerebral oxygen metabolism at the bedside in healthy and brain-injured newborns. More specifically, we combined the frequency-domain NIRS (FDNIRS) measure of SO2 with the diffuse correlation spectroscopy (DCS) measure of blood flow index (CBFi) to yield an index of CMRO2 (CMRO2i) 4,5.
With the combined FDNIRS/DCS system we are able to quantify cerebral metabolism and hemodynamics. This represents an improvement over CWNIRS for detecting brain health, brain development, and response to therapy in neonates. Moreover, this method adheres to all neonatal intensive care unit (NICU) policies on infection control and institutional policies on laser safety. Future work will seek to integrate the two instruments to reduce acquisition time at the bedside and to implement real-time feedback on data quality to reduce the rate of data rejection.

We combined frequency-domain near-infrared spectroscopy measures of cerebral hemoglobin oxygenation with diffuse correlation spectroscopy measures of cerebral blood flow index to estimate an index of oxygen metabolism. We tested the utility of this measure as a bedside screening tool to evaluate the health and development of the newborn brain.

乳幼児の脳代謝と血行動態の非侵襲的光計測

Perinatal brain injury remains a significant cause of infant mortality  and morbidity, but there is not yet an effective bedside tool that can  accurately ...

Non-invasive Assessment of Microvascular and Endothelial Function

The authors have utilized capillaroscopy and forearm blood flow techniques to investigate the role of microvascular dysfunction in pathogenesis of cardiovascular disease. Capillaroscopy is a non-invasive, relatively inexpensive methodology for directly visualizing the microcirculation. Percent capillary recruitment is assessed by dividing the increase in capillary density induced by postocclusive reactive hyperemia (postocclusive reactive hyperemia capillary density minus baseline capillary density), by the maximal capillary density (observed during passive venous occlusion). Percent perfused capillaries represents the proportion of all capillaries present that are perfused (functionally active), and is calculated by dividing postocclusive reactive hyperemia capillary density by the maximal capillary density. Both percent capillary recruitment and percent perfused capillaries reflect the number of functional capillaries. The forearm blood flow (FBF) technique provides accepted non-invasive measures of endothelial function: The ratio FBFmax/FBFbase is computed as an estimate of vasodilation, by dividing the mean of the four FBFmax values by the mean of the four FBFbase values. Forearm vascular resistance at maximal vasodilation (FVRmax) is calculated as the mean arterial pressure (MAP) divided by FBFmax. Both the capillaroscopy and forearm techniques are readily acceptable to patients and can be learned quickly.
The microvascular and endothelial function measures obtained using the methodologies described in this paper may have future utility in clinical patient cardiovascular risk-reduction strategies. As we have published reports demonstrating that microvascular and endothelial dysfunction are found in initial stages of hypertension including prehypertension, microvascular and endothelial function measures may eventually aid in early identification, risk-stratification and prevention of end-stage vascular pathology, with its potentially fatal consequences.

Capillaroscopy is a non-invasive, relatively inexpensive methodology for directly visualizing the microcirculation. The forearm blood flow technique provides accepted non-invasive measures of endothelial function.

微小血管と内皮機能の非侵襲的評価

The authors have utilized capillaroscopy and forearm blood flow techniques to investigate the role of microvascular dysfunction in pathogenesis of ...

A Methodological Approach to Non-invasive Assessments of Vascular Function and Morphology

The endothelium is the innermost lining of the vasculature and is involved in the maintenance of vascular homeostasis. Damage to the endothelium may predispose the vessel to atherosclerosis and increase the risk for cardiovascular disease. Assessments of peripheral endothelial function are good indicators of early abnormalities in the vascular wall and correlate well with assessments of coronary endothelial function. The present manuscript details the important methodological steps necessary for the assessment of microvascular endothelial function using laser Doppler imaging with iontophoresis, large vessel endothelial function using flow-mediated dilatation, and carotid atherosclerosis using carotid artery ultrasound. A discussion on the methodological considerations for each of the techniques is also presented, and recommendations are made for future research.

The present article describes the methodological considerations for several non-invasive assessments of vascular function and morphology that are commonly used in medical research to assess different stages of atherosclerosis.

血管機能と形態の非侵襲的なアセスメントに方法論的アプローチ

The endothelium is the innermost lining of the vasculature and is involved in the maintenance of vascular homeostasis.  Damage to the endothelium may ...

Using a Laminating Technique to Perform Confocal Microscopy of the Human Sclera

The sclera is a dense connective tissue that covers and protects the eye. It mainly consists of dense collagen bundles (types I, III, IV, V, VI, and VII). Due to its autofluorescence, opaqueness, and thickness, it has not been found suitable for confocal microscopy. An alternative approach to the one presented here, which uses formalin-fixed sclera embedded in paraffin for immunohistochemistry, has technical challenges, especially when preheating the tissue for antigen retrieval. Since the sclera is relatively poor in both cells and vessels, the use of larger tissue samples was explored to help prevent overlooking cells and to understand their localization in relation to vessels and other anatomical sites. To allow for the analysis of larger tissue samples under the confocal microscope, a laminating technique was performed to create thin layers from the sclera. Following the analysis of results of CD31 blood vessels and lymphatic vessel endothelial hyaluronan receptor 1 (LYVE1) positive cells, for which approval for scientific examination was obtained, the advantages and limitations of this method are discussed.

Human sclera tissue is mainly collagen; therefore, it is not easily usable for immunohistochemistry. To achieve the goal of performing immunohistochemistry for confocal microscopy of scleral tissue, a laminating technique was used.

人間の強膜の共焦点顕微鏡法を実行するために積層技術を用いて、


The sclera is a dense connective tissue that covers and protects the eye. It mainly consists of dense collagen bundles (types I, III, IV, V, VI, and ...

Minimally Invasive Muscle Embedding (MIME) - A Novel Experimental Technique to Facilitate Donor-Cell-Mediated Myogenesis

Skeletal muscle possesses regenerative capacity due to tissue-resident, muscle-fiber-generating (myogenic) satellite cells (SCs), which can form new muscle fibers under the right conditions. Although SCs can be harvested from muscle tissue and cultured in vitro, the resulting myoblast cells are not very effective in promoting myogenesis when transplanted into host muscle. Surgically exposing the host muscle and grafting segments of donor muscle tissue, or the isolated muscle fibers with their SCs onto host muscle, promotes better myogenesis compared to myoblast transplantation. We have developed a novel technique that we call Minimally Invasive Muscle Embedding (MIME). MIME involves passing a surgical needle through the host muscle, drawing a piece of donor muscle tissue through the needle track, and then leaving the donor tissue embedded in the host muscle so that it may act as a source of SCs for the host muscle. Here we describe in detail the steps involved in performing MIME in an immunodeficient mouse model that expresses a green fluorescent protein (GFP) in all of its cells. Immunodeficiency in the host mouse reduces the risk of immune rejection of the donor tissue, and GFP expression enables easy identification of the host muscle fibers (GFP+) and donor-cell-derived muscle fibers (GFP-). Our pilot data suggest that MIME can be used to implant an extensor digitorum longus (EDL) muscle from a donor mouse into the tibialis anterior (TA) muscle of a host mouse. Our data also suggest that when a myotoxin (barium chloride, BaCl2) is injected into the host muscle after MIME, there is evidence of donor-cell-derived myogenesis in the host muscle, with approximately 5%, 26%, 26% and 43% of the fibers in a single host TA muscle showing no host contribution, minimal host contribution, moderate host contribution, and maximal host contribution, respectively.

Minimally Invasive Muscle Embedding MIME - A Novel Experimental Technique to Facilitate Donor-Cell-Mediated Myogenesis

We describe a novel experimental technique that we call Minimally Invasive Muscle Embedding (MIME), which is based on the evidence that skeletal muscle tissue contains viable myogenic cells that can facilitate donor-cell-mediated myogenesis when implanted into a host muscle.

低侵襲の筋肉 (MIME) の埋め込み - ドナー細胞の筋を容易にする新しい実験手法

Skeletal muscle possesses regenerative capacity due to tissue-resident, muscle-fiber-generating (myogenic) satellite cells (SCs), which can form new ...

Second Harmonic Generation Signals in Rabbit Sclera As a Tool for Evaluation of Therapeutic Tissue Cross-linking (TXL) for Myopia

Methods to strengthen tissue by introducing chemical bonds (non-enzymatic cross-linking) into structural proteins (fibrillar collagens) for therapy include photochemical cross-linking and tissue cross-linking (TXL) methods. Such methods for inducing mechanical tissue property changes are being employed to the cornea in corneal thinning (mechanically weakened) disorders such as keratoconus as well as the sclera in progressive myopia, where thinning and weakening of the posterior sclera occurs and likely contributes to axial elongation. The primary target proteins for such tissue strengthening are fibrillar collagens which constitute the great majority of dry weight proteins in the cornea and sclera. Fortuitously, fibrillar collagens are the main source of second harmonic generation signals in the tissue extracellular space. Therefore, modifications of the collagen proteins, such as those induced through cross-linking therapies, could potentially be detected and quantitated through the use of second harmonic generation microscopy (SHGM). Monitoring SHGM signals through the use of a laser scanning microscopy system coupled with an infrared excitation light source is an exciting modern imaging method that is enjoying widespread usage in the biomedical sciences. Thus, the present study was undertaken in order to evaluate the use of SHGM microscopy as a means to measure induced cross-linking effects in ex vivo rabbit sclera, following an injection of a chemical cross-linking agent into the sub-Tenon&#39;s space (sT), an injection approach that is standard practice for causing ocular anesthesia during ophthalmologic clinical procedures. The chemical cross-linking agent, sodium hydroxymethylglycinate (SMG), is from a class of cosmetic preservatives known as formaldehyde releasing agents (FARs). Scleral changes following reaction with SMG resulted in increases in SHG signals and correlated with shifts in thermal denaturation temperature, a standard method for evaluating induced tissue cross-linking effects.

Second Harmonic Generation Signals in Rabbit Sclera As a Tool for Evaluation of Therapeutic Tissue Cross-linking TXL for Myopia

This protocol describes techniques for evaluating chemical cross-linking of the rabbit sclera using&#160;second harmonic generation imaging and differential scanning calorimetry.

架橋 (TXL) 近視治療の組織の評価ツールとしてウサギの強膜の第 2 高調波発生信号

Methods to strengthen tissue by introducing chemical bonds (non-enzymatic cross-linking) into structural proteins (fibrillar collagens) for therapy ...

Non-invasive Assessment of Dorsiflexor Muscle Function in Mice

Assessment of skeletal muscle contractile function is an important measurement for both clinical and research purposes. Numerous conditions can negatively affect skeletal muscle. This can result in a loss of muscle mass (atrophy) and/or loss of muscle quality (reduced force per unit of muscle mass), both of which are prevalent in chronic disease, muscle-specific disease, immobilization, and aging (sarcopenia). Skeletal muscle function in animals can be evaluated by a range of different tests. All tests have limitations related to the physiological testing environment, and the selection of a specific test often depends on the nature of the experiments. Here, we describe an in vivo, non-invasive technique involving a helpful and easy assessment of force frequency-curve (FFC) in mice that can be performed on the same animal over time. This permits monitoring of disease progression and/or efficacy&#160;of a potential therapeutic treatment.

Measurement of rodent skeletal muscle contractile function is a useful tool that can be used to track disease progression as well as efficacy of therapeutic intervention. We describe here the non-invasive, in vivo assessment of the dorsiflexor muscles that can be repeated over time in the same mouse.

マウスで内がえし筋機能の非侵襲的評価

Assessment of skeletal muscle contractile function is an important measurement for both clinical and research purposes. Numerous conditions can negatively ...

A Novel Non-invasive Method for the Detection of Elevated Intra-compartmental Pressures of the Leg

Acute Compartment Syndrome is a devastating consequence of musculoskeletal trauma. Currently the diagnosis is based on clinical signs and symptoms, and while adjuncts such as invasive intra-compartmental pressure measurements are often used to corroborate the physical exam findings, there remains no reliable objective test to aid in the decision to perform a decompressive fasciotomy. In a cadaver model of compartment syndrome, an ultrasound (US) based method has been shown to be a reliable measurement of increased intra-compartmental pressure. An absolute pressure of &#62;100 mbar or a difference of 50 mbar in the CFFP between the legs can be considered pathologic. Using an ultrasound transducer, coupled with a pressure sensor, the pressure needed to flatten the superficial fascia of the anterior compartment of lower legs (Compartment Fascia Flattening Pressure [CFFP]) can be measured. The CFFP of the injured leg is compared to the CFFP of the uninjured leg. This US measured index can then serve as an adjunct to the physical exam in evaluating injured lower extremities and assessing the need for decompressive fasciotomy. The advantages of this protocol include: being a non-invasive method and an easily reproducible technique.

An ultrasound probe coupled with a pressure sensor is used to assess the intra-compartmental pressure of the leg by directly measuring the compartment fascia flattening pressure (CFFP). This non-invasive protocol will provide reliable assessment of the pressure inside the anterior muscular compartment of the lower leg.

脚のコンパートメント内圧の上昇を検出するための新しい非侵襲的方法

Acute Compartment Syndrome is a devastating consequence of musculoskeletal trauma. Currently the diagnosis is based on clinical signs and symptoms, and ...

Characterization of a Novel Human Organotypic Retinal Culture Technique

Previous human organotypic retinal culture (HORC) models have utilized detached retinas; however, without the structural support conferred by retinal pigment epithelium-choroid (RPE-choroid) and sclera, the integrity of the fragile retina can easily be compromised. The aim of this study was to develop a novel HORC model that contains the retina, RPE-choroid and sclera to maintain retinal integrity when culturing retinal explants.
After cutting circumferentially along the limbus to remove iris and lens, four deep incisions were made to flatten the eyecup. In contrast to previous HORC protocols, a trephine was used to cut through not only the retina but also the RPE-choroid and sclera. The resultant triple-layered explants were cultured for 72 h. Hematoxylin and Eosin staining (H&#38;E) was used to assess anatomical structures and retinal explants were further characterized by immunohistochemistry (IHC) for apoptosis, M&#252;ller cell integrity and retinal inflammation. To confirm the possibility of disease induction, explants were exposed to high glucose (HG) and pro-inflammatory cytokines (Cyt), to mimic diabetic retinopathy (DR). The Luminex magnetic bead assay was used to measure DR-related cytokines released into the culture medium.
H&#38;E staining revealed distinct retinal lamellae and compact nuclei in retinal explants with the underlying RPE-choroid and sclera, while retinas without the underlying structures exhibited reduced thickness and severe nuclei loss. IHC results indicated absence of apoptosis and retinal inflammation as well as preserved M&#252;ller cell integrity. The Luminex&#160;assays showed significantly increased secretion of DR-associated pro-inflammatory cytokines in retinal explants exposed to HG + Cyt relative to baseline levels at 24 h.
We successfully developed and characterized a novel HORC protocol in which retinal integrity was preserved without apoptosis or retinal inflammation. Moreover, the induced secretion of DR-associated pro-inflammatory biomarkers when exposing retinal explants to HG + Cyt suggests that this model could be used for clinically translatable retinal disease studies.

This study aims to develop a novel human organotypic retinal culture (HORC) model that prevents compromising retinal integrity during explant handling. This is achieved by culturing the retina with the overlying vitreous and the underlying retinal pigment&#160;epithelium-choroid (RPE-choroid) and sclera.

新しいヒトの言語性の高いレティナル文化技術の特徴付け

Previous human organotypic retinal culture (HORC) models have utilized detached retinas; however, without the structural support conferred by retinal ...