著者は、このプロジェクトでの貢献のためにトリプルリングの技術からアンサンドマン、キース西原、そしてブライアンWilfleyに感謝します。この作品は、NIHのチャレンジグラント5RC1HL100436 - 0によって運営されている。

1。システムのセットアップ<ol><li>アイソセンタ（すなわちコリメータから40センチ）で画像にファントムを設定します。 </li><li>コリメータの前部（図4）のX線線量を測定するためにDAPのメーターを設定します。 </li><li> SBDXシステムの電源を入れます。 </li><li>システムの動作モードを選択してください。我々は現在、15fpsのフレームレートでビュー（FOV）の7&quot;フィールドを使用しています。X線源のピーク電圧は9kW X線源のパワーで80kVpに設定されている。 </li></ol> 2。データ取得<ol><li>制御コンピュータからのデータ取得を開始します。データ取得中に、検出器の画像をシステムメモリに保存されます。次の手順は、SBDXのシステムで行われます。 <ol><li>電子ビームはラスタファッション（図5）の順番に各焦点スポットの位置をスキャンします。 </li><li>電子ビームは、透過ターゲットをヒットし、X線（動画2）を生成します。 </li><li>それぞれの焦点位置に、X線光子はこのように検出器上に撮像ボリュームの小さい部分を投影し、焦点コリメータを使用して検出器を照らす。 </li><li>それぞれの焦点スポット位置については、検出器は、直接システムメモリに格納されているつの検出器のイメージを、作成します。 </li><li> 7選択した動作モード&#39;&#39; 15fpsのは、71x71フォーカルスポットを提供します。それぞれの焦点位置は、8μsの合計のために点灯します。露光時間があるため、X線ターゲットの熱的限界の1マイクロ秒刻みに分割する必要があります。このように、ビームは1μsと、次の焦点の位置に移動するための各焦点位置でターゲットを照射する。後日、それぞれの焦点は、8μsの露光を完了するために再検討されています。つの検出器のイメージが各焦点スポット照明用に作成されると、約60ミリ秒で取得し、メモリに保存されている40328検出器の画像の合計があります。 </li></ol></li></ol> 3。画像再構成<ol><li>オブジェクトがソースから異なる角度で点灯しているSBDXは、本質的にトモシンセシスシステムです。コリメータと検出器の間に位置撮像ボリューム内の任意の平面を再構成することができる。次の手順では、部分的なイメージが個々の面に、またはコンポジットまたは平面選択した画像に再構築される方法を示します。臨床SBDXシステムの手順で3.2から3.4は、リアルタイムで実行されます。 </li><li>再建のシミュレータ上で画像再構成パラメータを選択します。 </li><li>画像再構成アルゴリズムを実行します。画像再構成中に、アルゴリズムは次の手順を実行します。 <ol><li>個々の検出器の画像を読み取る。 </li><li>再構築するために平面の規模に合わせて、検出器の画像を拡大縮小します。 </li><li>その焦点のソースの場所に応じて画像をシフトし、復興の面（動画3）に追加します。 </li><li>それぞれの焦点位置のための最後の2つの手順を繰り返します。 </li><li>シフト操作によって作成されたパターンを除去するフィルタリング後処理を実行します。 </li><li>この時点で、一つの面は（図6）再建され、そして私たちのオブジェクトの解剖学は可視です。 </li></ol></li><li>要求された場合、平面選択した画像を生成するアルゴリズムを実行する。アルゴリズムは次の手順を実行します。 <ol><li> 3.2.6へのポイント3.2.1は、平面、選択した画像のために必要な32の平面を作成するために繰り返されます。飛行機は通常0.5ミリ（ムービー4、図7とムービー5）の間隔を持っている。 </li><li>画像の各部分については、焦点のオブジェクトを含む平面は、最終的な平面選択した画像（図8およびムービー6）の一部であるように選択される。 </li></ol></li><li>必要に応じて、視野の中心に中心を置くためにファントムの位置を変更。 </li><li>ファントムが正確に視野内に配置されるまで、ステップ2.1から3.3を実行してください。 </li><li>この非イコライズイメージのDAP計からの線量領域の製品を記録します。 </li></ol> 4。適応露光のための新しい動作モードのファイルの生成<ol><li>適応露光シミュレータに以前に取得された検出器の画像を読み込む。 </li><li>適応露光アルゴリズムのパラメータを選択します。 </li><li>適応露光シミュレータを実行します。シミュレータには、次の手順を実行します。 <ol><li>検出器の画像あたりの光子の目標数は、ユーザーが選択したしきい値に基づいて決定されます。 </li><li>それぞれの焦点スポット位置については、検出器の画像での光子数が決定されます。光子の目標数または8つ再スキャンの最大値のどちらかが（図9）に達するまで、その焦点位置から検出器の画像が蓄積されています。 </li><li>その結果、我々は、それぞれの焦点位置が点灯している回数詳述再スキャンマップ（図10）を得る。 </li><li>再スキャンのマップはSBDXシステムを実行するために使用されている動作モードのファイルにマージされます。 </li></ol></li></ol> 5。イコライズされた画像の取得<ol><li>更新された動作モードのファイルをロードするSBDXシステム。 </li><li>制御コンピュータからのデータ取得を開始します。データ収集は、2.1.5に2.1.1で説明するように実行されます。前の買収とは対照的に、X線ビームは、私たちの再スキャンマップに基づいて焦点位置でオンまたはオフになっています。イルミネーションの合計数が標準獲得に比べて小さいため、X線の線量が低減されます。 </li><li> DAP計で測定した線量領域の製品を記録。 </li><li> 3.4から3.2で説明するように新たに取得したイコライズされたデータの画像再構成アルゴリズムを実行します。 </li><li>再構成された等化画像（図11）が表示されます。 </li></ol> 6。データの分析<ol><li>非イコライズ画像とイコライズ画像で測定された線量を比較する。 </li><li>等化と非イコライズ再構成画像との違いを観察。 </li></ol> 7。代表的な結果： 図8および図11は標準的な画像と、イコライズ画像間の比較を示す。 DAP計で線量測定は、図10に示す再スキャンマスクを用いて等化画像で30％の用量の節約を示しています。 さらに、イコライゼーションは、後処理を必要とせず、画像のより快適な外観を与えて、ダイナミックレンジを圧縮するために非常に効果的な方法です。 に示すように、等化ろ過は用量を節約するために使用することができます。しかし、イコライゼーションは、ソースのパワーを増加させることにより、非イコライズイメージに放射線量を照合することによって画質を改善するために使用することができます。この方法では、画像の暗い領域は、縮小画像のノイズに、その結​​果、より多くの光子を受け取る。 <img src="/files/ftp_upload/3236/3236fig1.jpg" alt="図1" /> 図1。従来のX線透視システム。従来のシステムは、単一焦点X線源と大面積の検出器を備えています。患者は近くに検出器に配置されている。 <img src="/files/ftp_upload/3236/3236fig2.jpg" alt="図2" /> 図2。 SBDXシステム。SBDXシステムは、逆幾何学で動作します。大走査ビームX線源は、小さな面積の検出器を照らす。患者は、検出器から遠い位置している。 <img src="/files/ftp_upload/3236/3236fig3.jpg" alt="図3" /> 図3。データ収集のフローチャート。1）ファントムの非イコライズ画像が取得されます。 2）データがディスクアレイから抽出されます。 3）適応露光アルゴリズムは、露光または再スキャンマスクを作成するための入力としてこのデータを取ります。 4）再スキャンマスクは、ソース管理のコンピュータで元の動作モードと結合されます。 5）同一ファントムの等化画像を取得し、ディスクアレイに格納されています。 6）非イコライズ及びイコライズされたデータセットは、ディスクアレイから抽出し、画像再構成ソフトウェアは、各データセットの異なる平面を再構成している。 7）両方のイメージが再構成ソフトウェアの出力です。 8）両方のイメージが表示されます。 <img src="/files/ftp_upload/3236/3236fig4.jpg" alt="図4" /> 図4。システムのセットアップ。ファントムはX線源と検出器間のアイソセンタに患者テーブルの上に置かれている。線量、面積計は、X線源とファントムの間に配置されます。 <img src="/files/ftp_upload/3236/3236fig5.jpg" alt="図5" /> 図5。 X線源。電子ビームは電子銃で生成され、ラスター方式でコリメータの各穴をスキャンしています。コリメータの片側から始めて、ビームが順番にそれぞれの穴をスキャンします。行の終わりには、ビームがオフになっており、次の行の先頭に置かれ、スキャンはその行に対して起動されます。 71ホールによる電子ビームが全体コリメータをスキャンこの方法で、71が約60ミリ秒で8回スキャンされます。 <img src="/files/ftp_upload/3236/3236fig6.jpg" alt="図6" /> 図6。標準的な再構成画像。ヨウ素化された冠状動脈と心臓を表示する私たちの擬人化ファントムの再構成画像。画像は7インチFOVと15fpsの時に撮影された、およびX線ターゲットから45センチメートルで単一の平面が再建された。 <img src="/files/ftp_upload/3236/3236fig7.jpg" alt="図7" /> 図7。コリメータと検出器の間で異なる再構成された平面のマルチプレーン再建。表現。青の円錐形は、検出器の画像を再構成面にbackprojectedされる方法を示します。 <img src="/files/ftp_upload/3236/3236fig8.jpg" alt="図8" /> 図8。飛行機は、画像を選択した。この画像は32面の組成物である。これとは対照的にselecte上のみ船6、図にD面がフォーカスされている、すべての船が中心になっています。 <img src="/files/ftp_upload/3236/3236fig9.jpg" alt="図8" /> 図9。イコライゼーションのろ過ステップ。コリメータがスキャンされるように（上部）、検出器は、オブジェクトの不透明度（底部）に応じて様々なカウントレートを受け取ります。各コリメータの穴は8回（8再スキャン）までスキャンされます。まずRescan（再スキャン）で、焦点スポットは、左から順に、行に沿って順番に点灯している、とフラックスはそれぞれの穴のために測定されます。次の再スキャンでは、照明は、行の先頭から繰り返されます。それぞれの焦点スポットの場合は、カウントが前の値に追加されます。カウントの合計数が予め設定したしきい値を超えている場合、この穴は、次の再スキャンを点灯されません。現在の実装では、このプロセスはオフラインで実行され、その後等化画像を取得するために使用される再スキャンマスクの創造につながります。 <img src="/files/ftp_upload/3236/3236fig10.jpg" alt="図10" /> 図10。等化ろ過のアルゴリズムによって生成された再スキャンマップ。この画像の各ピクセルは、コリメータの1つの焦点スポットを表しています。画像は、したがって、71x71ピクセルです。各ピクセルのグレーレベルはゼロ（黒）から8（白）に、その焦点スポットのための再スキャンの数を表します。我々は、画像の右側部分に、再スキャンの数が非常に低いことを観察。その結果、これらの焦点スポットの各々は、2度しか点灯します。この地域は、イメージがほとんどのため、この領域の低X線吸収が飽和している私たちの再構成画像（図6）、の肺野領域に対応。 <img src="/files/ftp_upload/3236/3236fig11.jpg" alt="図11" /> 図11。飛行機は、イコライズされた画像を選択する。この画像は、適応露光後の再構成アルゴリズムの出力である。この画像は標準画像（図8）と同じ動作モード7&quot;15fpsので買収されていますが、適応露光と図10のスキャンマスクに基づいて有効。像が船その結果強度の点でより均一であり、特に暗い領域では、より高いコントラストで表示されます。画像の右側には、肺野ではもはや飽和がある。 ムービー1。 SBDXシステムのアニメーション。SBDXシステムは、逆幾何学で動作します。大走査ビームX線源は、小さな面積の検出器を照らす。患者は、はるかに検出器から位置している。 <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/3236/3236movie1.swf">映画をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> ムービー2。 X線発生。各焦点スポットでは、電子ビームは、タングステンターゲットをヒットし、X線が生成されます。コリメータは、検出器に向かってX線ビームを当てています。 <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/3236/3236movie2.swf">ムービーを表示するには、ここをクリック。</a> 動画3。画像再構成のアニメーション。このアニメーションは、検出器の画像を使用して、最終的な画像を再構成のプロセスを表します。コリメータ（左下）のそれぞれの焦点の場合は、対応する検出器の画像（左上）は、（右）再構築するために平面上に投影される。このアニメーションでは、X線源から異なる距離に再構成される3つの面を表しています。 <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/3236/3236movie3.avi">ムービーを表示するには、ここをクリック。</a> 映画4。平面の選択。SBDXシステムは、トモシンセシスイメージングシステムです。再構築し、視覚化される平面は、ユーザーが選択できます。 <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/3236/3236movie4.swf">ムービーを表示するには、ここをクリック。</a> 映画5。マルチプレーンのアニメーション。このビデオは別の平面を表示するには、コリメータからの距離を増やすことで再構成。特に、ヨウ素化された冠状動脈は、それらの物理的な位置に応じて、フォーカスが合って出たり入ったりする。 <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/3236/3236movie5.avi">ムービーを表示するには、ここをクリック。</a> 映画6。 3D平面は、アニメーションを選択した。再建された焦点面の3次元可視化を。焦点面は深さの増加とともに、よりシフトされます。 <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/3236/3236movie6.wmv">ムービーを表示するには、ここをクリック。</a>

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著者は、この記事で使用する楽器を作るトリプルリングの技術の従業員です。

我々は、投与量の節約が可能な等化技術を使用していることを示しています。本稿では、唯一の画質への影響を議論することなく、我々の技術が適用される方法を示します。しかし、私たちの目標は、イコライズされた画像のノイズの比にターゲットの信号を維持することであることに注意することが重要です。根本的な仮定は非イコライズ画像で、信号対雑音比が非常に不均一であるということです。特に、肺野のような明るい領域は、診断タスクを実行するために必要なより対雑音比が高い信号を示す。イコライゼーションは、私たちはこれらの領域で信号対雑音比を下げるために、画像の暗い領域での雑音比信号を維持することができます。我々は現在、我々のアプローチを検証するためにノイズの測定の研究を行っている。予備的な結果は30％程度の投与量の節約は画像7,8の暗い領域でノイズの比に相当する信号で達成可能であることを示している。 等化ろ過の可能性は、長年の科学文献で認識されている。しかし、これまでに公開されたすべての実装は大幅にこのアプローチ9,10のユーティリティを妨げて、機械的なシャッターやフィルターを含んだ。ここでは、機械的な実装の問題を克服し、その等化が完全に電子化されたアプローチに基づいていることを実証。 臨床SBDXシステムでは、ここで紹介する手順のほとんどはハードウェアに実装され、データ収集中にリアルタイムで実行されます。等化アルゴリズムは、リアルタイムで実行されます、と表示された画像は、デフォルトでは均等化されます。アルゴリズムは、動的に撮像される被写体、被写体の動き、そして変化するガントリの位置に応じてそのパラメータを適応させます。我々は我々のアルゴリズムを改良し続け、そして私達の方法のさらなる開発は、リアルタイムの実装を容易にするために必要となります。

x-ray dose reduction through adaptive exposure in fluoroscopic imaging

X線透視は、広く心臓介入時のイメージの指針として使用されます。しかし、これらの手順で放射線量が高くなることが、これは特に小児のアプリケーションで、重要な関心事です。小児科の手順は一般的にはるかに複雑な大人に実行されるものよりであり、したがって平均4〜8倍長く1上にあります。さらに、子どもたちは10歳で10透視手続きまで受けることができる、と一般人口2,3より、そのライフサイクル全体で致命的な癌を発症する三倍高いリスクを有することが示されている。 我々は、放射線量が大幅に私たちのスキャンビームデジタルX線（SBDX）システム4使用することにより、成人心臓の手続に低減できることが示されている- （図1、動画1逆イメージングジオメトリ5,6を採用透視イメージングシステムをと図2）。代わりに、単一の焦点と、従来のシステムで使用されている拡張検出器から、我々のアプローチは小さな検出器に焦点を当てた複数の焦点スポットが拡張されたX線源を利用しています。私たちのX線源は、走査型電子ビームが連続して9000の焦点位置までの照明で構成されています。それぞれの焦点スポットは、検出器に撮像ボリュームの小さい部分を投影します。最終的なイメージを直接検出器に投影され、従来のシステムとは対照的に、SBDXは9000検出器の画像から、最終的な画像を再構成するために、専用のアルゴリズムを使用しています。 小児のアプリケーションでは、SBDXシステムとの投与量の節約は、成人の手順に比べて小さいことが期待されています。しかし、SBDXシステムは、電子適応露光技術を実装することによって、追加投与量の節約が可能になります。この方法の鍵はSBDXシステムのマルチビームスキャン法である：むしろ同じ放射線量で画像のあらゆる部分を露出させるよりも、我々は、動的に露出領域の不透明度に応じて、露出を変化させることができます。したがって、我々は大幅に放射線透過性の部分の露出を減らし、より多くの不透明領域の露出を維持することができます。私たちの現在の実装では、適応露光は、ユーザーとの対話（図3）が必要です。しかし、将来的には、適応露光は、リアルタイムと完全に自動化されます。 我々は擬人化されたファントムと線量面積積（DAP）メーターを用いて適応露出がある場合とない場合と比較して測定された放射線量で実験を実施した。ここで紹介する実験では、我々は30％の線量低減を見つける。

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X-ray Dose Reduction through Adaptive Exposure in Fluoroscopic Imaging

我々は、走査ビームのデジタルX線システムを使用して動的な適応露光技術の開発を行っています。むしろ一様にオブジェクトを公開するよりも、露出がオブジェクトの不透明度に応じて適応される。ここでは、30％の用量の節約をもたらした人間の形をしたファントム実験を示す。

透視イメージングの適応暴露によるX線の線量低減

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

x-ray-dose-reduction-through-adaptive-exposure-in-fluoroscopic-imaging

Research

JoVE Journal

Medicine

14.3K ビュー.  Triple Ring Technologies. 我々は、走査ビームのデジタルX線システムを使用して動的な適応露光技術の開発を行っています。むしろ一様にオブジェクトを公開するよりも、露出がオブジェクトの不透明度に応じて適応される。ここでは、30％の用量の節約をもたらした人間の形をしたファントム実験を示す。

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

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

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

X線CTを用いたマウス肥満モデルにおけるセグメンテーションおよびFATボリュームの測定

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

医学

Assessing Teratogenic Changes in a Zebrafish Model of Fetal Alcohol Exposure

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

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

胎児性アルコール暴露のゼブラフィッシュモデルの催奇形性変化を評価する

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

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

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

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

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

イメージンググリオーマ開始<emインビボで&gt;</em&gt;ポリッシュと補強シン頭蓋骨頭蓋窓スルー

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

Minimal Erythema Dose (MED) Testing

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

Minimal Erythema Dose MED Testing

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

最小紅斑量（MED）試験

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

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

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

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

デュアルフェーズコーンビームコンピュータ断層撮影法は、参照達し、薬剤溶出ビーズ塞栓化学及血塞栓中に肝細胞癌の治療に

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

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

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

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

左胸放射線治療における心臓線量を削減するための自​​主的な息止め法

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

Non-fluoroscopic Catheter Tracking for Fluoroscopy Reduction in Interventional Electrophysiology

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

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

インターベンション電気生理学における透視削減のための非透視カテーテルトラッキング

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

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

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

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

新生児マウスの肺における肺流体体積のリアルタイムX線イメージング

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

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

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

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

シリコーン ゴム射出化合物を用いた微細血管構造を調べるための二次元 x 線血管造影

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

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

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

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

経カテーテル大動脈弁留置中画像融合 3次元 CT 血管造影 x 線透視との登録を改善

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