スイス国立科学財団（N · 51AU40_125759）によって賄わ - この研究は、研究の能力のナショナルセンター（NCCR）&quot;精神疾患のシナプス拠点SYNAPSY&quot;によってサポートされていました。ローカルGyrification指数の開発は、スイス国立研究基金から博士マリーSchaer（323500〜111165）へと博士ステファンEliez（3200〜063135.00 / 1、3232から063134.00 / 1、PP0033 - 102864および32473Bへの補助金によって支えられて-121996）とジュネーブ - ローザンヌ大学とローザンヌ連邦工科大学の生物医学イメージング（CIBM）だけでなく、基礎のLeenaardsとルイJeantetセンターによる。 FreeSurferソフトウェアの開発のための支援は、研究資源のための国立センター（P41 - RR14075、およびNCRR BIRN形態計測プロジェクトBIRN002、U24 RR021382）、生物医学イメージングと生体工学研究所（R01 EB001550、R01EB006758）、によって部分的に提供されていました国立神経疾患研究所およびストローク（R01 NS052585 - 01）だけでなく、精神障害と神経科学の発見（MIND）研究所とは、医学研究のためのNIHロードマップ、グラントU54を通じて国立衛生研究所によって資金を供給医用画像のコンピューティングのための国民の同盟（NAMIC）、の一部です。 EB005149。追加のサポートは、エリソン医学財団によって資金を供給自閉症＆ディスレクシアプロジェクトによって提供されていました。

1。 3D皮質表面を再構築 Wikiの（で説明したように、プロトコルのこの最初の部分は、標準FreeSurferのパイプラインを使用しています<a href="http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/fswiki">http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/fswiki</a> ）。ここで詳述するコマンドが皮質表面再構成を達成するための一つの方法を説明することに注意してください、しかし、同等のコマンドを使用することもできます。 <ol class="lalpha"><li> FreeSurferに生のMRI DICOMをインポートし、画像の品質を検証する（向きが正しいことを、例えば、十分なコントラストとイメージは移動しません）。このプロセスは、次のコマンドを（コメントを示す&quot;＃&quot;特定のインスタンスに適切な値に&lt;...&gt;の間にテキストを（含む）に置き換え、および）を使用します： mksubjdirs <subj_id> ＃FreeSurferで使用されているフォルダのアーキテクチャを作成する CD <subj_id> / MRIは＃あなたの主題のMRIフォルダに移動します mri_convert - CM <path_to_your_dicom&gt; 001.mgzは＃＃FreeSurfer形式で生のMRIを変換する tkmedit <subj_id> 001.mgzは＃変換後のボリュームを可視化 </subj_id></path_to_your_dicom></subj_id></subj_id></li><li>三次元皮質メッシュモデル8,9を作成します。埋め込 ​​み溝の問題に対処するためには、FreeSurfer最初の初期灰白色の表面の出発点として使用されている単一の白質のボリュームを、作成します。この面は、強度の局所勾配に応じて最適化し、さらにグレー- CSFのインタフェースに拡張されます。 偵察-すべての- S <subj_id> ＃皮質表面再構成を開始する </subj_id> ホワイト（グレーホワイトインタフェース）と軟膜（グレー- CSFインタフェース）表面：再構成プロセスの最後に、2つのメッシュの各半球の約15万点で構成されるモデルを取得します。すべてのサーフェスとボリュームがで​​き、ネイティブ領域に残っていることに注意することは重要です<html>このような体積、表面積、変形することなく測定する厚さやgyrification指標として測定。 </li><li>これらの再建された曲面の精度を確認します。 tkmedit <subj_id> T1.mgz？h.pial＃白い表面が緑色に重ね合わせていると赤の軟膜表面 </subj_id> ここで、hは半球を示す：右半球、左半球とrh.pial用lh.pial。図2（2つのバージョン：Webサイトのための映画と静的ページに含まれるアニメーションGIF画像 ） は FreeSurferパッケージとともに配布&quot;BERT&quot;主題の正しい白と軟膜表面再構成の例を示しています。手動で再構築プロセスの結果を修正する必要がある場合、あなたは（FreeSurfer Wikiのチュートリアルが用意されて<a href="http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/fswiki/FsTutorial/WhiteMatterEdits">http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/fswiki/FsTutorial/WhiteMatterEdits</a> 、</li></ol> 2。ローカルGyrificationインデックスを計算するあなたがあなたの表面に問題がなければ、コマンドを使用してローカルGyrification指数（L GI）を計算する： 偵察-すべての- LGI - S <subj_id></subj_id>このコマンドは、通常、ワークステーションのパワーにもよりますが、一つの研究の参加者の両半球のために約3時間かけて実行される。 リットル GIプロセスの異なるステップを図で概説されています。 1。コンピューティングは、形態学的な閉動作を使用して外表面の作成から始まります。この外面、示された？h.pial_outer_smoothedは、さらに図5に示す。 3。その後、関心の円形領域をオーバーラップ約800の外側表面上に作成されます。これらの領域のそれぞれについて、関心の対応する領域は、上で定義され軟膜表面。全体の計算は、皮質表面の各点に対して1 リットル GI値（半球あたりすなわち〜150,000の値）を含む個々のマップの作成 ​​で終わります。 3。各半球のためのl GIの計算結果を確認してください tksurfer <subj_id> ？H軟膜-オーバーレイ <subj_id> /サーフィン/？h.pial_lgi - fthresh 1 </subj_id></subj_id> リットル GI値は皮質表面上にオーバーレイされます。正しいLの GI値は通常、1と5の間に含まれているとして、1（オプションfthresh付き）で、最小しきい値を設定すると、迅速なチェックを可能にする：何か灰色の皮質領域を見ることはできないはず。正しい個々の結果の例を図に示します。 4。 4。統計的グループの比較目的は、性別の効果を制御しながら、皮質表面上の各頂点でのグループの効果を定量化することであると年齢。あなたが各頂点に皮質の厚さを比較したいが、？h.pial_lgiの代わりに？h.thicknessを与えるかのように、同じプロセスに従う必要があります。二つのオプションは、統計的グループの比較を計算することが可能です：古典的なコマンドが最初に表示され、グラフィカルインターフェース（Qdecは）簡単にその後言及されている。 <ol><li>グループ間リットル GIの結果を比較する最初のオプションは、以下のコマンドを使用して、さらに詳細はから入手できます<a href="https://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/fswiki/FsTutorial/GroupAnalysis">https://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/fswiki/FsTutorial/GroupAnalysis</a> 。 <ol class="lalpha"><li>まず、入力のすべての科目を与える研究、特定のテンプレートを作成する必要があります。 make_average_subject -被験者 <subj_1><subj_2><subj_3> ... </subj_3></subj_2></subj_1> コマンドは、上記の&quot;平均的&quot;という名前のテーマが作成されます。代わりに、件名&quot;FSAVEを使用することができますFreeSurferディストリビューションの一部として配布激怒&quot;。 </li><li>その後、あなたの研究に関与する科目（&quot;FreeSurferグループ記述子ファイル &quot;）の記述を含むテキストファイルを作成します。あなたのFSGD.txtは次のようになります。 GroupDescriptorFile 1 グループControl_Male グループControl_Female グループPatient_Male グループPatient_Female 変数年齢 入力 <subj_1> Patient_Male 20 入力 <subj_2> Control_Female 23 &lt;...&gt; </subj_2></subj_1></li><li>各半球ごとに次のコマンドを使用して、平均的な被験者の空間のL GIのデータを再サンプリング： mris_preproc - fsgd FSGD.txt -ターゲットの平均-半H - ？測定pial_lgi - ？出h.lgi.mgh </li><li>ノイズに信号を減らすために皮質表面上にデータを平滑化。 mri_surf2surf -半H - ？の平均- ？SVAL h.lgi.mgh - FWHM 10 - ？tval h.10.lgi.mgh </li><li>各頂点のレベルのグループの比較を計算する。そのためにあなたがFSGD.txt上記の場合にはコントラストのテキストフ​​ァイル（例：を作成する必要があります、&quot;contrast.txtは、&quot;コントロールとの違いを計算する値は&quot;1 1 -1 -1 0&quot;が表示されます患者の年齢と性別をコントロールしつつ）。最後に、比較を実行します。 mri_glmfit - ？Y h.10.lgi.mgh - fsgd FSGD.txt DOSS - glmdir h.lgi.glmdir - ？サーフ平均H - C contrast.txt </li><li> tksurferを使用して、平均的な主題の結果を可視化します。 tksurfer平均？hが水増し その後、オーバーレイとしてフォルダにあるsig.mghファイルをロードする？h.lgi.glmdir / contrast.txt / sig.mgh。オプションを使用して、&quot;オーバーレイを設定する&quot;には、さらにpのしきい値を変更するだけでなく、偽発見率10を用いて多重比較のために正しいこともできます。 </li></ol></li><li>グループCOMの代替オプションパリソンをQdec、FreeSurferで実装グラフィカルユーザインタフェースを使用することです。ローカルGyrificationインデックスとQdecの使用は、事前にスムーズリットル GIのデータに意味： 偵察-すべての- qcache -測定pial_lgi平均 <your_average_subj> - S <subj_id></subj_id></your_average_subj> Qdecで、FreeSurferグループ記述子ファイルは、わずかに異なるバージョン、年齢などのさまざまなグループやその他の交絡変数の記述を含むデータテーブル（qdec.table.dat）に置き換えられます。 Qdecの利用の詳細な説明はで提供されています<a href="http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/fswiki/FsTutorial/QdecGroupAnalysis">http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/fswiki/FsTutorial/QdecGroupAnalysis</a> 。 。注目すべきは、L GIはQdecの従属変数のリストで利用できない場合、あなたのホームディレクトリにあるQdecrcファイルに次の行を追加する必要があります。 MEASURE1 = pial_lgi </li> &lt;/ OL&gt; 5。分析また、統計解析は最終的にFreeSurfer 11に統合された皮質parcellationのレベルで計算することができます。その目的のために、平均リットル GI値は、それぞれの半球の興味の34 gyral地域を抽出することができ、これらの測定値は、さらに別の群間で比較することができます。それは統計的比較の量を制限するとして、この小包ワイズ解析では、（上述のように頂点単位の分析とは対照的に）魅力的かもしれない。ただし、各点のL GIは、関心のgyral領域での平均lの GIにもある程度関心の近隣地域でgyrificationが反映されるように、周囲の円形の領域にgyrificationを定量化する。 最後に、最も重要な問題は、このプロトコルでは神父の間に発生する可能性のある他の問題に対する解決策を説明していたものの、eeSurfer または l GI処理はFreeSurferメーリングリスト （のアーカイブで見つけることができます<a href="http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/fswiki/FreeSurferSupport">http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/fswiki/FreeSurferSupport</a> ）。 6。代表的な結果プロトコルのセクション1cで説明したように、常に慎重に前リットル GIの計算に皮質表面の復元の精度を確認する必要があります。前頭葉と後頭葉の間にスクロールしながら、血管や細胞膜を軟膜表面に含まれていないことに特に注意を払う。白い面が正確に灰白色のインタフェースを以下のことも確認してください。正しい再建の例は、（ 全体のボリュームのアニメーションGIFの図を参照 ）図2に提供されています。 リットル GI計算の最後に、また各被験者の両半球の結果を確認する必要があります。1より小さいリットル GIの結果を持つ任意の皮質領域は存在しないはずです。プロトコルと図4のセクション3 は 、l GI計算の出力が正しいかどうか、正しいチェックする方法を示します。 <img alt="図1" src="/files/ftp_upload/3417/3417fig1.jpg" /> 図1 リットル GI計算の概要はまず 、三次元皮質メッシュモデルは、標準FreeSurferのパイプラインを使用してRAW画像から再構成されています。これらの再構成アルゴリズムは埋め込み溝の問題を克服するための出発点としてバイナリ白質のボリュームを使用してください。皮質メッシュモデルは、一般的に約15万の頂点を含んでおり、古典的に各ポイントで皮質の厚さを計算するために使用されています。同様に、ローカルGyrification指数（L GI）は、各頂点で計算されます。その目的のために、外側の表面が作成されます。その後、関心の対応する円形領域は外側で識別されますマッチングアルゴリズムを使用してdを皮質表面。興味の重なり合う領域、L GIの個々のマップの作成 ​​のプロセスの結果を生成する約800の後。これらのマップは簡単に解釈することができます：5の手段のインデックスをより多くの皮質表面が周囲に溝内に陥入5時間があることをその目に見える皮質表面の量、皮質が周辺地域に平坦であることを意味のインデックス。最後に、統計的グループの比較は、皮質の厚さの比較と同様に、各頂点のレベルで計算されます。 図1B。 リットル GIの個々の皮質マップは、この小さな映画は、図1に示すように、個々の皮質LGIマップの360度の回転を示しています。 1。それは、より高いリットル GI値を持つ皮質領域は、子宮内の生活の中で中に作成される最初の倍に相当することに注意することは顕著である：シルビウス裂、上側頭溝とのtraparietalの脳の側面図で溝、および脳の内側のビュー上頭頂後頭溝が。 <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/3417/3417fig1B.avi">映画を見る</a> <img alt="図2" src="/files/ftp_upload/3417/3417fig2.jpg" /> 図2。十分な皮質表面再構成（一冠状断面）の例。復興プロセスの終了後、皮質表面は正確に全体脳容積にわたって検証する必要があります。内側の皮質表面には、（画像上に緑色で、白い面を示す）正確に灰白色のインターフェースに従ってください。外側の皮質表面には（すなわちグレー- CSFインタフェース、ここで赤で、軟膜表面を示す）容器や膜のどの部分を含めないでください。注目すべきは、ここで紹介する例では、FreeSurferパッケージとともに配布&quot;BERT&quot;テーマを使用しています。 図2B。十分な皮質表面reconstruの例ction（フルボリューム）が、このアニメーションGIFイメージは、ほとんど正面からFreeSurferで最も頭冠状セクションにスクロールして見られる各冠状セクションの&quot;BERT&quot;主題、の左半球の皮質表面を示しています。 <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/3417/3417fig2B.gif">表示ムービーを</a> <img alt="図3" src="/files/ftp_upload/3417/3417fig3.jpg" /> 図3。外面の例リットル GIプロセス（一冠状断面）の一部として計算。 リットル GI計算の最初のステップは、半球を包む外側の面の作成 ​​です。この表面は、（示さ？FreeSurferでh.pial_outer_smoothed）tkmeditを使って確認することができます。ここでは、FreeSurferと共に配布&quot;BERT&quot;主題を例として使用されます。 図3B。 リットル GIプロセス（フルボリューム）の一部として計算外面の例。このアニメーションGIFの画像として最も正面からFreeSurferでtkmeditで最も頭冠状セクションにスクロールして見られる各冠状断面で左半球の外側面を示しています。 <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/3417/3417fig3B.gif">ビューの映画は、</a> <img alt="図4" src="/files/ftp_upload/3417/3417fig4.jpg" /> 図4。 FreeSurferで見たときに正しいリットル GIの出力例を示します。重ねリットル GI値を持つ&quot;BERT&quot;主題の皮質表面の異なる方向に。カラーコードは、FreeSurferでtksurferで見られるデフォルトの&quot;熱&quot;オーバーレイです。 1の最小しきい値を使用して、すべての頂点が着色する必要があり、皮質領域はapすべきグレーの梨。注目すべきは、色のオーバーレイは、最小値と最大値、同様にL GIの全体的な分布のヒストグラムもチェックできるtksurfer、で&quot;オーバーレイを設定&quot;オプションを使用して変更できます。

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著者らは、開示することは何もない。

上記のプロトコルは、脳のT1強調MRIに基づくローカルGyrification指数を測定し、統計的グループの比較を実施する方法について説明します。私たちの方法は、特に皮質膨張過程で早期に混乱をローカライズし、多くの神経発達や精神状態に特に関心などであるように設計されています。臨床サンプルのグループの比較の例は私たちのグループ1,12、あるいは他の人13〜16によって?...

材質：2GHz以上のプロセッサと4GBのRAMの最小値とUnixやMacワークステーション、FreeSurferがインストールされています（と<a href="http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/fswiki">http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/fswiki</a> 、好ましくは最新のバージョンが、ないより古いバージョン4.0.3より）。ローカルGyrificationインデックスを計算するために、MATLABは、（要求される<a href="http://www.mathworks.ch/">http://www.mathworks.com/</a> Image Processing Toolboxのと一緒に）。 データ：良質のサンプル（高解像度、高コントラスト）脳MRI T1強調データセット。被験者のあなたのグループは、好ましくは、年齢や性別は整合させる必要があります。脳形態で通常の個体間のばらつきを考えると、各群の被験者数は、既存のグループの違いを（ - よりよいより多くの）識別するのに十分なはずです。妥当な最小のサンプルサイズは約20人の被験者になるグループごとに（あなたのグループが緊密に性別と年齢をマッチされている場合、変更の強度が大きく、場合は、おそらく少ないために行くことができますが）。 <table border="1"><tbody><tr><td> 機器の名前 </td><td> 会社 </td><td> カタログ番号 </td><td> コメント </td></tr><tr><td> FreeSurfer </td><td>生物医学イメージング、MGHのためのMartinosセンター</td><td></td><td> 4.0.3より新しいバージョン</td></tr><tr><td> MathWorks社のMATLAB </td><td> Mathworks社</td><td></td><td>画像処理ツールボックス</td></tr></tbody></table>

how to measure cortical folding from mr images: a step-by-step tutorial to compute local gyrification index

皮質フォールディング（gyrification）はこの期間中に発生した有害事象はどの年齢でも識別可能となる痕跡を残すように、人生の最初の数ヶ月の間に決定されます。最近マンジャンと同僚2でレビューとして、いくつかの方法がgyrificationの異なる特性を定量化するために存在している。例えば、sulcal形態計測は、3非対称性などの深さ、長さまたはinter -半球の指標として形状記述子を測定するために使用することができます。これらの幾何学的特性は、解釈が容易であるという利点を持っている。しかし、sulcal形態計測はしっかりと溝の特定のセットの正確な識別に依存して、それゆえgyrificationの断片化された説明を提供します。 gyrificationのよりきめ細かな定量化は、平滑化、絶対平均曲率は、通常、皮質表面4上の点の数千で計算される曲率ベースの測定、を達成することができます。曲率は、しかしstraightforwarではない曲がった状態や生物学的に意味のあるような皮質体積や表面のように相関するとの間に直接的な関係があるかどうかが不明確のままであるdは、理解する。皮質フォールディングの測定で発生した様々な問題に対処するため、我々は以前に絶妙な空間分解能で、単純な解釈のローカルgyrificationを定量化するアルゴリズムを開発した。我々の方法は、Gyrificationのインデックス5、元々の種を超え皮質折りたたみの差異を評価するために比較神経解剖学で使用されているメソッドのインスピレーションを得ています。興味の円形領域に表示される皮質の量と比較して我々 名 l OCAL Gyrification指数（L GI 1）、我々はsulcal襞に埋もれ皮質の量を測定する私たちの実装で、で。皮質は、径方向の膨張6まで主に成長することを考えると、私たちの方法は、特に皮質発達の初期の欠陥を識別するように設計されました。 番目の記事では、我々が詳細に今自由にFreeSurferソフトウェアの一部（として配布されているローカルGyrification指数の計算、、です<a href="http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/">http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/</a> 、医学、マサチューセッツ総合病院のためのMartinosセンター） 。FreeSurferは、構造的MRIデータから脳の皮質表面の自動復元ツールのセットが用意されています。サブミリメートル精度での画像のネイティブ空間で抽出された皮質表面をさらにリットル GIの計算の基礎となる外表面、の作成 ​​に使用されます。関心の円形領域は、外表面に線引きされており、皮質表面上の利益のそれに対応する領域は、当社のバリデーションスタディ1で説明したようにマッチングアルゴリズムを使用して識別されます。このプロセスは、繰り返しのためにgyrificationの皮質マップで、その結果、利益の大部分は重複領域で反復されるRその後の統計的比較（図1）。注目すべきは、同じようなインスピレーションとローカルgyrificationの別の測定は、各点でのフォールディングインデックスが同じでディスクの面積で割った球に含まれる皮質面積の比率として計算されますトロと仲間7によって提案された半径。二つの実装では、トロらずつという点で異なります。ユークリッド距離をベースにしている皮質領域の不連続なパッチを考慮し、我々のは厳密な測地線のアルゴリズムを使用し、関心の円形領域における脳の表面の皮質領域の開口部の唯一の連続的なパッチを含むのに対しています。

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How to Measure Cortical Folding from MR Images: a Step-by-Step Tutorial to Compute Local Gyrification Index

どの年齢でも測定gyrification（皮質フォールディング）は初期の脳の発達にウィンドウを表します。したがって、我々は以前に半球上の点の数千にローカルgyrificationを測定するアルゴリズムを開発<sup&gt; 1</sup&gt;。本稿では、詳細は、このローカルgyrificationインデックスの計算を。

ローカルGyrificationのインデックスを計算するステップバイステップのチュートリアル：MR画像からの皮質折りたたみを測定する方法

Cortical folding (gyrification) is determined during the first months of life, so that adverse events occurring during this period leave traces that will ...

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Research

JoVE Journal

Medicine

27.7K ビュー.  University of Geneva School of Medicine. どの年齢でも測定gyrification（皮質フォールディング）は初期の脳の発達にウィンドウを表します。したがって、我々は以前に半球上の点の数千にローカルgyrificationを測定するアルゴリズムを開発 1。本稿では、詳細は、このローカルgyrificationインデックスの計算を。

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Intrauterine Telemetry to Measure Mouse Contractile Pressure In Vivo

A complex integration of molecular and electrical signals is needed to transform a quiescent uterus into a contractile organ at the end of pregnancy. Despite the discovery of key regulators of uterine contractility, this process is still not fully understood. Transgenic mice provide an ideal model in which to study parturition. Previously, the only method to study uterine contractility in the mouse was ex vivo isometric tension recordings, which are suboptimal for several reasons. The uterus must be removed from its physiological environment, a limited time course of investigation is possible, and the mice must be sacrificed. The recent development of radiometric telemetry has allowed for longitudinal, real-time measurements of in vivo intrauterine pressure in mice. Here, the implantation of an intrauterine telemeter to measure pressure changes in the mouse uterus from mid-pregnancy until delivery is described. By comparing differences in pressures between wild type and transgenic mice, the physiological impact of a gene of interest can be elucidated. This technique should expedite the development of therapeutics used to treat myometrial disorders during pregnancy, including preterm labor.

Intrauterine Telemetry to Measure Mouse Contractile Pressure In Vivo

This manuscript provides a protocol for implanting telemeters in the mouse for the purpose of measuring intrauterine pressures during pregnancy.

マウス収縮圧力を測定するために子宮内テレメトリ<em&gt;インビボ</em

A complex integration of molecular and electrical signals is needed to transform a quiescent uterus into a contractile organ at the end of pregnancy. ...

医学

Step By Step: Microsurgical training method combining two nonliving animal models

The learning of microsurgical techniques and the maintenance of microsurgical skills have been traditionally based on the use of living animals, mainly laboratory rats. This method although extremely valuable can be economically demanding both for the surgeon and the sponsoring institution; it also requires special training facilities that may not always be available or accessible. Furthermore ethical concerns can limit the use of living animals for training purposes. Alternative training methods, such as inert tubes and gloves have not gained popularity among surgeons since they do not offer an experience similar to that of a clinical situation. Non-living animal models include the use of chicken thighs and wings; they offer a practice experience that resembles a clinical situation to a considerable extent. This type of training is relatively cheap and easily available. The microscope and instruments required can be acquired over the internet, and the chicken pieces can be bought at the local supermarket.
This approach allows a motivated trainee to rehearse different types of surgical techniques several times at a reasonable expense, helping to develop or maintain his surgical expertise if more complex facilities are not available. On the current manuscript we describe how to setup a small practice station, how to dissect the specimens, and how to practice both with the chicken thighs and with the chicken wings in a progressive fashion. This approach takes advantage on the versatility of the chicken thigh model and the small size of the chicken wing Brachial artery.

Here we describe how to set up a small microsurgical practice station and a simple and inexpensive method for the training of microsurgery with non-living animal models.

2非生物の動物モデルを組み合わせた顕微トレーニング方法：ステップバイステップ

The learning of microsurgical techniques and the maintenance of microsurgical skills have been traditionally based on the use of living animals, mainly ...

Assessing Cortical Cerebral Microinfarcts on High Resolution MR 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 it is challenging to study them on clinical MRI scans. It was recently demonstrated that cortical microinfarcts can be depicted with MRI scanners using high magnetic field strengths (7T). Based on this experience, a proportion of these lesions is also visible on lower resolution 3T MRI. These findings were corroborated with ex vivo imaging of post-mortem human brain tissue, accompanied by histopathological verification of possible cortical microinfarcts.
Here an ex vivo imaging protocol is presented, for the purpose of validating MR observed cerebral microvascular pathology with histological evaluation. Furthermore, guidelines are provided for the assessment of cortical microinfarcts on both in vivo 7T and 3T MR images. These guidelines provide researchers with a tool to rate cortical microinfarcts on in vivo images of larger patient samples, to further unravel their clinical relevance in cognitive decline and dementia, and establish these lesions as a novel biomarker of cerebral small vessel disease.

A high resolution ex vivo 7T MR imaging protocol is presented, to perform MR-guided histopathological validation of microvascular pathology in post-mortem human brain tissue. Furthermore, guidelines are provided for the assessment of cortical microinfarcts on in vivo 7T as well as 3T MR images.

高解像度MR画像に皮質脳Microinfarctsを評価

Cerebral microinfarcts are frequent findings in the post-mortem human brain, and are related to cognitive decline and dementia. Due to their small sizes ...

Heterotopic Renal Autotransplantation in a Porcine Model: A Step-by-Step Protocol

Kidney transplantation is the treatment of choice for patients suffering from end-stage renal disease. It offers better life expectancy and higher quality of life when compared to dialysis. Although the last few decades have seen major improvements in patient outcomes following kidney transplantation, the increasing shortage of available organs represents a severe problem worldwide. To expand the donor pool, marginal kidney grafts recovered from extended criteria donors (ECD) or donated after circulatory death (DCD) are now accepted for transplantation. To further improve the postoperative outcome of these marginal grafts, research must focus on new therapeutic approaches such as alternative preservation techniques, immunomodulation, gene transfer, and stem cell administration.
Experimental studies in animal models are the final step before newly developed techniques can be translated into clinical practice. Porcine kidney transplantation is an excellent model of human transplantation and allows investigation of novel approaches. The major advantage of the porcine model is its anatomical and physiological similarity to the human body, which facilitates the rapid translation of new findings to clinical trials. This article offers a surgical step-by-step protocol for an autotransplantation model and highlights key factors to ensure experimental success. Adequate pre- and postoperative housing, attentive anesthesia, and consistent surgical techniques result in favorable postoperative outcomes. Resection of the contralateral native kidney provides the opportunity to assess post-transplant graft function. The placement of venous and urinary catheters and the use of metabolic cages allow further detailed evaluation. For long-term follow-up studies and investigation of alternative graft preservation techniques, autotransplantation models are superior to allotransplantation models, as they avoid the confounding bias posed by rejection and immunosuppressive medication.

Porcine models of organ transplantation provide an important platform to study mechanisms of organ preservation. This article describes a heterotopic porcine renal autotransplantation model, which allows investigating new approaches to improve the outcome of transplantation using marginal kidney grafts.

ブタモデルにおける異自家腎移植：ステップバイステップのプロトコル

Kidney transplantation is the treatment of choice for patients suffering from end-stage renal disease. It offers better life expectancy and higher quality ...

A Step by Step Protocol for Subretinal Surgery in Rabbits

Age related macular degeneration (AMD), retinitis pigmentosa, and other RPE related diseases are the most common causes for irreversible loss of vision in adults in industrially developed countries. RPE transplantation appears to be a promising therapy, as it may replace dysfunctional RPE, restore its function, and thereby vision.
Here we describe a method for transplanting a cultured RPE monolayer on a scaffold into the subretinal space (SRS) of rabbits. After vitrectomy xenotransplants were delivered into the SRS using a custom made shooter consisting of a 20-gauge metallic nozzle with a polytetrafluoroethylene (PTFE) coated plunger. The current technique evolved in over 150 rabbit surgeries over 6 years. Post-operative follow-up can be obtained using non-invasive and repetitive in vivo imaging such as spectral domain optical coherence tomography (SD-OCT) followed by perfusion-fixed histology.
The method has well-defined steps for easy learning and high success rate. Rabbits are considered a large eye animal model useful in preclinical studies for clinical translation. In this context rabbits are a cost-efficient and perhaps convenient alternative to other large eye animal models.

Retinal pigment epithelium (RPE) replacement strategies and gene-based therapy are considered for several retinal degenerative conditions. For clinical translation, large eye animal models are required to study surgical techniques applicable in patients. Here we present a rabbit model for subretinal surgery geared towards RPE transplantation, which is versatile and cost-efficient.

ウサギにおける網膜下手術のためのステッププロトコルによってステップ

Age related macular degeneration (AMD), retinitis pigmentosa, and other RPE related diseases are the most common causes for irreversible loss of vision in ...

A Clinical Trial Assessing the Safety, Efficacy, and Delivery of Olive-Oil-Based Three-Chamber Bags for Parenteral Nutrition

Limited evidence exists to precisely estimate efficacy and safety differences between parenteral nutrition (PN) prepared using olive-oil-based three-chamber bags (3CBs) and soybean-oil-based compounded bags (CoBs) in hospitalized adult patients. We designed a multicenter, randomized, prospective, open-label, noninferiority protocol to compare the efficacy, safety, and distribution of olive-oil-based 3CBs and soybean-oil-based CoB formulations in adult Chinese patients requiring PN during surgical intervention. Subjects were randomized to receive either one of the study treatments using an interactive voice or web-based recognition system in accordance with the randomization code. Randomization was further stratified based on the study site and surgical category. Both treatment groups received similar amounts of calories and protein. In addition, the two study treatments contained a similar composition of the amino-acid component. The only difference between the two PN formulations was the lipid constitution. The duration of administration of study treatments was a minimum of 5 days up to a maximum of 14 days after the surgical procedure. The primary efficacy endpoint was serum prealbumin levels on day 5 of the study. Noninferiority was proved if the anti-log of the lower bound of the 95% confidence interval (CI) of the treatment difference was at least 0.80. Other efficacy measures included treatment preparation time; duration to achieve tolerability of oral nutrition; associated infectious complications; length of hospitalization; and laboratory assessment of markers of nutrition, inflammation, metabolism, and oxidative stress. A total of 458 patients were enrolled in the study. The results showed that olive-oil-based 3CBs were non-inferior to soybean-based CoBs, besides being well tolerated. The infection rate was found to be significantly lower in the olive-oil-based 3CB group. Thus, this study may be used as a reference for future research on lipid emulsion and 3CBs.

Here, we present a protocol for a study comparing the efficacy, safety, and delivery of olive-oil-based 3CB and soybean-oil-based CoB formulations in adults requiring parenteral nutrition. The results revealed that olive-oil-based 3CBs is non-inferior and well tolerated compared to soybean formulations.

非経た栄養のためのオリーブオイルベースの3チャンバーバッグの安全性、有効性、および送達を評価する臨床試験

Limited evidence exists to precisely estimate efficacy and safety differences between parenteral nutrition (PN) prepared using olive-oil-based ...

Obtaining Quality Extended Field-of-View Ultrasound Images of Skeletal Muscle to Measure Muscle Fascicle Length

Muscle fascicle length, which is commonly measured in vivo using traditional ultrasound, is an important parameter defining a muscle&#8217;s force generating capacity. However, over 90% of all upper limb muscles and 85% of all lower limb muscles have optimal fascicle lengths longer than the field-of-view of common traditional ultrasound (T-US) probes. A newer, less frequently adopted method called extended field-of-view ultrasound (EFOV-US) can enable direct measurement of fascicles longer than the field-of-view of a single T-US image. This method, which automatically fits together a sequence of T-US images from a dynamic scan, has been demonstrated to be valid and reliable for obtaining muscle fascicle lengths in vivo. Despite the numerous skeletal muscles with long fascicles and the validity of the EFOV-US method for making measurements of such fascicles, few published studies have utilized this method. In this study, we demonstrate both how to implement the EFOV-US method to obtain high quality musculoskeletal images and how to quantify fascicle lengths from those images. We expect that this demonstration will encourage the use of the EFOV-US method to increase the pool of muscles, both in healthy and impaired populations, for which we have in vivo muscle fascicle length data.

This study describes how to obtain high quality musculoskeletal images using the extended field-of-view ultrasound (EFOV-US) method for the purpose of making muscle fascicle length measures. We apply this method to muscles with fascicles that extend past the field-of-view of common traditional ultrasound (T-US) probes.

筋肉の筋の長さを測定するために骨格筋の品質拡張視野超音波画像を取得する

Muscle fascicle length, which is commonly measured in vivo using traditional ultrasound, is an important parameter defining a muscle&#8217;s force ...

Step-by-Step Stapedotomy through Transcanal Exclusive Endoscopic Approach

In recent years there has been an increasing trend in the use of the endoscope to treat a variety of middle ear pathologies, including otosclerosis. Several studies comparing traditional microscopic and endoscopic stapes surgery have reported similar hearing results and an overall low rate of complications. The endoscope has unraveled its full potential in demanding settings of stapes surgery, such as unfavorable anatomy of the oval window niche or revision cases. Reduced manipulation of the chorda tympani and low rate of post-operative dysgeusia are further benefits to mention for endoscopic stapes surgery.
Being a one-handed technique, management of bleeding, positioning, and crimping of the prosthesis may be challenging for novice endoscopic surgeons, so some training in endoscopic ear surgery is recommended before performing endoscopic stapedotomy. The problem of sharing the surgical field between the endoscope and the operating instruments could be easily overcome if proper instruments positioning is understood. One-handed bleeding control in the narrow space of the ear canal may represent an issue during the elevation of the tympano-meatal flap, possibly discouraging the surgeon since the preliminary steps of surgery. Following appropriate technique to raise the flap and the collaboration with the anesthesiology team in keeping the blood pressure low guarantee an adequate bleeding control in most cases.
The aim of this article is to describe the entire surgical procedure of a transcanal exclusive endoscopic stapedotomy, from operating room set up and patient positioning to post-operative care. A step-by-step description of the surgical maneuvers with technical hints is reported, to guide the surgeon across the procedure and allow any ear surgeon to perform stapes surgery endoscopically.

The aim of this article is to provide a step-by-step method for endoscopic stapes surgery from operating room setting and patient positioning to post-operative care. This work would represent a guide for any otologic surgeon who is willing to treat otosclerosis with endoscopic transcanal technique.

トランスカナル排他内視鏡アプローチによるステップバイステップの散道切除術

In recent years there has been an increasing trend in the use of the endoscope to treat a variety of middle ear pathologies, including otosclerosis. ...

Improved Renal Denervation Mitigated Hypertension Induced by Angiotensin II Infusion

The benefits of renal sympathetic denervation (RDN) on blood pressure have been proved in a large number of clinical trials in recent years. However, the regulatory mechanism of RDN on hypertension remains elusive. Thus, it&#39;s essential to establish a simpler RDN model in mice. In this study, osmotic mini pumps filled with Angiotensin II were implanted in 14-week-old C57BL/6 mice. One week after the implantation of the mini-osmotic pump, a modified RDN procedure was performed on bilateral renal arteries of the mice using phenol. Age-sex-matched mice were given saline and served as sham group. Blood pressure was measured at baseline and every week subsequently for 21 days. Then, renal artery, abdominal aorta and heart were collected for histological examination using H&#38;E and Masson staining. In this study, we present a simple, practical, repeatable, and standardized RDN model, which can control hypertension and alleviate cardiac hypertrophy. The technique can denervate peripheral renal sympathetic nerves without renal artery damage. Compared to previous models, the modified RDN facilitates the study of the pathobiology and pathophysiology of hypertension.

Here, we present a protocol for renal sympathetic denervation (RDN) in mice with hypertension induced by Angiotensin II infusion. The procedure is repeatable, convenient and allows to study the regulatory mechanisms of RDN on hypertension and cardiac hypertrophy.

腎除神経の改善により、アンジオテンシンII注入による高血圧が軽減されました。

The benefits of renal sympathetic denervation (RDN) on blood pressure have been proved in a large number of clinical trials in recent years. However, the ...

An Educational Video Demonstration of How to Prone a Critically Ill Intubated Patient

Early in the coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic, it was reported that prone position was beneficial for mechanically ventilated COVID-19 patients with acute respiratory distress syndrome (ARDS). However, for staff in some small and large hospitals, experience with this intervention was low. Select hospitals were able to assemble proning teams; but, as facilities began to experience staffing shortages, they found proning teams unsustainable, and less specialized staff needed to learn how to safely prone patients.
Proning is a high-risk procedure-a lack of a standard approach can result in staff confusion and poor patient outcomes, including unintentional endotracheal tube (ET) loss, vascular access dislodgement, and skin breakdown. Given the acuity and high patient volume, translating a complex procedure into written policy may not be entirely effective. Critical care nurses, respiratory therapists, physical therapists, wound nurses, nurse practitioners, physician assistants, and medical doctors need to be prepared to safely perform this procedure for an acutely ill COVID-19 patient.
Communication, teamwork, and multidisciplinary collaboration are critical for complication avoidance. Interventions to prevent tube and vascular access dislodgement, skin breakdown, and brachial plexus and soft tissue injury must be implemented during the procedure. Repositioning the patient in the prone position, as well as returning the patient to supine positioning, should be components of a comprehensive proning plan.

Proning a critically ill patient with severe acute respiratory distress syndrome (ARDS) is a complex but beneficial procedure. Excellent communication skills, team work, and multidisciplinary collaboration are critical for patient and staff safety. A standard procedure should be utilized when proning ventilated patients with tubes, drains, and vascular access devices.