저자는 기꺼이 다음과 같은 소스에서 재정 지원을 인정합니다. 개발과 다양한 뇌 영상 분석 테스트는 특히 건강 연구의 캐나다 연구소 (MOP 번호 13129), 캐나다 알츠하이머 협회 (미국), 심장의 알츠하이머 학회 및 뇌졸중 뇌졸중 재단 캐나다 파트너십에서 여러 보조금에 의해 지원되었다 복구 (HSFCPSR) 및 LC 캠벨 재단. JR 캐나다의 알츠하이머 학회에서 급여 지원을받는; 신경과 브릴 의자 등의 서니 브룩과 T의 U에 서니 브룩 연구소와 의학의 부서에서 SEB. 저자는 또한 HSFCPSR에서 급여 지원을받을 수 있습니다.

<ol>
	<li>Ramirez, J., Gibson, E., Quddus, A., Lobaugh, N. J., Feinstein, A., Levine, B., Scott, C. J., Levy-Cooperman, N., Gao, F. Q., Black, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lesion+Explorer:+A+comprehensive+segmentation+and+parcellation+package+to+obtain+regional+volumetrics+for+subcortical+hyperintensities+and+intracranial+tissue.">Lesion Explorer: A comprehensive segmentation and parcellation package to obtain regional volumetrics for subcortical hyperintensities and intracranial tissue.</a> Neuroimage. 54 (2), 963-973 (2011).</li><li>Ramirez, J., Scott, C. J., Black, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+short-term+scan-rescan+reliability+test+measuring+brain+tissue+and+subcortical+hyperintensity+volumetrics+obtained+using+the+lesion+explorer+structural+MRI+processing+pipeline.">A short-term scan-rescan reliability test measuring brain tissue and subcortical hyperintensity volumetrics obtained using the lesion explorer structural MRI processing pipeline.</a> Brain Topogr. 26 (1), 35-38 (2013).</li><li>Sled, J. G., Zijdenbos, A. P., Evans, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+nonparametric+method+for+automatic+correction+of+intensity+nonuniformity+in+MRI+data.">A nonparametric method for automatic correction of intensity nonuniformity in MRI data.</a> IEEE Trans. Med. Imaging. 17 (1), 87-97 (1998).</li><li>Wahlund, L. O., Barkhof, F., Fazekas, F., Bronge, L., Augustin, M., Sjogren, M., Wallin, A., Ader, H., Leys, D., Pantoni, L., Pasquier, F., Erkinjuntti, T., Scheltens, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+rating+scale+for+age-related+white+matter+changes+applicable+to+MRI+and.">A new rating scale for age-related white matter changes applicable to MRI and.</a> 32 (6), 1318-1322 (2001).</li><li>Pantoni, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebral+small+vessel+disease:+from+pathogenesis+and+clinical+characteristics+to+therapeutic+challenges.">Cerebral small vessel disease: from pathogenesis and clinical characteristics to therapeutic challenges.</a> Lancet Neurol. 9 (7), 689-701 (2010).</li><li>Black, S. E., Gao, F. Q., Bilbao, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Understanding+white+matter+disease:+Imaging-pathological+correlations+in+vascular+cognitive+impairment.">Understanding white matter disease: Imaging-pathological correlations in vascular cognitive impairment.</a> Stroke. 40, (2009).</li><li>Arch Neurol, . <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> 44, 21-23 (1987).</li><li>Carmichael, O., Schwarz, C., Drucker, D., Fletcher, E., Harvey, D., Beckett, L., Jack, C. R., Weiner, M., Decarli, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Longitudinal+changes+in+white+matter+disease+and+cognition+in+the+first+year+of+the+Alzheimer+disease+neuroimaging+initiative.">Longitudinal changes in white matter disease and cognition in the first year of the Alzheimer disease neuroimaging initiative.</a> Arch. Neurol. 67 (11), 1370-1378 (2010).</li><li>Wardlaw, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=What+is+a+lacune.">What is a lacune.</a> Stroke. 39 (11), 2921-2922 (2008).</li><li>Potter, G. M., Doubal, F. N., Jackson, C. A., Chappell, F. M., Sudlow, C. L., Dennis, M. S., Wardlaw, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Counting+cavitating+lacunes+underestimates+the+burden+of+lacunar+infarction.">Counting cavitating lacunes underestimates the burden of lacunar infarction.</a> Stroke. 41 (2), 267-272 (2010).</li><li>Barkhof, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enlarged+Virchow-Robin+spaces:+do+they+matter.">Enlarged Virchow-Robin spaces: do they matter.</a> J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 75 (11), 1516-1517 (2004).</li><li>Zhu, Y. C., Dufouil, C., Soumare, A., Mazoyer, B., Chabriat, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tzourio+C.+High+degree+of+dilated+Virchow-Robin+spaces+on+MRI+is+associated+with+increased+risk+of+dementia.">Tzourio C. High degree of dilated Virchow-Robin spaces on MRI is associated with increased risk of dementia.</a> J. Alzheimers Dis. 22 (2), 663-672 (2010).</li><li>Levy-Cooperman, N., Ramirez, J., Lobaugh, N. J., Black, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Misclassified+tissue+volumes+in+Alzheimer+disease+patients+with+white+matter+hyperintensities:+importance+of+lesion+segmentation+procedures+for+volumetric+analysis.">Misclassified tissue volumes in Alzheimer disease patients with white matter hyperintensities: importance of lesion segmentation procedures for volumetric analysis.</a> Stroke. 39 (4), 1134-1141 (2008).</li><li>Kovacevic, N., Lobaugh, N. J., Bronskill, M. J., Levine, B., Feinstein, A., Black, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+robust+method+for+extraction+and+automatic+segmentation+of+brain+images.">A robust method for extraction and automatic segmentation of brain images.</a> Neuroimage. 17 (3), 1087-1100 (2002).</li><li>Nestor, S. M., Rupsingh, R., Borrie, M., Smith, M., Accomazzi, V., Wells, J. L., Fogarty, J., Bartha, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ventricular+enlargement+as+a+possible+measure+of+Alzheimer's+disease+progression+validated+using+the+Alzheimer's+disease+neuroimaging+initiative+database.">Ventricular enlargement as a possible measure of Alzheimer's disease progression validated using the Alzheimer's disease neuroimaging initiative database.</a> Brain. 131, 2443-2454 (2008).</li><li>Moody, D. M., Brown, W. R., Challa, V. R., Anderson, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Periventricular+venous+collagenosis:+association+with+leukoaraiosis.+Radiology.">Periventricular venous collagenosis: association with leukoaraiosis. Radiology.</a> (2), 469-476 .</li><li>Brown, W. R., Moody, D. M., Challa, V. R., Thore, C. R., Anstrom, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Venous+collagenosis+and+arteriolar+tortuosity+in+leukoaraiosis.">Venous collagenosis and arteriolar tortuosity in leukoaraiosis.</a> J. Neurol. Sci. 15, 203-204 (2002).</li><li>Talairach, J., Tournoux, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Co-planar Stereotaxic Atlas of the Human Brain. , (1988).</li><li>Dade, L. A., Gao, F. Q., Kovacevic, N., Roy, P., Rockel, C., O'Toole, C. M., Lobaugh, N. J., Feinstein, A., Levine, B., Black, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Semiautomatic+brain+region+extraction:+a+method+of+parcellating+brain+regions+from+structural+magnetic+resonance+images.">Semiautomatic brain region extraction: a method of parcellating brain regions from structural magnetic resonance images.</a> Neuroimage. 22 (4), 1492-1502 (2004).</li><li>Shrout, P. E., Fleiss, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intraclass+correlations:+uses+in+assessing+rater+reliability.">Intraclass correlations: uses in assessing rater reliability.</a> Psychol. Bull. 86, 420-428 (2008).</li><li>Zijdenbos, A. P., Dawant, B. M., Margolin, R. A., Palmer, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphometric+analysis+of+white+matter+lesions+in+MR+images:+method+and+validation.">Morphometric analysis of white matter lesions in MR images: method and validation.</a> IEEE Trans. Med. Imaging. 13 (4), 716-724 (1994).</li><li>Chow, T. W., Takeshita, S., Honjo, K., Pataky, C. E., Comparison, S. t. J. a. c. q. u. e. s. ,. P. .. L. .. ,. K. u. s. a. n. o. ,. M. .. L. .. ,. C. a. l. d. w. e. l. l. ,. C. .. B. .. ,. R. a. m. i. r. e. z. ,. J. .. ,. B. l. a. c. k. ,. S. .. ,. V. e. r. h. o. e. f. f. ,. N. .. P. .. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=of+manual+and+semi-automated+delineation+of+regions+of+interest+for+radioligand+PET+imaging+analysis.">of manual and semi-automated delineation of regions of interest for radioligand PET imaging analysis.</a> BMC Nucl. Med. 7, (2007).</li><li>Gilboa, A., Ramirez, J., Kohler, S., Westmacott, R., Black, S. E., Moscovitch, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retrieval+of+autobiographical+memory+in+Alzheimer's+disease:+relation+to+volumes+of+medial+temporal+lobe+and+other+structures.">Retrieval of autobiographical memory in Alzheimer's disease: relation to volumes of medial temporal lobe and other structures.</a> Hippocampus. 15 (4), 535-550 (2005).</li><li>Black, S., Iadecola, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vascular+cognitive+impairment:+small+vessels,+big+toll:+introduction.">Vascular cognitive impairment: small vessels, big toll: introduction.</a> Stroke. 40(3 Suppl), S38-S39. , (2009).</li><li>Brown, W. R., Moody, D. M., Thore, C. R., Challa, V. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebrovascular+pathology+in+Alzheimer's+disease+and+leukoaraiosis.">Cerebrovascular pathology in Alzheimer's disease and leukoaraiosis.</a> , 903-939 (2000).</li><li>Moody, D. M., Brown, W. R., Challa, V. R., Anderson, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Periventricular+venous+collagenosis:+association+with+leukoaraiosis.+Radiology.">Periventricular venous collagenosis: association with leukoaraiosis. Radiology.</a> (2), 469-476 .</li><li>Hernandez, M. D., Piper, R. J., Wang, X., Deary, I. J., Wardlaw, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Towards+the+automatic+computational+assessment+of+enlarged+perivascular+spaces+on+brain+magnetic+resonance+images:+A+systematic+review.">Towards the automatic computational assessment of enlarged perivascular spaces on brain magnetic resonance images: A systematic review.</a> J. Magn. Reson. Imaging. , (2013).</li></ol>

저자가 공개하는 게 없다.

LE의 세분화 및 parcellation 절차는 AD 정상 노인의 MRI에서 지역 볼륨 측정을 얻기 위해 특별히 개발되었다. 이러한 작업을 수행하기 위해 복잡한 계산 알고리즘을 적용 많은 완전 자동 파이프 라인이 있지만, 이러한 도구는 LE의 반자동 파이프 라인을 생성하는 개별 정확도와 정밀도가 부족하는 경향이있다. 반자동 프로세스와 트레이드 오프가 제대로 해부학 적 지식과 같은 포괄적 인 파​​이프 라인을 적용하는 데 필요한 전산 기술을 가진 사업자를 양성하는 데 필요한 자원입니다. 그러나, 개별 영상 파이프 라인의 주요 장점 중 하나는 자동 파이프 라인이 실패 신경 변성의 심한 경우에 중간에서 양적 볼륨 측정을 획득 할 수있는 기능입니다. LE 파이프 라인은 이전에 평가하고 다양한 노인과 치매 인구 1,2,13,14,19,22,23, 아칸소 주요 이슈에 적용된으로전자 일반적으로 훈련을받은 사업자에 의해 발생 문서화가 잘되어 있고 다음과 같이 요약 할 수 있습니다. 뇌 - Sizer를 구성 요소에 필요한 수동 검사 및 편집 TIV 추출 마스킹 절차 vCSF 재 할당 및 뇌간, 소뇌 및 기타 subtentorial 구조의 수동 제거를 포함합니다. 뇌 추출, 자동 TIV 출력은 원래 PD/T2 이미지가 좋은 품질의 것을 일반적으로 제공하는 괜찮은 마스크입니다. 그러나, 열악한 임시 기둥, 경동맥 동맥 근위부에 혈관과 신경 조직의 중간의 상대 강도 값으로,이 지역은 일반적으로 약간의 편집이 필요합니다. 또한 비강의 점액은 자동 TIVauto 마스크를 추가로 수동 편집을 필요로하는 경향이 전방 정면 지역에서 강도 컷 오프 값을 왜곡, 지역 강도 히스토그램에 영향을 미치는 경향이있다. 마지막으로, 추가 수동 편집은 일반적으로 가장 우수한 지역에서 요구되는 GL오발 위축은 경막 아래 지주막 CSF의 양의 증가를 초래하는 경향이있다. 또한, 심실 확대와 관련된 위축 vCSF 재 할당에 필요한 작업자의 개입을 최소화하는 경향이있다. 트라이 기능 coregistration 방식을 갖는 또 다른 장점은 잠재적으로 인해으로 인해 PD와 T1에서 자신의 상대 강도에 확인할 수있다 뇌실 주위 정맥 혈관 5,24-26, (에, 근위 심실에 낭포 성 유체 가득한 경색을 식별 할 수있는 기능입니다 PD, T1에 hypointense)에 hyperintense. 이 hypointensities 이전 작업을 floodfilling에 ITK-SNAP_sb에 그려진 수동 한계를 사용하여 vCSF에서 묘사 될 수있다. vCSF 재 할당이 T1 수집 공간에서 수행되기 때문에 PC가 완전히 보이지 않는 경우, 정렬은 작게 ACPC 평면에서 벗어나는 경우에, 한계는 3 차 뇌실 quadrigeminal 저수 탱크에 요구 될 수있다. 텐트는 diff를 할 수있는 비교적 쉬운 구조이지만erentiate, 여러 가지 해부학 기반 규칙은 뇌간과 측두엽의 대뇌 peduncles의 분리를 찾는 특히 subtentorial 구조를 수동으로 제거 안내에 도움이됩니다. SABRE의 landmarking 특히 해부학 적 적당히 예측 현지화를 허용, 표준 ACPC 정렬 이미지에서 수행 정위 기반 절차입니다. 이 예외로 인해 신경 해부학의 개체 차이가 극단적 인 위축과 일반 변동성 경우입니다. 실질 조직의 전체적인 손실 뇌 위축 결과, 마크를 배치하기 위해 적절한 장소 선택의 어려움을 증가 FALX 뇌종양을 둘러싼 정중선을 따라 증가 CSF. 규칙 기반 프로토콜은 일반적인 규칙에 대한 예외가 필요한 경우를 식별해야합니다. 해부학 정상 변화는, 특히 중앙 고랑과 두정 후두 고랑의 상대적 위치에, 또한상의 문제점을 증가이러한 구조를 수동으로 묘사의 타이. 그러나 SABRE 의해 사용 그래픽 사용자 인터페이스는 크게 이러한 특정한 마크의 시각화를위한 의사 결정 프로세스에 어시스트 표면 렌더링 영상의 실시간 회전을 허용한다. 마지막으로, 몇 가지 규칙 기반 프로토콜 (라인 추적이 자체에 다시가는 것을 방지 할 수있다)는 중앙 고랑 묘사 예를 들어, 운전자 위반을 방지하기 위해 소프트웨어로 프로그래밍 후방으로 이동 강제로 통합되었습니다. 병변 원세그 구성 요소의 수동 검사 절차는 관련 hyperintensities의 시각적 인식에 대한 전문 지식 만 SH의 다양한 각도에서 스캔에 노출 된 후 획득 된 영상 인식 기술을 필요로한다. 오 탐지를 최소화 알고리즘은 초기 세그먼트에있는 대부분의 오류의 제거에 도움이됩니다. 그러나, 넓혀진 혈관 주위 공간 사이의 차별화 : lentiform 핵 재에서 (비르 효 로빈 공간 VRS)외부 캡슐, CLAUSTRUM, 극단적 인 캡슐 및 subinsular 지역에서 레반트의 SH는 어려울 수 있습니다. 이 기저핵에서 VRS를 가진 경우에 특히 어렵다. 뇌 영상 (노력한다)에 대한 혈관의 변화를보고 기준을 요약 한 최근 논문은 lacunes에서 VRS를 차별화하고, VRS는 MRI에 더 선형 및 CSF의 강도로 설명 할 수있는 크기의 기준을 권장합니다. VRS 식별과 이러한 문제를 해결하기 위해, LE 채택했습니다 lentiform 핵 내에 모든 hyperintensity 선택에서 연산자를 방지하는) 해부학 기반의 규칙을, b) 크기가 직경 5mm 이상 hyperintensities 이하 제외 기준 및 C) 때문에 PD, T2 및 T1 27 상대 CSF의 강도에 추가 배제에 대한 상대 강도의 규칙. 또한, 일반 hyperintense 신호는 뇌량을 따라 관련 SH 구별하기 어려울 수 있습니다, 특히 FLAIR 영상의 중간 선 및 FALX 뇌종양, 함께 찾을 수 있습니다. 사례에서뇌실 주위 백질 영역으로 확장되었다 SH 만이 허용되는 곳과 같은 중복은 해부학 기반 규칙이 구현됩니다. 결론적으로,이 기록 구성 요소가 조브에서 비디오 유도, 표준화 된 프로토콜 간행물 (보충하는 의미가 있음을 인식하는 것이 중요하다 <a href="https://www.jove.com">https://www.jove.com을</a> ). 기존의 정적 인 그림은 몇 가지 개념을 설명하는 데 도움이 있지만, 비디오 기반 자습서는 병변 Explorer와 같은 포괄적 인 뇌 영상 파이프 라인과 관련된 복잡한 방법론 프로세스를 의사 소통에 더 효율적입니다.

뇌 영상 분석은 전산 및 신경 해부학 적 역량의 높은 수준의 숙련 된 운영을 요구하는 신경 과학의 새로운 분야입니다. 자기 공명 영상 (MRI)에서 정량적 정보를 얻기 위해서는, 숙련 된 작업자가 종종 구현하는 데 필요한, ​​모니터, 편집 원시 자기 공명으로부터 발생 컴퓨터 생성 화상 출력한다. 많은 &#39;완전 자동&#39;이미징 도구는 인터넷, 정확도를 통해 자유롭게 사용할 수 있으며, 지식, 교육 및 다운로드 도구에 대한 지식이 부족한 초보 운전자에 의해 적용 할 때 신뢰성은 의문의 여지가있다. 현장 교육이 가장 바람직한 교육 방식이지만, 영상 유도, 표준화 된 프로토콜의 프리젠 테이션은 이미지의 트레이닝 세트와 함께 특히 경우 실행 가능한 대안이다. 또한, 화상의 트레이닝 세트는 오프 사이트 자간 신뢰성 시험 등 품질 제어 대책을 위해 사용될 수있다. 채널노화와 알츠하이머 질환 (AD)를 공부 특히, 이미지 처리 파이프 라인을 개발 allenges 기술 및 생물 광범위한 문제를 포함한다. 몇 가지 기술적 인 문제는 개체 차이 병리학 프로세스에 후 처리 보정 알고리즘 3, 변동성 해결되지만 더 복잡한 장애물을 소개합니다. 뇌의 위축과 심실의 확대는 등록 변형과 템플릿 매칭 방법의 가능성을 줄일 수 있습니다. 연령 관련 흰색 물질의 존재는 4를 변경하고 피질 hyperintensities (SH) 7,8, 낭포 성 유체 가득한 열공 같은 경색 9, 10, 및 팽창 된 혈관 주위 공간 (11, 12)로 관찰 작은 혈관 질환 5,6, 더 세그멘테이션 알고리즘을 복잡. 상당한 백질 질환의 경우에, 단일 T1 분할 만 추가 SE로 보정 될 수 회백질 (GM) (13)의 과대 초래할 수수소 이온 농도 (PD), T2 강조 (T2), 또는 액체 감쇠 반전 회복 (FLAIR) 영상을 사용하여 gmentation. 이러한 문제점에 비추어, 병변 탐색기 (LE) 이미지 프로세싱 파이프 라인은 인간의 개입이 1,2 바람직하다 할 때 특정 단계에서 훈련 연산자를 활용, 반자동 트라이 기능 (T1, PD, T2) 접근 방식을 구현합니다. 뇌 추출 (또는 두개골 스트립)은 일반적으로 신경 영상에서 수행되는 첫 번째 작업 중 하나입니다. 이 주어지면, 전체 두개강 ​​볼트 (TIV) 추출 처리의 정확도는 크게 상기 파이프 라인 아래로 후속 작업에 영향을 미친다. 뇌의 손실의 결과로, 오버 침식 중요한로 이어질 수 이상 추정 뇌 위축의. 또한, 경질 및 기타 nonbrain 물질의 포함의 결과에 따라 침식 중요한 뇌 볼륨의 인플레이션으로 이어질 수 있습니다. 생성하는 트라이 기능 (T1, T2, 및 PD) 접근법을 사용하여 이러한 많은 문제 LE의 뇌-Sizer를 함유 주소단일 기능의 방법 1에 비해 우수한 결과를 얻을 수 TIV 마스크. 또한, 자동으로 생성 된 TIV 마스크를 수동으로 확인하고 두개골 스트립 오류에 취약 영역을 식별하는 표준화 된 프로토콜을 사용하여 편집됩니다. GM, 백질 (WM), 또는 뇌척수액 (CSF) : 뇌 추출 후, 조각은 각각의 뇌 복셀이 1 ~ 3의 레이블에 할당 된 두개골 제거 T1, 수행됩니다. 분할이 자동으로 전역 및 로컬 강도 히스토그램에 적용되는 강력한 곡선 피팅 알고리즘을 사용하여 수행됩니다; 기술은 세기 불균일성 아티팩트 및 AD 케이스 (14)의 GM 및 WM 강도 진폭 간의 감소 분리를 해결하기 위해 개발. 두뇌 크기 조절기 구성 요소는 심실과 subtentorial 구조의 제거를 수동으로 지정하기위한 절차가 포함되어 있습니다. 뇌실의 크기는 일반적으로 사용되는 오마르 같이 심실 CSF (vCSF)의 분할은 특히 중요하다AD 치매 15 KER. 또한, 심실 및 맥락막 신경총의 묘사는 정맥 교원병 5,16,17 특징으로 작은 혈관 질환의 한 형태를 반영하는 것으로 생각된다 뇌실 주위 백질 hyperintensities (pvSH)의 적절한 식별을 위해 필수적입니다. 참고 T1을 사용하여, vCSF에 CSF 복셀의 수동 레이블 재 지정은 분할 된 이미지를 수동 floodfill 작업으로 수행됩니다. 일반적으로, 측면 심실 sulcal CSF에서 구별하기가 쉽습니다. 이러한 이유로, 그것은 뛰어난 조각에서 시작하여 하방 이동, 축보기에 floodfilling을 시작하는 것이 좋습니다. 심실 시스템, 특히 제 3 뇌실의 중간 부분의 윤곽이 더 어렵고 설명서에 설명 된 특별한 해부학 기반의 규칙을 설명한다. 뇌 - 입도 측정기의 마지막 단계는 추가적인 세트 O에 기술 설명서 추적 절차를 사용하여, 뇌간의 제거, 소뇌 및 기타 구조를 포함 subtentorialF 해부학 기반의 표준화 된 프로토콜을 지원합니다. 반자동 뇌 지역 추출 (SABRE) 구성 요소는 파이프 라인의 parcellation 절차입니다. 이 단계는 다음과 같은 해부학 적 식별하는 훈련을받은 사업자가 필요 전방과 후방의 접합면 (AC, PC를) 뇌 가장자리 후부; 중앙 운하; 중간 시상면; preoccipital 노치; occipito 정수리 고랑; 중앙 고랑 및; 실비 균열. 이러한 랜드 마크 좌표에 따라 Talairach 같은 18 그리드는 자동으로 생성되며, 지역 parcellation (19)을 수행 할 수 있습니다. 랜드 마크는 쉽게 자동으로 생성 전에 수동으로 SABRE의 landmarking 절차를 확인하는 ACPC 정렬 이미지에 식별됩니다. 병변 원세그 구성 요소는 SH 식별 및 정량화가 수행되는 파이프 라인의 마지막 단계입니다. 초기 자동 SH 세분화 PD/T2-based SH의 segme을 포함하는 복잡한 알고리즘을 구현ntation, 퍼지 C - 수단 마스킹 및 심실 팽창. 이러한 작업은 수동으로 확인하고 오탐 (false positive) 및 기타 오류를 편집 자동으로 생성 된 병변 세그멘테이션 마스크 결과. MRI에 hyperintense 신호가 nonpathological 소스 (예를 들어 모션 아티팩트, 일반 생물학)에서 발생할 수 있으므로, 적절한 교육을 관련 SH의 정확한 식별을 위해 필요합니다. LE 파이프 라인의 최종 결과는 26 SABRE의 뇌 영역에 parcellated하는 8 개의 다른 조직과 병변 볼륨 측정을 포함하는 포괄적 인 체적 프로필입니다. 오프 사이트 개인 사업자의 간 평가자의 신뢰성 테스트를 얻으려면, 그것은 소프트웨어 (http://sabre.brainlab.ca)와 함께 제공되는 트레이닝 세트에 전체 LE 파이프 라인을 실행하는 것이 좋습니다. 부피 측정 결과를 이용하여, 클래스 간 상관 계수 (ICC) 20 지표 SABRE 각 영역의 각 티슈 클래스 (GM / WM / CSF)에 대해 계산 될 수있다. segmentatio 사용해당 영상은, 비슷한 지수 (SI) (21)은 공간 통계 합동의 정도를 평가하기 위해 계산 될 수있다. 짧은 시간이 작업자의 1 차 및 2 차 분할 편집까지 경과 후에 또한 인트라 레이터 신뢰도는, 동일한 오퍼레이터의 결과를 평가할 수있다. 오프 사이트 운영자가 LE 설명서에 설명 된 파일 이름 지정 규칙을 준수하는 것이 제공, 신뢰성, 통계는 가장 기본적인 통계 소프트웨어 패키지를 사용하여 오프 사이트에 계산 될 수있다. 이러한 품질 관리와 비디오 가이드 표준화 된 프로토콜을 감안할 때, 오프 사이트 운영자는 LE 파이프 라인이 정확하고 확실하게 적용되는 더 큰 자신감을 가질 수 있습니다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="815">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:333px;">Magnetic resonance imaging machine (1.5 Tesla)</td>
			<td style="width:91px;">General Electric</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:273px;">See Table 1 for acquisition parameters</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:333px;">Magnetic resonance imaging machine (3 Tesla)</td>
			<td style="width:91px;">General Electric</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>See Table 2 for acquisition parameters</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

lesion explorer: a video-guided, standardized protocol for accurate and reliable mri-derived volumetrics in alzheimer's disease and normal elderly

MRI에서 생체 내 인간 뇌 조직의 볼륨 측정에서 얻는 것은 종종 다양한 기술과 생물학적 문제로 복잡합니다. 중요한 뇌 위축과 연령 관련 백질의 변화 (예를 들어 Leukoaraiosis)가 존재하는 경우에는 문제가 더욱 까다로워 질 수 있습니다. 병변 탐색기 (LE)는 특히 일반적으로 알츠하이머 질환과 정상 노인의 MRI에서 관찰 이러한 문제를 해결하기 위해 개발 한 정확하고 신뢰할 수있는 뇌 영상 파이프 라인입니다. 파이프 라인은 이전에 내부 및 외부의 신뢰성 테스트 1,2 일련의 유효성을 검사 한 반자동 절차의 복잡한 집합입니다. 그러나, LE의 정확성과 신뢰성은 다양한 컴퓨터에서 생성 된 분할 출력을 확인 / 명령을 실행 별개의 해부학 적 랜드 마크를 확인하고 수동으로 편집 제대로 훈련 매뉴얼 사업자에 매우 의존적이다. LE는 3 가지 주요 구성 요소, 명령어 세트 및 수동 오페라를 필요로하는 각각의로 나눌 수 있습니다tions : 1) 뇌 Sizer를, 2) SABRE, 3) 병변 원세그. 두뇌 크기 조절기의 수동 작업이 자동 두개골 제거 총 두개 볼트 (TIV) 추출 마스크, 심실 뇌척수액 (vCSF)의 지정, 및 subtentorial 구조의 제거 편집을 포함한다. SABRE 구성 요소는 전방 및 후방 접합면 (ACPC) 평면을 따라 이미지 정렬의 검사, 및 지역 parcellation에 필요한 여러 가지 해부학 적 랜드 마크의 확인이 필요합니다. 마지막으로, 병변 원세그 구성 요소는 잘못된 긍정 오류 피질 hyperintensities (SH)의 자동 병변 분할의 수동 검사를 포함한다. LE 파이프 라인의 현장 교육이 바람직하지만, 대화 형 교육 이미지와 함께 쉽게 사용할 시각적 인 교육 도구는 실행 가능한 대안이다. 정확도 및 높은 신뢰도를 보장하기 위해 개발 된 다음 LE 서 절차 단계별 영상 유도, 표준화 된 프로토콜이다.

평가 자간 신뢰도는 몇 가지 기준을 사용하여 평가 될 수있다. (온라인에서 제공하는 트레이닝 세트 사용 <a href="http://sabre.brainlab.ca">http://sabre.brainlab.ca</a> )를, 다음 단계는 LE가 완료된 후 처리 단계의 각각에 대한 평가 자간 신뢰도를 평가하는 것이 좋습니다. 뇌 - Sizer를 : 뇌 추출 절차의 간 평가자의 신뢰성을 평가하기 위해, &lt;img_count&gt; 명령을 사용하여 각 TIV-E 마스크, &lt;NAME&gt; _TIVedit에 대한 볼륨 측정을 생성합니다. 통계 소프트웨어 패키지 트레이닝 세트의 각 제공 TIVedit의 볼륨 측정과 함께 (예를 들어, SPSS), (온라인으로 제공하는 엑셀 / CSV 파일 참조)에있는 볼륨 측정을 입력하고 평정 자간 상관 계수 (ICC)를 계산합니다. 사내 훈련 된 평가자에 대한 전체 뇌의 볼륨 측정은 P &lt;0.0001, 2, ICC = 0.99를보고옵니다. 또한, TIV 마스킹에 대한 공간 계약의 평가를 사용하여 평가 될 수있다SI 21. MATLAB 코드는이 평가자들 사이 SI 값을 계산하기 위해 온라인으로 제공된다. , 심실 재 할당을 평가 재 할당 vCSF 복셀, 즉과 분할 파일 각각에 대해 &lt;img_count&gt; 명령을 사용하여 vCSF 볼륨을 생성합니다. &lt;NAME&gt; _ seg_vcsf. vCSF 볼륨이 볼륨 &#39;라는 제목의 칼럼에서&#39;행 &#39;7 옆에있는 값입니다. TIV 간 평가자의 신뢰성을 평가하기 위해 동일한 절차를 사용하여, ICC 및 vCSF에 대한 SI를 계산합니다. 뇌간, 소뇌 및 subtentorial 구조의 제거는 &lt;NAME&gt; _seg_vcsf_st에 &lt;img_count&gt; 명령을 실행하여 유사하게 평가 될 수있다. &#39;볼륨&#39;에서 (오른쪽 마지막 열)이 세그멘테이션 마스크에 사용되는 볼륨 &#39;이 아닌 복셀의 총 수&#39;라는 제목의 마지막에서 두 번째 행에 표시됩니다. TIV와 vCSF을 평가하기 위해 동일한 절차를 사용하여,이 마스킹 ICC와 SI를 계산 procedu제공하는 엑셀 파일의 볼륨 측정 및 &lt;NAME&gt; _seg_vcsf_st 파일을 사용하여 다시. SABRE : 두뇌 입도 측정기의 사용 설명서 절차가 쉽게 표준 지표를 사용하여 평가 될 수 있지만, ACPC 정렬이 약간 더 어렵습니다. 이러한 이유로, 매트릭스 파일은 오프 사이트 운영자의 훈련을 시각적으로 비교하기 위해 제공됩니다. ACPC 정렬을 완료 한 후, 새로운 ITK-SNAP_sb 창을 열고, T1 이미지를로드 한 후, 온라인 &lt;NAME&gt; _T1_IHCpre_toACPC.mat을 제공하는 교육의 경우에 대한 행렬을로드하고, 시각적으로 피치, 롤, 요, 그리고 ACPC 슬라이스에게 비교 이 두 가지 이미지의. 각 훈련 케이스 _SABREparcel_inACPC &lt;NAME&gt; parcellated 마스크 &lt;img_count&gt; 실행 SABRE의 landmarking 절차, 평가합니다. 각 지역 (3-28)의 볼륨 측정을 입력합니다. SABRE의 지역 코드가 온라인으로 제공됩니다. 각 SABRE의 뇌 영역에 대한 ICC를 계산, TIV와 vCSF을 평가하기 위해 동일한 절차를 사용하여.SABRE는 사내 훈련 평가자를위한 지역 볼륨 측정을 parcellated보고 평균 ICCS를 = 얻을 0.91-0.99, 2에 이르기까지 ICC 값이 0.98, P &lt;0.01,. 병변 원세그 : 이 구성 요소는 LE 파이프 라인의 마지막 단계이기 때문에, 신뢰성과 정확도는 이전의 단계에 따라 달라집니다. SH 분할의 평가 자간 신뢰도는 SH 볼륨의 지역 ICC와 SH 마스크의 공간 약관을 사용하여 수행됩니다. lobmask의 T1 수집 공간에있는 파일, &lt;NAME&gt; _SABREparcel 최종 편집 병변 분할 파일, &lt;NAME&gt; _LEedit를 모두 입력, &lt;SH_volumetrics&gt; 실행 지역 SH 볼륨을 평가합니다. 각 SABRE 뇌 영역 내 병변 볼륨에 대한 ICC를 계산, SABRE의 볼륨 측정을 평가하기 위해 동일한 절차를 사용하여. 최종 편집 병변 마스크 &lt;NAME&gt; _LEedit (또는 FLEXedit위한 SI를 계산 TIV 마스킹 프로세스의 공간적 계약을 평가하기 위해 동일한 절차를 사용). 동일한 신뢰성 테스트는 PD/T2-based 세분화 및 FLAIR 기반 세그멘테이션 모두에서 수행 될 수있다. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td></td><td> 3D T1 </td><td> PD/T2 </td></tr><tr><td> 영상 매개 변수 </td><td> 축 볼륨 SAT (S 1) SPGR </td><td> 축 스핀 에코 FC VEMP VB (인터리브) </td></tr><tr><td> 펄스의 타이밍 </td><td></td><td></td></tr><tr><td> TE (밀리 초) </td><td> 5 </td><td> 80분의 30 </td></tr><tr><td> TR (밀리 초) </td><td> 35 </td><td> 3000 </td></tr><tr><td> 플립 각도 (°) </td><td> 35 </td><td> 90 </td></tr><tr><td> TI (밀리 초) </td><td> N / A </td><td> N / A </td></tr><tr><td> 스캔 범위 </td><td></td><td></td></tr><tr><td> FOV (CM) </td><td> 22 </td><td> (20) </td></tr><tr><td> 슬라이스 두께 (mm) </td><td> 10.2 / 0 </td><td> 3 / 0 </td></tr><tr><td> 호 조각 </td><td> 124 </td><td> 62 </td></tr><tr><td> 획득 </td><td></td><td></td></tr><tr><td> 매트릭스 크기 </td><td> 256 X 192 </td><td> 256 X 192 </td></tr><tr><td> 복셀 크기 (mm) </td><td> 0.86 X 0.86 X 1.4 </td><td> 0.78 X 0.78 X 3 </td></tr><tr><td> NEX </td><td> 1 </td><td> 0.5 </td></tr><tr><td> 총 시간 (분) </td><td> 11시 </td><td> 12시 </td></tr></tbody></table> 표 1. 일반 전기 1.5T 구조 MRI 취득 매개 변수. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td></td><td> 3D T1 </td><td> PD/T2 </td><td> FLAIR </td></tr><tr><td> 영상 매개 변수 </td><td> 축 3D FSPGR EDR IR 준비 </td><td> 축 2D FSE-XL, EDR는, FAST, 지방 앉아 </td> &lt;TD&gt; 축 T2Flair, EDR, FAST </td></tr><tr><td> 펄스의 타이밍 </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td><h2> TE (MS) </h2></td><td> 3.2 </td><td> 11.1 / 90 </td><td> (140) </td></tr><tr><td> TR (밀리 초) </td><td> 8.1 </td><td> 2,500 </td><td> 9,700 </td></tr><tr><td> 플립 각도 (°) </td><td> 8 ° </td><td> 90 ° </td><td> 90 ° </td></tr><tr><td> TI (밀리 초) </td><td> (650) </td><td> N / A </td><td> 2,200 </td></tr><tr><td> 스캔 범위 </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> FOV (CM) </td><td> 22 </td><td> 22 </td><td> 22 </td></tr><tr><td> 슬라이스 두께 (mm) </td><td> 1 </td><td> 3 </td><td> 3 </td></tr><tr><td> 호 조각 </td><td> 186 </td><td> 48 </td><td> 48 </td></tr><tr><td> 획득 </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 매트릭스 크기 </tD&gt; <td> 256 X 192 </td><td> 256 X 192 </td><td> 256 X 192 </td></tr><tr><td> 복셀 크기 (mm) </td><td> 0.86 X 0.86 X 1 </td><td> 0.86 X 0.86 X 3 </td><td> 0.86 X 0.86 X 3 </td></tr><tr><td> NEX </td><td> 1 </td><td> 1 </td><td> 1 </td></tr><tr><td> 총 시간 (분) </td><td> 7시 20분 </td><td> 6시 10분 </td><td> 7시 20분 </td></tr></tbody></table> 표 2. 일반 전기 3T 구조 MRI 취득 매개 변수. <img alt="그림 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50887/50887fig1highres.jpg" width="500" /> 그림 1. 축 T1 편집되지 않은 총 두개 볼트 (TIV) 마스크 오버레이 (녹색)와 함께.이 두뇌의 수동 편집 과정의 한 부분으로 nonbrain 조직을 제거하는 ITK-SNAP_sb의 닫힌 다각형 도구의 사용의 예입니다 선별기의 TIV의 추출 과정. <p클래스 = &quot;jove_content&quot;FO : 유지 - together.within 페이지를 = &quot;항상&quot;&gt; <img alt="그림 2" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50887/50887fig2highres.jpg" width="500" /> 그림 2. 축 T1 조직 세분화 오버레이. 해당 라벨의 색상은 임의이며, 레이블 도구를 사용하여 변경 될 수 있습니다. 사진 왼쪽은 기본 색상을 보여줍니다. 중간 이미지 CSF (5 = 보라색)이 vCSF (7 = 마젠타)에 재 할당하는 방법을 보여줍니다. 오른쪽 이미지는 WM의 색상은 조직 수준의 레이블, 즉 변경하지 않고 수정하는 방법을 보여줍니다. 라벨 3 = WM은 남아 있지만, 색상이 파란색으로 변경 될 수있다. <img alt="그림 3" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50887/50887fig3highres.jpg" width="500" /> 그림 3. 축 T1 조직 세분화 오버레이 (왼쪽 이미지, GM = 노란색, WM = 오렌지, CSF = 보라색) (왼쪽). 도시는 ITK 된 폐쇄 polygo 해당 도구를 사용하여 subtentorial 구조의 수동 제거의 예입니다SNAP_sb (가운데) 및 제거 (오른쪽) 후 최종 조직 세분화. 그림 2에서와 같이, 오른쪽 이미지는 WM의 색상은 조직 수준의 레이블, 즉 변경하지 않고 수정하는 방법을 보여줍니다. 라벨 3 = WM은 남아 있지만, 색상이 파란색으로 변경 될 수있다. <img alt="그림 4" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50887/50887fig4highres.jpg" width="500" /> 그림 4. 축 T1 수집 공간 (왼쪽)과 후 전 (오른쪽) AC-PC 정렬이 수행된다. <img alt="그림 5" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50887/50887fig5highres.jpg" width="500" /> AC (노란색)와 그림 5. SABRE의 landmarking 절차를 보여주는 두 가지 예. 축 AC-PC 정렬 T1, PC (파란색), 후방 에지 (핑크) 랜드 마크 게재 위치 (왼쪽). 실비 열구와 3D 표면 렌더링 T1 (오른쪽) (보라색) 및 센트RAL 고랑 (핑크) 묘사. <img alt="그림 6" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50887/50887fig6highres.jpg" width="500" /> 자동으로 생성 된 병변 오버레이 (중앙), 수동으로 편집 병변 (빨강) 오버레이 (오른쪽)와 그림 6. 축 PD (왼쪽). <img alt="그림 7" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50887/50887fig7highres.jpg" width="500" /> 자동으로 생성 된 병변 오버레이 (중앙), 수동으로 편집 병변 (빨강) 오버레이 (오른쪽)와 그림 7. 축 FLAIR (왼쪽).

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Lesion Explorer: A Video-guided, Standardized Protocol for Accurate and Reliable MRI-derived Volumetrics in Alzheimer&#039;s Disease and Normal Elderly

병변 탐색기 (LE)는 알츠하이머 질환과 정상 노인의 구조적 MRI에서 지역 뇌 조직과 피질 hyperintensity 병변 볼륨 측정을 얻기 위해 개발 한 반자동, 이미지 처리 파이프 라인입니다. 정확도 및 높은 수준의 신뢰성을 보장하기 위해, 다음과 LE 서 절차 영상 유도, 표준화 된 프로토콜이다.

병변 탐색기를 정확하고 신뢰할 수있는 MRI 유도 알츠하이머 병의 볼륨 측정 및 일반 노인을위한 영상 유도, 표준화 된 프로토콜

Obtaining in vivo human brain tissue volumetrics from MRI is often complicated by various technical and biological issues. These challenges are ...

lesion-explorer-video-guided-standardized-protocol-for-accurate

Research

JoVE Journal

Medicine

Lesion Explorer: A Video-guided, Standardized Protocol for Accurate and Reliable MRI-derived Volumetrics in Alzheimer's Disease and Normal Elderly

39.5K 조회수.  Sunnybrook Health Sciences Centre.  병변 탐색기 (LE)는 알츠하이머 질환과 정상 노인의 구조적 MRI에서 지역 뇌 조직과 피질 hyperintensity 병변 볼륨 측정을 얻기 위해 개발 한 반자동, 이미지 처리 파이프 라인입니다. 정확도 및 높은 수준의 신뢰성을 보장하기 위해, 다음과 LE 서 절차 영상 유도, 표준화 된 프로토콜이다. 

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Accurate and Simple Measurement of the Pro-inflammatory Cytokine IL-1&beta; using a Whole Blood Stimulation Assay

Inflammatory processes resulting from the secretion of soluble mediators by immune cells, lead to various manifestations in skin, joints and other tissues as well as altered cytokine homeostasis. The innate immune system plays a crucial role in recognizing pathogens and other endogenous danger stimuli. One of the major cytokines released by innate immune cells is Interleukin (IL)-1. Therefore, we utilize a whole blood stimulation assay in order to measure the secretion of inflammatory cytokines and specifically of the pro-inflammatory cytokine IL-1&beta; 1, 2, 3.
Patients with genetic dysfunctions of the innate immune system causing autoinflammatory syndromes show an exaggerated release of mature IL-1&beta; upon stimulation with LPS alone. In order to evaluate the innate immune component of patients who present with inflammatory-associated pathologies, we use a specific immunoassay to detect cellular immune responses to pathogen-associated molecular patterns (PAMPs), such as the gram-negative bacterial endotoxin, lipopolysaccharide (LPS). These PAMPs are recognized by pathogen recognition receptors (PRRs), which are found on the cells of the innate immune system 4, 5, 6, 7. A primary signal, LPS, in conjunction with a secondary signal, ATP, is necessary for the activation of the inflammasome, a multiprotein complex that processes pro-IL-1&beta; to its mature, bioactive form 4, 5, 6, 8, 9, 10.
The whole blood assay requires minimal sample manipulation to assess cytokine production when compared to other methods that require labor intensive isolation and culturing of specific cell populations. This method differs from other whole blood stimulation assays; rather than diluting samples with a ratio of RPMI media, we perform a white blood cell count directly from diluted whole blood and therefore, stimulate a known number of white blood cells in culture 2. The results of this particular whole blood assay demonstrate a novel technique useful in elucidating patient cohorts presenting with autoinflammatory pathophysiologies.

Accurate and Simple Measurement of the Pro-inflammatory Cytokine IL-1&amp;#946; using a Whole Blood Stimulation Assay

We describe a simple immunoassay to measure the production of pro-inflammatory cytokines, such as IL-1 beta production, in patients presenting with autoinflammatory phenotypes. By activating cells in whole blood cultures with pathogen-associated molecular patterns, specifically with lipopolysaccharide, cytokine secretion can be conveniently evaluated in whole blood supernatants.

전체 혈액 자극 분석을 사용하여 프로 염증성 시토킨 IL - 1β의 정확하고 간단한 측정

Inflammatory processes resulting from the secretion of soluble mediators by immune cells, lead to various manifestations in skin, joints and other tissues ...

연구

의학

Isolation of Soluble and Insoluble PrP Oligomers in the Normal Human Brain

The central event in the pathogenesis of prion diseases involves a conversion of the host-encoded cellular prion protein PrPC into its pathogenic isoform PrPSc 1. PrPC is detergent-soluble and sensitive to proteinase K (PK)-digestion, whereas PrPSc forms detergent-insoluble aggregates and is partially resistant to PK2-6. The conversion of PrPC to PrPSc is known to involve a conformational transition of &alpha;-helical to &beta;-sheet structures of the protein. However, the in vivo pathway is still poorly understood. A tentative endogenous PrPSc, intermediate PrP* or "silent prion", has yet to be identified in the uninfected brain7.
Using a combination of biophysical and biochemical approaches, we identified insoluble PrPC aggregates (designated iPrPC) from uninfected mammalian brains and cultured neuronal cells8, 9. Here, we describe detailed procedures of these methods, including ultracentrifugation in detergent buffer, sucrose step gradient sedimentation, size exclusion chromatography, iPrP enrichment by gene 5 protein (g5p) that specifically bind to structurally altered PrP forms10, and PK-treatment. The combination of these approaches isolates not only insoluble PrPSc and PrPC aggregates but also soluble PrPC oligomers from the normal human brain. Since the protocols described here have been used to isolate both PrPSc from infected brains and iPrPC from uninfected brains, they provide us with an opportunity to compare differences in physicochemical features, neurotoxicity, and infectivity between the two isoforms. Such a study will greatly improve our understanding of the infectious proteinaceous pathogens. The physiology and pathophysiology of iPrPC are unclear at present. Notably, in a newly-identified human prion disease termed variably protease-sensitive prionopathy, we found a new PrPSc that shares the immunoreactive behavior and fragmentation with iPrPC 11, 12. Moreover, we recently demonstrated that iPrPC is the main species that interacts with amyloid-&beta; protein in Alzheimer disease13. In the same study, these methods were used to isolate Abeta aggregates and oligomers in Alzheimer's disease13, suggesting their application to non-prion protein aggregates involved in other neurodegenerative disorders.

A new species of cellular prion protein (PrPC) has recently been identified in uninfected human brains using the methods described here. These methods can be used to isolate various PrP species, while some of them are also useful in isolating other misfolded protein aggregates from human brains.

보통 인간의 뇌에 용해와 불용성 PRP의 Oligomers의 절연

The central event in the pathogenesis of prion diseases involves a conversion of the host-encoded cellular prion protein PrPC into its pathogenic isoform ...

Parabiosis in Mice: A Detailed Protocol

Parabiosis is a surgical union of two organisms allowing sharing of the blood circulation. Attaching the skin of two animals promotes formation of microvasculature at the site of inflammation. Parabiotic partners share their circulating antigens and thus are free of adverse immune reaction. First described by Paul Bert in 18641, the parabiosis surgery was refined by Bunster and Meyer in 1933 to improve animal survival2. In the current protocol, two mice are surgically joined following a modification of the Bunster and Meyer technique. Animals are connected through the elbow and knee joints followed by attachment of the skin allowing firm support that prevents strain on the sutured skin. Herein, we describe in detail the parabiotic joining of a ubiquitous GFP expressing mouse to a wild type (WT) mouse. Two weeks after the procedure, the pair is separated and GFP positive cells can be detected by flow cytometric analysis in the blood circulation of the WT mouse. The blood chimerism allows one to examine the contribution of the circulating cells from one animal in the other.

Parabiotic joining of two organisms leads to the development of a shared circulatory system. In this protocol, we describe the surgical steps to form a parabiotic connection between a wild-type mouse and a constitutive GFP-expressing mouse.

마우스의 Parabiosis : 자세한 프로토콜

Parabiosis is a surgical union of two organisms allowing sharing of the blood circulation. Attaching the skin of two animals promotes formation of ...

Fast and Accurate Exhaled Breath Ammonia Measurement

This exhaled breath ammonia method uses a fast and highly sensitive spectroscopic method known as quartz enhanced photoacoustic spectroscopy (QEPAS) that uses a quantum cascade based laser. The monitor is coupled to a sampler that measures mouth pressure and carbon dioxide. The system is temperature controlled and specifically designed to address the reactivity of this compound. The sampler provides immediate feedback to the subject and the technician on the quality of the breath effort. Together with the quick response time of the monitor, this system is capable of accurately measuring exhaled breath ammonia representative of deep lung systemic levels. 
Because the system is easy to use and produces real time results, it has enabled experiments to identify factors that influence measurements. For example, mouth rinse and oral pH reproducibly and significantly affect results and therefore must be controlled. Temperature and mode of breathing are other examples. As our understanding of these factors evolves, error is reduced, and clinical studies become more meaningful. This system is very reliable and individual measurements are inexpensive. 
The sampler is relatively inexpensive and quite portable, but the monitor is neither. This limits options for some clinical studies and provides rational for future innovations.

Ammonia is an important physiologic metabolite relevant to various disease and wellness states. It is also a difficult molecule to measure in breath, which demands particular precautions be taken to obtain accurate results. Not all factors influencing ammonia are known, but progress can be difficult without accounting for these factors.

빠르고 정확한 날숨 암모니아 측정

This exhaled breath ammonia method uses a fast and highly sensitive spectroscopic method known as quartz enhanced photoacoustic spectroscopy (QEPAS) that ...

Experimental and Imaging Techniques for Examining Fibrin Clot Structures in Normal and Diseased States

Fibrin is an extracellular matrix protein that is responsible for maintaining the structural integrity of blood clots. Much research has been done on fibrin in the past years to include the investigation of synthesis, structure-function, and lysis of clots. However, there is still much unknown about the morphological and structural features of clots that ensue from patients with disease. In this research study, experimental techniques are presented that allow for the examination of morphological differences of abnormal clot structures due to diseased states such as diabetes and sickle cell anemia. Our study focuses on the preparation and evaluation of fibrin clots in order to assess morphological differences using various experimental assays and confocal microscopy. In addition, a method is also described that allows for continuous, real-time calculation of lysis rates in fibrin clots. The techniques described herein are important for researchers and clinicians seeking to elucidate comorbid thrombotic pathologies such as myocardial infarctions, ischemic heart disease, and strokes in patients with diabetes or sickle cell disease.

In this manuscript, experimental techniques, including blood preparation, confocal microscopy, and lysis rate analysis, to examine the morphological differences between normal and abnormal clot structures due to diseased states are presented.

Fibrin is an extracellular matrix protein that is responsible for maintaining the structural integrity of blood clots. Much research has been done on ...

Establishment and Characterization of UTI and CAUTI in a Mouse Model

Urinary tract infections (UTI) are highly prevalent, a significant cause of morbidity and are increasingly resistant to treatment with antibiotics. Females are disproportionately afflicted by UTI: 50% of all women will have a UTI in their lifetime. Additionally, 20-40% of these women who have an initial UTI will suffer a recurrence with some suffering frequent recurrences with serious deterioration in the quality of life, pain and discomfort, disruption of daily activities, increased healthcare costs, and few treatment options other than long-term antibiotic prophylaxis. Uropathogenic Escherichia coli (UPEC) is the primary causative agent of community acquired UTI. Catheter-associated UTI (CAUTI) is the most common hospital acquired infection accounting for a million occurrences in the US annually and dramatic healthcare costs. While UPEC is also the primary cause of CAUTI, other causative agents are of increased significance including Enterococcus faecalis. Here we utilize two well-established mouse models that recapitulate many of the clinical characteristics of these human diseases. For UTI, a C3H/HeN model recapitulates many of the features of UPEC virulence observed in humans including host responses, IBC formation and filamentation. For CAUTI, a model using C57BL/6 mice, which retain catheter bladder implants, has been shown to be susceptible to E. faecalis bladder infection. These representative models are being used to gain striking new insights into the pathogenesis of UTI disease, which is leading to the development of novel therapeutics and management or prevention strategies.

The ability to model urinary tract infections (UTI) is crucial in order to be able to understand bacterial pathogenesis and spawn the development of novel therapeutics. This work&#8217;s goal is to demonstrate mouse models of experimental UTI and catheter associated UTI that recapitulate and predict findings seen in humans.

마우스 모델의 설립 및 요로 감염 및 CAUTI의 특성

Urinary tract infections (UTI) are highly prevalent, a significant cause of morbidity and are increasingly resistant to treatment with antibiotics. ...

Motor and Hippocampal Dependent Spatial Learning and Reference Memory Assessment in a Transgenic Rat Model of Alzheimer's Disease with Stroke

Alzheimer&#39;s disease (AD) is a debilitating neurodegenerative disease that results in neurodegeneration and memory loss. While age is a major risk factor for AD, stroke has also been implicated as a risk factor and an exacerbating factor. The co-morbidity of stroke and AD results in worsened stroke-related motor control and AD-related cognitive deficits when compared to each condition alone. To model the combined condition of stroke and AD, a novel transgenic rat model of AD, with a mutated form of amyloid precursor protein (a key protein involved in the development of AD) incorporated into its DNA, is given a small unilateral striatal stroke.
For a model with the combination of both stroke and AD, behavioral tests that assess stroke-related motor control, locomotion and AD-related cognitive function must be implemented. The cylinder task involves a cost-efficient, multipurpose apparatus that assesses spontaneous forelimb motor use. In this task, a rat is placed in a cylindrical apparatus, where the rat will spontaneously rear and contact the wall of the cylinder with its forelimbs. These contacts are considered forelimb motor use and quantified during video analysis after testing. Another cost-efficient motor task implemented is the beam-walk task, which assesses forelimb control, hindlimb control and locomotion. This task involves a rat walking across a wooden beam allowing for the assessment of limb motor control through analysis of forelimb slips, hindlimb slips and falls. Assessment of learning and memory is completed with Morris water maze for this behavioral paradigm. The protocol starts with spatial learning, whereby the rat locates a stationary hidden platform. After spatial learning, the platform is removed and both short-term and long-term spatial reference memory is assessed. All three of these tasks are sensitive to behavioral differences and completed within 28 days for this model, making this paradigm time-efficient and cost-efficient.

Motor and Hippocampal Dependent Spatial Learning and Reference Memory Assessment in a Transgenic Rat Model of Alzheimer&#039;s Disease with Stroke

To investigate the co-morbid Alzheimer&#39;s disease (AD) and stroke condition in a novel model, three behavior tasks are described that assess both motor control and cognitive behaviors. These tasks include the beam-walk task, cylinder task and Morris water maze.

뇌졸중과 알츠하이머 병의 유전자 변형 쥐 모델에서 모터 및 해마 종속 공간 학습 및 참조 메모리 평가

Alzheimer&#39;s disease (AD) is a debilitating neurodegenerative disease that results in neurodegeneration and memory loss. While age is a major risk ...

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.

토끼의 망막 수술에 대한 단계 프로토콜에 의해 단계

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

An Intramedullary Locking Nail for Standardized Fixation of Femur Osteotomies to Analyze Normal and Defective Bone Healing in Mice

Bone healing models are essential to the development of new therapeutic strategies for clinical fracture treatment. Furthermore, mouse models are becoming more commonly used in trauma research. They offer a large number of mutant strains and antibodies for the analysis of the molecular mechanisms behind the highly differentiated process of bone healing. To control the biomechanical environment, standardized and well-characterized osteosynthesis techniques are mandatory in mice. Here, we report on the design and use of an intramedullary nail to stabilize open femur osteotomies in mice. The nail, made of medical-grade stainless steel, provides high axial and rotational stiffness. The implant further allows the creation of defined, constant osteotomy gap sizes from 0.00 mm to 2.00 mm. Intramedullary locking nail stabilization of femur osteotomies with gap sizes of 0.00 mm and 0.25 mm result in adequate bone healing through endochondral and intramembranous ossification. Stabilization of femur osteotomies with a gap size of 2.00 mm results in atrophic non-union. Thus, the intramedullary locking nail can be used in healing and non-healing models. A further advantage of the use of the nail compared to other open bone healing models is the possibility to adequately fix bone substitutes and scaffolds in order to study the process of osseous integration. A disadvantage of the use of the intramedullary nail is the more invasive surgical procedure, inherent to all open procedures compared to closed models. A further disadvantage may be the induction of some damage to the intramedullary cavity, inherent to all intramedullary stabilization techniques compared to extramedullary stabilization procedures.

This protocol describes an osteosynthesis technique using an intramedullary locking nail for standardized fixation of femur osteotomies, which can be used to analyze normal and defective bone healing in mice.

대퇴골 절골술의 표준화 된 고정을위한 골수 내 잠금 네일은 마우스에 정상 및 결함 뼈 치유를 분석하기

Bone healing models are essential to the development of new therapeutic strategies for clinical fracture treatment. Furthermore, mouse models are becoming ...

Application of Granger Causality Analysis of the Directed Functional Connection in Alzheimer's Disease and Mild Cognitive Impairment

Impaired functional connectivity in the Default Mode Network (DMN) may be involved in the progression of Alzheimer&#39;s Disease (AD). The Posterior Cingulate Cortex (PCC) is a potential imaging marker for monitoring the progression of AD. Previous studies did not focus on the functional connectivity between the PCC and nodes in regions outside the DMN, but our study is an effort to explore these overlooked functional connections. For collecting data, we used functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) and Granger Causality Analysis (GCA). fMRI provides a non-invasive method for studying the dynamic interactions between the different brain regions. GCA is a statistical hypothesis test for determining whether one-time series is useful in forecasting another. In simple terms, it is judged by comparing the &#34;Known all the information on the last moment, the distribution of the probability of X at this time&#34; and the &#34;Known all the information on the last moment except Y, the distribution of the probability of X at this time&#34;, to determine whether there is a causal relationship between Y and X. This definition is based on the complete information source and stationary chronological sequence. The main step of this analysis is to use X and Y to establish the regression equation and draw a causal relationship by a hypothetical test. Since GCA can measure causal effects, we used it to investigate the anisotropy of the functional connectivity and explore the hub function of the PCC. Here, we screened 116 participants for MRI scanning, and after preprocessing the data obtained from neuroimaging, we used GCA to derive the causal relationship of each node. Finally, we concluded that the directed connection is significantly different between the Mild Cognitive Impairment (MCI) and AD groups, both from the PCC to the whole brain and from the whole brain to the PCC.

Application of Granger Causality Analysis of the Directed Functional Connection in Alzheimer&#039;s Disease and Mild Cognitive Impairment

Based on resting-state functional magnetic resonance imaging with Granger causality analysis, we investigated the alterations in the directed functional connectivity between the posterior cingulate cortex and whole brain in patients with Alzheimer&#39;s Disease (AD), patients with Mild Cognitive Impairment (MCI), and healthy controls.

알 츠 하이 머 질환과 경미한 인지 장애에 감독된 기능 연결의 그 랜 저 인과관계 분석의 응용 프로그램

Impaired functional connectivity in the Default Mode Network (DMN) may be involved in the progression of Alzheimer&#39;s Disease (AD). The Posterior ...