This work was partly supported by grants from the National Institutes of Health (NIH), under grant numbers R01 MH084021, R01 NS067015, R01 AG042753, NS076588, NS029029-20S1, R21 NS078656; and from National Multiple Sclerosis Society, under grant number of RG4707A2.

참고 :이 프로토콜은 텍사스 사우스 웨스턴 의료 센터의 임상 시험 심사위원회의 대학에 의해 승인되었다. 실험 전에 가스 전달 시스템 및 준비 단계의 1도 <ol style="margin-left: 40px;"><li> 가스 전달 시스템 (그림 1)의 다이어그램을 검토합니다. 5 % CO 2, 21 % O 2, 및 74 % N 2를 포함하는 의료용 가스 혼합물에 200 L 더글라스 백 (1 번 항목)을 채운다. </li><li> 하나의 방법은 가스 흐름을 보장하기 위해 양방향이 아닌 재 호흡 밸브 (항목 # 3)에서 두 개의 다이어프램 (4 항목 #)를 놓습니다. 자석 방에이 조립 양방향 밸브와 가스 충전 더글러스 가방 (1 항목 #)를 준비한다. </li><li> 양방향 밸브 (아이템 # 3)의 입력단에 가스 공급 튜브 (상품 번호 7)을 연결한다. 중량을지지하는 헤드 코일의 측에 가스 공급 튜브 (상품 번호 7)를 붙여. 가스 충전 더글라스 가스 공급 튜브 (상품 번호 7)의 다른 쪽 끝을 연결가방 (항목 # 1). </li><li> 마우스 피스 (항목 # 5) 팔꿈치 커넥터를 통해 U 자형 튜브 (항목 # 12)에 (가스 샘플링 포트 항목 # 13 밀봉)을 연결합니다. </li><li> 다른 팔꿈치 커넥터 (품목 # 13)를 통해 U 자형 튜브 (항목 # 12)로 가스 샘플링 튜브 (항목 # 9)을 연결합니다. </li><li> 가스 샘플링 튜브 (항목 # 9)의 다른 쪽 끝에 작은 공기 필터 (상품 번호 11)을 연결합니다. CO 2 (항목 # 14)에 공기 필터 (항목 # 11)의 다른 쪽 끝을 연결 모니터링 할 수 있습니다. </li><li> MRI 제품군의 컨트롤 룸에서, CO 2 (상품 번호 14)과 맥박 산소 측정기 (상품 번호 15) 모니터의 전원을 켭니다. CO 2 모니터에 대한 자동 보정을 수행합니다. </li><li> USB 포트를 사용하여 노트북에 모니터를 연결합니다. 모니터와 통신 하이퍼 터미널 소프트웨어를 엽니 다. 배 &#39;모니터 타이머 시간을 작성하고 대응하여 타이머 시간&#39;을 모니터를 동기화 할 수 있습니다. 타이머 시간 및 모니터 &#39;시간의 차이는 데이터 프로에서 설명 될 것입니다cessing (단계 4.4). </li><li> 바의 일단은 마그넷 룸내이고 다른 단부는 제어실에 있도록 도파로 안으로 시그널링 바의 일단을 삽입한다. 주 : 시그널링 바는 삼방 밸브의 전환시 스캔 중에 (상품 번호 2)가 필요하다 자석 실내 연구원 통지하는 데 사용된다. </li></ol> 실험 기간 동안 2. 절차 <ol style="margin-left: 40px;"><li> MRI의 테이블에 놓여달라고 부탁하지만, / 그녀는 아직 자석 구멍에 집어 넣어하지 않습니다. 그들은 스캔하는 동안 불편 함을 느끼는 경우 간호사 호출 버튼을 눌러 피사체를 지시합니다. 모든 그리스를 제거하는 물수건 청소의 조각으로 그 / 그녀의 코를 닦아달라고 부탁합니다. </li><li> 피사체가 입으로 숨을 쉴 수와 호흡 리듬을 설정하고 유지하기 위해 지시합니다. 그런 주제에 코 클립 (항목 # 6)를 적용합니다. </li><li> 엘 통해 양방향 밸브 (항목 # 3)의 중간 포트에 U 자형 튜브 (항목 # 12)의 개방 끝을 연결합니다활 커넥터 (품목 # 13). </li><li> 피사체가 마우스 피스를 통해 숨을 쉴 수 있도록 조심스럽게 환자의 입에 마우스 피스를 배치합니다. 조심스럽게 피사체의 손가락 끝의 맥박 산소 측정기 (상품 번호 15)의 핑거 센서를 부착합니다. </li><li> 피사체의 헤드가 헤드 코일의 중심에 이소 것임을 확실. 자석 구멍 안에 그를 / 그녀를 배치 MRI 테이블을 사용하십시오. </li><li> 자석 실내에 체류 한 연구자가 피사체를 모니터하고 더글라스 백 (1 번 항목)에 삼방 밸브를 스위칭 할 준비를 할 것을 보장한다. 연구원은 귀마개와 MRI 노이즈를 차단하기 위해 헤드셋을 착용되어 있는지 확인합니다. </li><li> ETCO 2 동맥 산소 포화도 분획 CO 2 (상품 번호 14)과 맥박 산소 측정기 (상품 번호 15) 모니터에 표시 (SO 2) 매개 변수를 확인, 컨트롤 룸에, 자석 방 문을 닫고. 노트북에 매개 변수의 기록을 시작합니다. </li><li> 사용하여 스캔을 시작하기 위해 MRI 연산자를 지시혈액 산소화 수준 종속 (BOLD) 순서. 3T MRI 스캐너의 경우, BOLD 영상 매개 변수는 다음과 같습니다 TR / TE는 = 1500 / 30 밀리 초, 플립 각도 =보기 = 220 X 220mm 2, 매트릭스 = X 64 (64), 29 조각의 60 °, 필드, 5 = 두께 MM, 조각, 361 볼륨 사이에 틈 없습니다. 절환 밸브 타이밍이 나열되어있는 미리 준비된 시트를 검토하고 스위치가 필요할 때 부드럽게 시그널링 바 스윙. 심장 박동, SO 2, ETCO 2를 포함하여, 피사체의 생리에주의를 기울이십시오. </li><li> 이제, 자석 룸내, 더글라스 가방 피사체 고무 가스의 종류를 제어하는​​ 시그널링 바의 이동에 기초하여 (1 번 항목)을 전환. </li><li> 연구의 길이에 대해이 절차를 계속합니다. 구 분 영상주기 동안, 밸브 절환 약 매분마다 발생하도록 보장한다. 스위치 타이밍만큼 EtCO2 타임 코스가 기록 될 때, 정확하게 정확하지 않습니다. &lt;BR /&gt; 주 : 피사체가 스캔 중에 간호사 호출 버튼을 누르면, 스캔이 중단되고 즉시 피사체 자석 보어로부터 이동한다. 연구원은 피사체로부터 마우스 피스와 코 클립을 제거합니다. </li><li> 스캔이 완료 주제를 알리기 위해 인터콤을 사용합니다. MRI 테이블을 잡아 당깁니다. 어떤 침을 닦아 주제에 조직을 청소 제공하면서 부드럽게 주체에서 코 클립 및 마우스 피스를 제거합니다. 조심스럽게 대상에서 맥박 산소 측정기의 핑거 센서를 제거합니다. 주제는 다음 앉아서 MRI 테이블을 얻을 수 있습니다. </li></ol> 실험 후 3. 정리 절차 <ol style="margin-left: 40px;"><li> 가스 샘플링 튜브 (9 항목 #), 에어 필터 (항목 # 11), 마우스 피스 (5 항목 #)과 코 클립 (6 항목 #)를 폐기하십시오. </li><li> 재사용 가능한 구성 요소를 청소합니다. 다른 구성 요소에서 양방향 밸브 (품목 # 3)를 분리하고 (4 항목 #) 밸브의 다이아 프램을 제거합니다. 두 방법을 적시등의 20 분의 컨테이너에서 Bacdown 세제 살균제와 같은 계면 활성제를 포함하는 밸브 (항목 # 3), 다이아 프램 (항목 # 4), 농축 인산염이없는 소독제에 U 자형 튜브 (항목 # 12). 세제 살균 증류수 희석 비는 1:64이다. </li><li> 충분히 증류수로 3.2에 기재된 항목을 씻어. </li><li> 압축 공기와 U 자형 튜브 (항목 # 12)를 건조. 맑은 수조에 두 방향 밸브 (항목 # 3)과 다이아 프램 (4 항목 #)를 배치하고 건조 자연스럽고 완벽하게 할 수 있습니다. </li><li> 더글러스 가방을 비 웁니다. 신호 바, 회색 튜브를 치워. </li></ol> 4. 데이터 분석 CVR지도를 계산합니다 <ol style="margin-left: 40px;"><li> DICOM 파일 형식 또는 다른 벤더 고유의 형식으로 MRI 데이터를 저장합니다. 실험실 데이터를 컴퓨터로 전송하고, 각 파일이 하나의 시점에 대응하는 3 차원 볼륨 (예를 들어, BOLD 이미지)를 함유하는 체적 별 부피 시리즈 파일로 데이터를 변환한다. </li><li> 전처리 된 이미지 데이터를 포함한다. 재정렬, 정규화를 포함하고 소프트웨어 통계적 매개 변수 사상 (SPM)에 의해 제공된 라이브러리 함수를 호출하는 스크립트를 이용하여 평활화 된 이미지 전처리 단계를 수행한다. 매트랩 스크립트의 예를 들어 추가 코드 파일 1을 참조하십시오. </li><li> CO 2 기록을 판독하도록 스크립트를 사용하여 미리 보정 된 양만큼의 시간 코스를 이동시킴으로써 샘플링 튜브 지연을 보정 (예를 들면, 마우스 피스 상기 한 호흡의 시간차로 판단이 설정에서 12 초 CO2 기록에 그 숨)의 모양 및 원시 시계열의 봉투 (양의 피크를)입니다 EtCO2의 압축을 풉니 다. 매트랩 스크립트 추가 코드 파일 2를 참조하십시오. </li><li> 동기 타이머에 기초하여, 세그먼트 ETCO이 데이터는 25 초에서 종래 최종 이미지 획득 후 100 초에 제 1 화상 취득에만 기록을 유지한다. ETCO 2 시간 코스입니다입력 맥관계에 기능은 후술하는 선형 회귀 분석의 독립 변수로서 사용된다. </li><li> 시간 시프트를 변화에 시간이 두 과정 사이의 상호 상관 계수 (CC)를 계산하여 (폐에서 측정) (2) 및 ETCO (뇌 측정) MRI 신호 간의 생리 지연을 식별한다. 높은 CC를 산출 시프트 값은 최적의 시간으로 간주된다. </li><li> ETCO 2 시간 코스는 최적 지연만큼 시프트되고, MRI 신호의 특징과 일치하는 유일한 시점은 MRI 신호와 동일한 길이로되어 시계열 결과, 보존된다. </li><li> 시프트 EtCO2 시간 코스는 종속 변수 인 독립 변수와 MRI 신호 타임 코스 인 복셀 별 복셀 선형 회귀를 실시하여 SPM. </li><li> CVR의 복셀 별 복셀지도를 계산 <img alt="식 (1)" fo:content-width="2in" src="/files/ftp_upload/52306/52306eq1.jpg" /> 여기서, (나는, J, K)은 t이다그 인덱스를 복셀, β1은 EtCO2 및 β0와 연관된 회귀 계수는 상수항과 연관된 회귀 계수이다. 분 (ETCO 2)는 시간 경과에 ETCO 2 최소값. </li></ol>

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J., Van Zijl, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+magnetic+resonance+imaging+based+on+changes+in+vascular+space+occupancy.">Functional magnetic resonance imaging based on changes in vascular space occupancy.</a> Magn Reson Med. 50 (2), 263-274 (2003).</li></ol>

HL and PL are inventors of a provisional patent, owned by UT Southwestern Medical Center, that describes part of the gas delivery system.

이 보고서는 MR 호환 가스 전달 시스템 및 인간의 뇌 혈관 반응성의 맵핑을 허용 광범위한 실험 프로토콜을 제시 하였다. 가스 전달 시스템의 다이어그램은도 1에 도시된다. MRI 스캐너 실내의 모든 부품들이 플라스틱 MRI 호환성을 보장한다. 시스템은 개념적으로 가스 흡입 서브 시스템 (봉투, 공급 튜브, 양방향 밸브), 호흡 인터페이스 서브 시스템 (코 클립, 마우스 피스, U 자형 튜브)를 포함하여 세 개의 서브 시스템으로 분할 될 수 있고, 모니터링 서브 시스템 (2 CO 농도, 산소 포화도, 심장 박동, 호흡 속도). 가스 흡입 서브 시스템은 가스가 양방향 밸브에 도달하도록 흡입되도록한다. 만이 서브 시스템을 통해 흘러, 공기를 흡입하지만, 공기를 뿜어 없습니다. 호흡 인터페이스 서브 시스템은 피사체가 호흡과 의도 가스에서 할 수 있습니다. 모두 흡입과 호기 가스는이 하위 시스템을 통해 흐를 것이다. monitoring 서브 시스템은 호흡 따라서 인터페이스 서브 시스템을 따라 지점에서 가스를 샘플링한다. 이 기술의 임상 응용 프로그램은 뇌졸중, 동맥 경화, 모야 모야 병, 혈관성 치매, 다발성 경화증, 뇌 종양과 같은 신경 질환 뇌 혈관 예약의 평가를 포함 할 수있다. 기술은 또한 정상화 또는 신경 활동의보다 나은 23,24 정량의 fMRI 신호를 보정하는 기능 MRI 연구에 사용될 수있다. 제안 된 시스템 및 실험 프로토콜의 중요한 특징은 최소한의 움직임이나 불편 함을 야기하는 동안 가스 혼합물을 환자에게 전달 될 수 있다는 것이다. 따라서, U 자형 튜브 (상품 번호 12)이를 (및 그것의 단부에 연결된 마우스 피스)가 자연적으로 피사체의 입으로 아래쪽으로 하강되도록 배치하는 것이 중요하다. 이 방법은, 피사체가 길게 또는 마우스 피스를 지원하기위한 자신의 얼굴 근육을 사용할 필요가 없다. 또한 수입입니다개미는 피사체가 마우스 피스를 입에있는 동안 이야기 할 수 없다는 것을 알고 있어야합니다. 따라서 연구자는 질문 톤 주제로 얘기를 피해야한다. 대신에, 단지 명확하고 확실한 지침이 주어져야한다. 또한, 연구자는 실험의 전체 과정에서 생리 학적 매개 변수 (예를 들어, ETCO 2, SO 2, 심장 박동, 호흡 속도)에주의해야하며, 하나 또는 생리 학적 파라미터의 이상이 일반적인 범위 밖에 차이가 생기면 즉시 응답 . 문헌에 사용되는 다른 가스 전달 시스템의 철저한 조사는이 문서의 범위를 벗어나지 만, 몇가지 일반적으로 사용하는 것 (17, 18)에 현재의 시스템을 비교하는 데 유용합니다. 큰 차이는 우리의 시스템은 대부분의 다른 시스템 디자인의 마스크를 사용하는 반면 의도 가스를 제공하는 마우스 피스를 사용한다는 것입니다. 마스크를 이용하여 잠재적 인 합병증의 두 폴드이다. 우선, 마스크 O공간 상당량 ccupies, 그것은 항상 많은 피사체에 자신의 코가 거의에도 마스크없이 헤드 코일을 터치 할 것을 고려하면, 헤드 코일 내부에 꽉 공간으로 마스크 맞게 적합하지 않을 수도있다. 이것은 특히 보통 피사체의 머리로 단단히 맞춰 설계되어 고감도를 달성하기위한 헤드 코일에 대한 경우이다. 마스크 디자인과 관련된 합병증 초 호기 흡입 및 혼합 가스의 실질적인 결과 마스크 내부에 큰 공간이 존재한다는 것이다. 따라서, 이상적으로 호기 가스만을 기반으로해야 ETCO (2)의 측정의 정확도에 영향을 미칠 수있다. 정확한 ETCO 2 CVR 맵의 신뢰성도 물론 중요하다. 많은 다른 시스템에 비해 시스템의 우리의 또 다른 중요한 차이점은 우리의 시스템은 백 대신 가스 탱크로부터 가스를 전달한다는 것이다. 따라서, 탱크는 계속 귀중한 공간을 절약 스캐너 영역에 필요하지 않다<html> MRI 제품군의 ROL 룸. 우리의 설계에있어서, 우리는 주사가 시작되기 전에 백을 가져오고, 다음 주사, 가방 비워 절첩되고, 치워. 마지막으로, 몇 가지 다른 시스템에 비해 18,21, 현재 가스 전달 시스템은 간단하고, 적은 훈련 시간을 필요로하고, 그 소모품 덜 비싸다. 이는 본 조사 프로토콜 주로 CO 2 흡입에 집중되었지만, 제시된 가스 전달 시스템은 다른 가스 혼합물 (의 전달을 허용하는 것이 지적되어야 예, O (2)의 임의 부분, CO (2)의 임의 부분, 어떤 s는 / 그는 MRI 스캐너 내부 거짓말을하는 동안 그들에게 인간에 대한 N 2, 그들의 조합)의 비율은 숨을 쉴 수 있습니다. 하나는 뇌전도 (EEG), magnetoencephalogram (MEG), 양전자 방출 단층 촬영 (PET), 또는 최적의 촬상과 함께, 예를 들면, MRI의 컨텍스트 외부의 가스 전달 시스템을 사용할 수있다. 촬상 파라미터의 추천을 제공 할 때 _content는 &quot;&gt;, 우리는 주로 BOLD 시퀀스에 초점을 맞추고있다. 잠재적 CVR 매핑에 사용될 수있는 또 다른 시퀀스는 뇌 혈류의 정량적 측정 값을 제공 동맥 스핀 라벨 (ASL) MRI (CBF)는 생리적 유닛 (ML 혈액 분당 100g 조직 당)이다. 따라서, ASL 기반 CVR 매핑의 장점은, 결과뿐만 아니라 혈류, 혈액량의 결합 된 효과를 반영 BOLD 신호 달리 쉽게 해석 할 수 있다는 것이다 CO 2 도전 25-27 동안 뇌 대사 변형 가능 기여. 그러나 ASL 기술의 한계는 그 감도 BOLD 28보다 여러 겹 낮다는 것이다. 결과적으로, 우리의 경험은 현재, 그것이 있다는 것이다 각각의 레벨을 획득하는 것이 매우 도전, 따라서 ASL은. 따라서, CVR의 응용 연구에, 우리는 주로 BOLD 시퀀스를 사용하여 CVR지도 복셀-복셀-에 의해 또한 OU에서이 기술에 초점을R 권고. 본 발명의 방법의 한 가지 제한은 (코 클립에 의해)의 슈팅이 코와 마우스 피스를 통해 호흡하는 것은 전적으로 자연하지 않고 일부 과목 (특히 환자) 불편의 근원으로이 인식 할 수 있다는 것이다. 마우스 피스와 코 클립 호흡도 밀실 공포증의 느낌을 악화시킬 수 있습니다. 또한, 주제는 의해서만 입으로 호흡에 구강 건조가 발생할 수 있습니다. 따라서, 연구자가 신속하게 실험을 완료하기 위해 최선을 시도하는 것이 좋습니다. 마지막으로, 저자의 경험에 기초하여, 상술 한 불편이 일시적인 마자 실험이 완료되면 사라지고, 유의하는 것이 중요하다.

뇌는 총 ​​체중의 약 2 %를 차지하지만, 전체 에너지 (1)의 약 20 %를 소비한다. 당연히 충분한주의 깊게 조절 혈액 공급은 뇌가 제대로 기능을 수행하기 위해서는이 높은 에너지 수요를 충족하는 것이 중요합니다. 또한, 뇌는 다른 지역이 다른 시간에 혈액 공급의 다른 양을 필요로, 공간적으로 이기종 시간적 역동적 인 기관이다. 따라서, 혈액 공급의 동적 변조는 인간의 뇌 순환의 중요한 요구 사항을 나타냅니다. 다행히도, 이것은 혈관의 중요한 기능은 팽창하고 뇌의 수요 및 생리적 상태에 기초하여이 수축하는 것이라고 혈관 막 강성 파이프가없는 것으로 공지되어있다. 뇌 - 혈관 반응성 (CVR)로 알려진 선박,이 기능 속성은 혈관 건강의 유용한 지시약으로 생각하고 여러 가지 신경 학적 공조에 응용 프로그램을 찾을 수 있습니다뇌졸중 3, 4 치매, 동맥 경화 5, 작은 혈관 질환 (6), 뇌종양 (7), 모야 모야 병 (8), 및 약물 중독 9 ns의. 생리 마취 문헌에서, (예를 들어, CO (2)의 소량의 흡입) 혈관 반응 (10-13)을 모니터링하면서 동맥 CO 2 레벨을 변경함으로써 CO 2 가스 강력한 혈관 확장제이므로, CVR은 평가 될 수 있다고 알려져 . 이미징 및 방사선 분야에서 MRI를 사용하여 CVR 매핑은 빠르게 많은 기초 과학자와 임상의 8,14-19에 대한 관심의 새로운 마커로 부상하고있다. 이것은 보통 많은 혈관 응답이 혈관에 작용하는 도전에 의해 유도되는 방법을 검사하여 추정된다. 그러나, 기술적 인 가스 전달 시스템의 발전 및 실험 프로토콜의 표준화에 대한 필요성이 존재한다. MRI 스캐너 내부 환자에게 특수 가스 혼합물을 제공하는 것은 사소한 특별 고려 아니다MRI 호환 설계가 필요합니다. 특별 고려 MRI 호환 가스 전달 시스템을 설계해야한다. 이러한 특별한 고려 사항은 다음과 같습니다 : 1) 모든 구성 요소 (금속 MRI 내에서 사용할 수 없습니다) 비금속해야합니다; 2) 시스템은 MRI 시스템과 머리 코일 허용하는지 작은 공간 내에서 작동한다; MRI 스캐너가 필요로 3) 시스템이 더 불편, 앉아 대신) (거짓말 다운 위치와 함께 작동한다; 4) 기말 CO2 (EtCO2, 동맥혈 CO2 함량) 및 산소 포화도의 근사치로서 중요한 생리적 파라미터는, 타이밍 정확도 초 정확하게 기록 및 분석에 사용할 컴퓨터에 저장한다. 이러한 문제는 CVR 매핑 애플리케이션의 범위를 제한 할 수있다. 이보고에서는, 피사체가 MRI 스캐너 내부 거짓말하면서 영감 가스의 함유량을 조절하는 광범위한 가스 전달 시스템을 사용하여 실험 프로토콜을 제시 하였다. 우리이 방법을 보내고, 연​​구원은 비 침습적 최소한의 불편 또는 대량 이동으로 참가자에게 혈관에 작용하는 자극을 적용 할 수 있습니다. 생리 학적 매개 변수 및 MRI 이미지는 실내 공기 및 hypercapnic 가스 호흡의 교류 블록 (블록 당 1 분)로 구성되어 약 9 분의 전체 기간 동안 기록되었다. 대표 결과가 제시된다. 잠재적 인 응용 프로그램 및 제한 사항이 논의된다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="978">
	<tbody>
		<tr height="61">
			<td height="61" style="height:61px;width:211px;">Name of the Material/Equipment</td>
			<td style="width:171px;">Company</td>
			<td style="width:109px;">Catalog number</td>
			<td style="width:179px;">Description</td>
			<td style="width:311px;">Website</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Douglas bag&#160;</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td>500942</td>
			<td>200-liter capacity</td>
			<td>http://www.harvardapparatus.com/webapp/wcs/stores/servlet/catalog_11051_10001_-1_HAI?gclid=CN_woMnCwboCFWpk7AodL1YA8g</td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;">Three-way valve</td>
			<td>Hans Rudolph</td>
			<td>CR1207</td>
			<td>100% plastic</td>
			<td>www.rudolphkc.com&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Two-way non-rebreathing valve</td>
			<td>Hans Rudolph</td>
			<td>CR1480</td>
			<td>22mm/ 15mm ID</td>
			<td>www.rudolphkc.com&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;">Diaphragm</td>
			<td>Hans Rudolph</td>
			<td>602021-2608</td>
			<td>Size: medium, Type: spiral</td>
			<td>www.rudolphkc.com&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;">Mouth piece</td>
			<td>Hans Rudolph</td>
			<td>602076</td>
			<td>Silicone, Model #&#160;9061</td>
			<td>www.rudolphkc.com&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Nose clip</td>
			<td>Hans Rudolph</td>
			<td>201413</td>
			<td>Plastic foam, Model #9014</td>
			<td>www.rudolphkc.com&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Gas delivery tube</td>
			<td>Vacumed</td>
			<td>1011-108</td>
			<td></td>
			<td>http://www.vacumed.com/zcom/product/Product.do?compid=27&#38;prodid=7665</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Blue cuff</td>
			<td>Vacumed</td>
			<td>22254</td>
			<td></td>
			<td>http://www.vacumed.com/zcom/product/Product.do?compid=27&#38;prodid=343</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Gas sampling tube</td>
			<td>QoSINA</td>
			<td>T4305</td>
			<td>Thin</td>
			<td>http://www.qosina.com/catalog/part.asp?partno=T4305</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Male luer</td>
			<td>QoSINA</td>
			<td>11547</td>
			<td></td>
			<td>http://www.qosina.com/catalog/part.asp?partno=11547</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Hydrophobic filter</td>
			<td>Philips Medical Systems</td>
			<td>9906-00</td>
			<td>Disposable</td>
			<td>http://www.healthcare.philips.com/us_en/products/index.wpd?Int_origin=3_HC_landing_main_us_en_top-nav_products</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">U-shape tube</td>
			<td>Made in-house</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Elbow connector</td>
			<td>QoSINA</td>
			<td>51033</td>
			<td></td>
			<td>www.qosina.com</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">EtCO2monitor</td>
			<td>Philips Medical Systems</td>
			<td>Model 1265</td>
			<td></td>
			<td>http://www.healthcare.philips.com/us_en/products/index.wpd?Int_origin=3_HC_landing_main_us_en_top-nav_products</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Pulse oximetry&#160;</td>
			<td>Invivo</td>
			<td>Expression</td>
			<td>MRI Monitoring Systems</td>
			<td>http://www.invivocorp.com/monitors/monitorinfo.php?id=7</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">MRI scanner&#160;</td>
			<td>Philips</td>
			<td>Achieva 3.0T TX</td>
			<td></td>
			<td>http://www.healthcare.philips.com/main/products/mri/systems/achievaTX/?Int_origin=2_HC_mri_main_global_en_systems_achieva30ttx</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Disinfectant</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>04-355-13</td>
			<td style="width:179px;">Decon&#8482; BDD&#8482; Bacdown&#8482; Detergent Disinfectant</td>
			<td>http://www.fishersci.com/ecomm/servlet/itemdetail?storeId=10652&#38;langId=-1&#38;catalogId=29104&#38;productId=3426739&#38;distype=0&#38;highlightProductsItemsFlag=Y&#38;fromSearch=1&#38;searchType=PROD&#38;hasPromo=0</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

mri mapping of cerebrovascular reactivity via gas inhalation challenges

뇌는 상이한 영역들이 서로 다른 시간에 혈액 공급을 필요로하는 다른 양으로, 공간적 및 시간적으로 이종 동적 기관이다. 따라서, 팽창하거나 수축하는 혈관의 능력, 대뇌 혈관 반응성 (CVR)로 알려진, 혈관 기능의 중요한 영역을 나타낸다. 이 동적 속성을 나타내는 묘화 마커 뇌졸중, 치매, 죽상 경화증, 혈관 질환 작은, 뇌종양, 외상성 뇌 손상, 다발성 경화증과 같은 정상 및 질병 상태에서 뇌 혈관의 새로운 정보를 제공 할 것이다. 인간에서 이러한 유형의 측정을 수행하기 위해, 정량적 뇌 자기 공명 영상 (MRI)가 수집되는 동안 및 / 또는 O 2 가스 혼합물 등 CO 2로 혈관에 작용하는 자극을 제공하는 것이 필요하다. 이 작품에서 우리는, 예를 들어 특수 가스 혼합물의 배달을 허용 MR 호환 가스 전달 시스템 및 관련 프로토콜 (제시 </EM&gt; O 2, CO 2, N 2, 그들의 조합) 피사체가 MRI 스캐너 내부 거짓말된다. 이 시스템은 상대적으로 간단하고 경제적이며 사용하기 쉬운, 그리고 실험 프로토콜은 신경 장애와 건강한 지원자와 환자 모두에서 CVR의 정확한 매핑을 할 수 있습니다. 이러한 접근법은 광범위한 임상 적용에서 뇌 혈관 병태 생리에 대한 이해에 사용될 수있는 잠재력을 가지고있다. 비디오에서 우리는 MRI 스위트 룸 내부의 시스템을 설정하는 방법과 인간의 참가자에 완벽한 실험을 수행하는 방법을 보여줍니다.

데이터의 두 가지 유형. 제안 된 프로토콜, 생리 학적 기록 및 자기 공명 영상으로 수집 대표적인 대상에서 생리 학적 매개 변수의 2와 3은 녹음도된다. 그림에서 검은 색 추적이 표시 마우스 피스 근처에 샘플링 된 공기 중의 CO 2 함량을 나타내는 CO 2 모니터에 의해 기록 된 CO 2 시간 코스. 이 추적은 시간의 함수로 빠르게 변동합니다. 호흡주기의 흡입 단계 중에,이 기록은 흡입 공기 중의 CO 2 콘텐츠를 반영하고, 호기 단계 동안,이 기록은 호기 공기 중의 CO 2 함량을 반영하기 때문이다. 이와 같이, 각각의 호흡주기의 상부 피크는, 호 기말 CO 2 ETCO 2, 약 동맥혈 CO 2 농도로 사용될 수 폐에서 CO 2 콘텐츠를 나타내는이라. 참고 일CO에서 동맥혈이 농도는 혈관 확장 반응의 구동력, 즉, 입력 기능이다. CO 2 트레이스 (도 2의 적색 곡선)의 피크를 수동 검사 및 정정과 함께, 호기 중에 피크를 검색하는 검출 알고리즘으로 서술 하였다. 이 때문에 부분적인 호흡에 급격한 피크를 제거하고 뇌 혈관에 폐 혈관의 흐름의 과정에서 혈액 혼합을 고려하여 중간 필터링으로 이어졌습니다. 최종 ETCO 2 시간 과정은도 2에서 녹색 곡선으로 나타내어지고, 그것은 CVR의 계산에서 사용된다. 도 3은 호흡률, 동맥혈 산소 포화도 분획 (SO 2), 및 심박수의 타임 코스를 나타낸다. SO 2 및 심박수가 맥박 산소로부터 획득되는 동안 호흡률은 CO 2 모니터로부터 얻어진다. 들 수 있듯이EEN, 이러한 매개 변수는 탄산 혈증 도전과 체계적인 변화를 표시하지 않습니다. 따라서 폐의 O 2 분압이 소폭 증가, 주제에 호흡을 일으킬 않는 탄산 혈증을합니다. 혈액 헤모글로빈이 이미 크게 실내 공기 호흡 포화 산소 해리 곡선은 그 범위 내에서 오히려 평면이다 그러나, SO 2에 미치는 영향이 최소화됩니다. 그림 4는 실험의 서로 다른 시간에 대표 BOLD MR 이미지를 보여줍니다. (MR 임의 단위)의 평균 신호 강도는 또한 도시된다. 이는 뇌의 BOLD 신호 CO 2 흡입 또는 증가를 보여주고 있음을 알 수있다. 실내 공기와 CO 2 기간 사이의 신호 진폭 차가 1-3 % 정도에 유의. 생리 녹음 및 MR 영상 데이터를 결합, 복셀 별 복셀 CVR 맵이 계산 될 수있다. 그림 5 담당자결과의 재현성을 보여주는 다섯 가지 일에 스캔 건강한 피사체의 (mmHg로 CO 2 변화 당 %의 신호 변화의 단위) CVR지도. 제안 된 기술은 지금까지 20, 알츠하이머 병 (4), 다발성 경화증 (21), 및 운동 훈련 (22) 노화 연구에 적용되었습니다. <img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/52306/52306fig1highres.jpg" /> 그림 1. 가스 전달 시스템의 다이어그램입니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52306/52306fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/52306/52306fig2highres.jpg" /> 대표적인 대상 뒤의 그림 2. CO 2 시간 코스실험에 전화. 실내 공기 호흡 기간 (왼쪽 아래), 5 % CO 2 흡입 기간 (오른쪽 아래)에 대해 표시되는 CO 2 모니터에 의해 기록 된대로 숨 별 호흡 CO 2 콘텐츠 추적의 세그먼트. 추출 ETCO 2 시간 코스가 색 곡선에 표시됩니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52306/52306fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 3" src="/files/ftp_upload/52306/52306fig3highres.jpg" /> 그림 3. 녹음 된 실험 중 대표적인 대상에서 생리 매개 변수를 설정합니다. (A) 호흡 속도 (BPM, 분당 호흡) 피사체의 시간 코스. (B)하여 피사체 2 (%) 시간 코스. (C) 심장 속도 (분당 박자 BPM) 피사체의 시간 코스. 주제는<html> 그림 1과 같은 하나. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52306/52306fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 4" src="/files/ftp_upload/52306/52306fig4highres.jpg" /> 그림 실험의 서로 다른 시간에 4. 대표 BOLD 자기 공명 영상. 표시 뇌 조각의 평균 신호 강도 (MNI 공간에서 축 슬라이스 # 54) 아랫 줄에 보여 주었다됩니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52306/52306fig4large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 5" src="/files/ftp_upload/52306/52306fig5highres.jpg" /> 그림 대표 피사체 5. 대표 CVR지도..jove.com / 파일 / ftp_upload / 52306 / 52306fig5large.jpg &quot;대상 =&quot;_ 빈 &quot;&gt;이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

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MRI Mapping of Cerebrovascular Reactivity via Gas Inhalation Challenges

Non-invasive imaging of the brain vasculature&#8217;s ability to dilate or constrict may allow a better understanding of cerebrovascular pathophysiology in various neurological diseases. The present report describes a reproducible and patient-comfortable protocol to perform vascular reactivity imaging in humans using magnetic resonance imaging (MRI).

가스 흡입 도전을 통해 뇌 혈관 반응성의 MRI 매핑

The brain is a spatially heterogeneous and temporally dynamic organ, with different regions requiring different amount of blood supply at different time. ...

mri-mapping-cerebrovascular-reactivity-via-gas-inhalation

Research

JoVE Journal

Medicine

13.8K 조회수.  University of Texas Southwestern Medical Center. Non-invasive imaging of the brain vasculature’s ability to dilate or constrict may allow a better understanding of cerebrovascular pathophysiology in various neurological diseases. The present report describes a reproducible and patient-comfortable protocol to perform vascular reactivity imaging in humans using magnetic resonance imaging (MRI).

비디오: MRI Mapping of Cerebrovascular Reactivity via Gas Inhalation Challenges

Microsurgical Venous Pouch Arterial-Bifurcation Aneurysms in the Rabbit Model: Technical Aspects

For ruptured human cerebral aneurysms endovascular embolization has become an equivalent alternative to aneurysm clipping.1 However, large clinical trials have shown disappointing long-term results with unacceptable high rates of aneurysm recanalization and delayed aneurysm rupture.2 To overcome these problems, animal experimental studies are crucial for the development of better endovascular devices.3-5
Several animal models in rats, rabbits, canines and swine are available.6-8 Comparisons of the different animal models showed the superiority of the rabbit model with regard to hemodynamics and comparability of the coagulation system and cost-effectiveness.9-11 
The venous pouch arterial bifurcation model in rabbits is formed by a venous pouch sutured into an artificially created true bifurcation of both common carotid arteries (CCA). The main advantage of this model are true bifurcational hemodynamics.12 The major drawbacks are the sofar high microsurgical technical demands and high morbidity and mortality rates of up to 50%.13 These limitations have resulted in less frequent use of this aneurysm model in the recent years. These shortcomings could be overcome with improved surgical procedures and modified peri- and postoperative analgetic management and anticoagulation.14-16 Our techniques reported in this paper demonstrate this optimized technique for microsurgical creation of arterial bifurcation aneurysms.

An optimized technique for the microsurgical creation of arterial bifurcation aneurysms mimicking bifurcation human cerebral aneurysms is described. A venous pouch is sutured into an artificially created true bifurcation of both common carotid arteries. Facilitated microsurgical techniques and aggressive postoperative anticoagulation and analgesia lead to minimized morbidity rates and high aneurysm patency rates.

토끼 모델에서 Microsurgical 정맥 주머니 아티 - 분기점의 동맥류 : 기술적인 관점

For ruptured human cerebral aneurysms endovascular embolization has become an equivalent alternative to aneurysm clipping.1 However, large clinical trials ...

연구

의학

Visualization and Analysis of Blood Flow and Oxygen Consumption in Hepatic Microcirculation: Application to an Acute Hepatitis Model

There is a considerable discrepancy between oxygen supply and demand in the liver because hepatic oxygen consumption is relatively high but about 70% of the hepatic blood supply is poorly oxygenated portal vein blood derived from the gastrointestinal tract and spleen. Oxygen is delivered to hepatocytes by blood flowing from a terminal branch of the portal vein to a central venule via sinusoids, and this makes an oxygen gradient in hepatic lobules. The oxygen gradient is an important physical parameter that involves the expression of enzymes upstream and downstream in hepatic microcirculation, but the lack of techniques for measuring oxygen consumption in the hepatic microcirculation has delayed the elucidation of mechanisms relating to oxygen metabolism in liver. We therefore used FITC-labeled erythrocytes to visualize the hepatic microcirculation and used laser-assisted phosphorimetry to measure the partial pressure of oxygen in the microvessels there. Noncontact and continuous optical measurement can quantify blood flow velocities, vessel diameters, and oxygen gradients related to oxygen consumption in the liver. In an acute hepatitis model we made by administering acetaminophen to mice we observed increased oxygen pressure in both portal and central venules but a decreased oxygen gradient in the sinusoids, indicating that hepatocyte necrosis in the pericentral zone could shift the oxygen pressure up and affect enzyme expression in the periportal zone. In conclusion, our optical methods for measuring hepatic hemodynamics and oxygen consumption can reveal mechanisms related to hepatic disease.

An optical system was developed to visualize hepatic microcirculation with FITC-labeled erythrocytes and to measure the partial pressure of oxygen in the microvessels with laser-assisted phosphorimetry. This method can be used to investigate physiological and pathological mechanisms by analyzing microvascular structure, diameter, blood flow velocity, and oxygen tension.

급성 간염 모델 신청 : 시각화와 간장 Microcirculation의 혈류와 산소 소비 분석

There is a considerable discrepancy between oxygen supply and demand in the liver because hepatic oxygen consumption is relatively high but about 70% of ...

MRI and PET in Mouse Models of Myocardial Infarction

Myocardial infarction is one of the leading causes of death in the Western world. The similarity of the mouse heart to the human heart has made it an ideal model for testing novel therapeutic strategies.
In vivo magnetic resonance imaging (MRI) gives excellent views of the heart noninvasively with clear anatomical detail, which can be used for accurate functional assessment. Contrast agents can provide basic measures of tissue viability but these are nonspecific. Positron emission tomography (PET) is a complementary technique that is highly specific for molecular imaging, but lacks the anatomical detail of MRI. Used together, these techniques offer a sensitive, specific and quantitative tool for the assessment of the heart in disease and recovery following treatment.
In this paper we explain how these methods are carried out in mouse models of acute myocardial infarction. The procedures described here were designed for the assessment of putative protective drug treatments. We used MRI to measure systolic function and infarct size with late gadolinium enhancement, and PET with fluorodeoxyglucose (FDG) to assess metabolic function in the infarcted region. The paper focuses on practical aspects such as slice planning, accurate gating, drug delivery, segmentation of images, and multimodal coregistration. The methods presented here achieve good repeatability and accuracy maintaining a high throughput.

We describe how to perform MRI and PET imaging of the mouse heart. The protocol is tailored to assess treatment efficacy in models of myocardial infarction and heart failure.

Myocardial infarction is one of the leading causes of death in the Western world. The similarity of the mouse heart to the human heart has made it an ...

Coordinate Mapping of Hyolaryngeal Mechanics in Swallowing

Characterizing hyolaryngeal movement is important to dysphagia research. Prior methods require multiple measurements to obtain one kinematic measurement whereas coordinate mapping of hyolaryngeal mechanics using Modified Barium Swallow (MBS) uses one set of coordinates to calculate multiple variables of interest. For demonstration purposes, ten kinematic measurements were generated from one set of coordinates to determine differences in swallowing two different bolus types. Calculations of hyoid excursion against the vertebrae and mandible are correlated to determine the importance of axes of reference.
To demonstrate coordinate mapping methodology, 40 MBS studies were randomly selected from a dataset of healthy normal subjects with no known swallowing impairment. A 5 ml thin-liquid bolus and a 5 ml pudding swallows were measured from each subject. Nine coordinates, mapping the cranial base, mandible, vertebrae and elements of the hyolaryngeal complex, were recorded at the frames of minimum and maximum hyolaryngeal excursion. Coordinates were mathematically converted into ten variables of hyolaryngeal mechanics.
Inter-rater reliability was evaluated by Intraclass correlation coefficients (ICC). Two-tailed t-tests were used to evaluate differences in kinematics by bolus viscosity. Hyoid excursion measurements against different axes of reference were correlated. Inter-rater reliability among six raters for the 18 coordinates ranged from ICC = 0.90 - 0.97. A slate of ten kinematic measurements was compared by subject between the six raters. One outlier was rejected, and the mean of the remaining reliability scores was ICC = 0.91, 0.84 - 0.96, 95% CI. Two-tailed t-tests with Bonferroni corrections comparing ten kinematic variables (5 ml thin-liquid vs. 5 ml pudding swallows) showed statistically significant differences in hyoid excursion, superior laryngeal movement, and pharyngeal shortening (p &#60; 0.005). Pearson correlations of hyoid excursion measurements from two different axes of reference were: r = 0.62, r2 = 0.38, (thin-liquid); r = 0.52, r2 = 0.27, (pudding).
Obtaining landmark coordinates is a reliable method to generate multiple kinematic variables from video fluoroscopic images useful in dysphagia research.

Coordinate mapping is a method of documenting salient features of hyolaryngeal biomechanics in the pharyngeal phase of swallowing. This methodology uses image analysis software to record coordinates of anatomical landmarks. These coordinates are imported into an excel macro and translated into kinematic variables of interest useful in dysphagia research.

Characterizing hyolaryngeal movement is important to dysphagia research. Prior methods require multiple measurements to obtain one kinematic measurement ...

Preparation Steps for Measurement of Reactivity in Mouse Retinal Arterioles Ex Vivo

Vascular insufficiency and alterations in normal retinal perfusion are among the major factors for the pathogenesis of various sight-threatening ocular diseases, such as diabetic retinopathy, hypertensive retinopathy, and possibly glaucoma. Therefore, retinal microvascular preparations are pivotal tools for physiological and pharmacological studies to delineate the underlying pathophysiological mechanisms and to design therapies for the diseases. Despite the wide use of mouse models in ophthalmic research, studies on retinal vascular reactivity are scarce in this species. A major reason for this discrepancy is the challenging isolation procedures owing to the small size of these retinal blood vessels, which is ~ &#8804; 30 &#181;m in luminal diameter. To circumvent the problem of direct isolation of these retinal microvessels for functional studies, we established an isolation and preparation technique that enables ex vivo studies of mouse retinal vasoactivity under near-physiological conditions. Although the present experimental preparations will specifically refer to the mouse retinal arterioles, this methodology can readily be employed to microvessels from rats.

Preparation Steps for Measurement of Reactivity in Mouse Retinal Arterioles Ex Vivo

Many vision-threatening ocular diseases are associated with dysfunctional retinal microvessels. Therefore, the measurement of retinal arteriole responses is important to investigate the underlying pathophysiological mechanisms. This article describes a detailed protocol for mouse retinal arteriole isolation and preparation to assess the effects of vasoactive substances on vascular diameter.

마우스 망막 Arterioles Ex Vivo 에서 반응의 측정을 위한 준비 단계

Vascular insufficiency and alterations in normal retinal perfusion are among the major factors for the pathogenesis of various sight-threatening ocular ...

Novel Methods for Intranasal Administration Under Inhalation Anesthesia to Evaluate Nose-to-Brain Drug Delivery

Intranasal administration has been reported to be a potential pathway for nose-to-brain delivery of therapeutic agents that circumvents the blood-brain barrier. However, there have been few reports regarding not only the quantitative analysis but also optimal administration conditions and dosing regimens for investigations of nose-to-brain delivery. The limited progress in research on nose-to-brain pathway mechanisms using rodents represents a significant impediment in terms of designing nose-to-brain delivery systems for candidate drugs.
To gain some headway in this regard, we developed and evaluated two novel methods of stable intranasal administration under inhalation anesthesia for experimental animals. We also describe a method for the evaluation of drug distribution levels in the brain via the nose-to-brain pathway using radio-labeled [14C]-inulin (molecular weight: 5,000) as a model substrate of water-soluble macromolecules.
Initially, we developed a pipette-based intranasal administration protocol using temporarily openable masks, which enabled us to perform reliable administration to animals under stable anesthesia. Using this system, [14C]-inulin could be delivered to the brain with little experimental error.
We subsequently developed an intranasal administration protocol entailing reverse cannulation from the airway side through the esophagus, which was developed to minimize the effects of mucociliary clearance (MC). This technique led to significantly higher levels of [14C]-inulin, which was quantitatively detected in the olfactory bulb, cerebrum, and medulla oblongata, than the pipette method. This appears to be because retention of the drug solution in the nasal cavity was substantially increased by active administration using a syringe pump in a direction opposite to the MC into the nasal cavity.
In conclusion, the two methods of intranasal administration developed in this study can be expected to be extremely useful techniques for evaluating pharmacokinetics in rodents. The reverse cannulation method, in particular, could be useful for evaluating the full potential of nose-to-brain delivery of drug candidates.

Here, we describe two novel methods of stable intranasal administration under inhalation anesthesia with minimal physical stress for experimental animals. We also describe a method for quantitative evaluation of drug distribution levels in the brain via the nose-to-brain pathway using radiolabeled [14C]-inulin as a model substrate of water-soluble macromolecules.

Intranasal administration has been reported to be a potential pathway for nose-to-brain delivery of therapeutic agents that circumvents the blood-brain ...

Use of MRI-ultrasound Fusion to Achieve Targeted Prostate Biopsy

Here, we present a protocol to perform targeted prostate biopsy using a magnetic resonance imaging-ultrasound (MRI/US) fusion system. Prostate cancer has traditionally been diagnosed via transrectal ultrasound (TRUS) biopsy. Though considered the gold standard, TRUS is unable to visualize most prostate cancer lesions and therefore requires sampling of the entire prostate. This biopsy method often undergrades prostate cancer and fails to detect up to 35% of cancers on initial biopsy. Prostate MRI has been shown to have excellent sensitivity in the detection of cancerous lesions, and advancements in MRI technology during the last decade have led to the development of targeted biopsy. In targeted biopsy, a software platform overlays MRI data onto live TRUS images to create a fused MRI/US three-dimensional model of the prostate. Regions suspicious for malignancy on MRI are contoured by a radiologist, uploaded into the fusion system, and then displayed within the live MRI/US fused model. The urologist is then able to directly biopsy these targets. When compared to conventional TRUS biopsy, MRI/US fusion technology has been demonstrated to improve the detection of clinically significant cancer while reducing insignificant cancer detection. This technology, therefore, has the potential to diagnose prostate cancer primarily in men who would benefit from treatment.

Presented herein is a protocol to perform targeted biopsy of the prostate using an MRI-ultrasound fusion system.

달성 하기 위해 MRI 초음파 퓨전의 사용 대상 전립선 생 검

Here, we present a protocol to perform targeted prostate biopsy using a magnetic resonance imaging-ultrasound (MRI/US) fusion system. Prostate cancer has ...

High-Throughput Analysis of Optical Mapping Data Using ElectroMap

Optical mapping is an established technique for high spatio-temporal resolution study of cardiac electrophysiology in multi-cellular preparations. Here we present, in a step-by-step guide, the use of ElectroMap for analysis, quantification, and mapping of high-resolution voltage and calcium datasets acquired by optical mapping. ElectroMap analysis options cover a wide variety of key electrophysiological parameters, and the graphical user interface allows straightforward modification of pre-processing and parameter definitions, making ElectroMap applicable to a wide range of experimental models. We show how built-in pacing frequency detection and signal segmentation allows high-throughput analysis of entire experimental recordings, acute responses, and single beat-to-beat variability. Additionally, ElectroMap incorporates automated multi-beat averaging to improve signal quality of noisy datasets, and here we demonstrate how this feature can help elucidate electrophysiological changes that might otherwise go undetected when using single beat analysis. Custom modules are included within the software for detailed investigation of conduction, single file analysis, and alternans, as demonstrated here. This software platform can be used to enable and accelerate the processing, analysis, and mapping of complex cardiac electrophysiology.

This protocol describes the setup and use of ElectroMap, a MATLAB-based open-source software platform for analysis of cardiac optical mapping data. ElectroMap provides a versatile high-throughput tool for analysis of optical mapping voltage and calcium datasets across a wide range of cardiac experimental models.

ElectroMap을 사용한 광학 매핑 데이터의 높은 처리량 분석

Optical mapping is an established technique for high spatio-temporal resolution study of cardiac electrophysiology in multi-cellular preparations. Here we ...

A Novel Inhalation Mask System to Deliver High Concentrations of Nitric Oxide Gas in Spontaneously Breathing Subjects

Nitric Oxide (NO) is administered as gas for inhalation to induce selective pulmonary vasodilation. It is a safe therapy, with few potential risks even if administered at high concentration. Inhaled NO gas is routinely used to increase systemic oxygenation in different disease conditions. The administration of high concentrations of NO also exerts a virucidal effect in vitro. Owing to its favorable pharmacodynamic and safety profiles, the familiarity in its use by critical care providers, and the potential for a direct virucidal effect, NO is clinically used in patients with coronavirus disease-2019 (COVID-19). Nevertheless, no device is currently available to easily administer inhaled NO at concentrations higher than 80 parts per million (ppm) at various inspired oxygen fractions, without the need for dedicated, heavy, and costly equipment. The development of a reliable, safe, inexpensive, lightweight, and ventilator-free solution is crucial, particularly for the early treatment of non-intubated patients outside of the intensive care unit (ICU) and in a limited-resource scenario. To overcome such a barrier, a simple system for the non-invasive NO gas administration up to 250 ppm was developed using standard consumables and a scavenging chamber. The method has been proven safe and reliable in delivering a specified NO concentration while limiting nitrogen dioxide levels. This paper aims to provide clinicians and researchers with the necessary information on how to assemble or adapt such a system for research purposes or clinical use in COVID-19 or other diseases in which NO administration might be beneficial.

This simple and highly adaptable system device for the inhalation of high-concentration nitric oxide (NO) gas does not require mechanical ventilators, positive pressure, or high gas flows. Standard medical consumables and a snug-fitting mask are used to safely deliver NO gas to spontaneously breathing subjects.

자연적으로 호흡하는 과목에서 고농도의 산화산화물 가스를 전달하는 새로운 흡입 마스크 시스템

Nitric Oxide (NO) is administered as gas for inhalation to induce selective pulmonary vasodilation. It is a safe therapy, with few potential risks even if ...

Creation of Two Saccular Elastase-Digested Aneurysms with Different Hemodynamics in One Rabbit

Preclinical animal models with hemodynamic, morphologic, and histologic characteristics close to human intracranial aneurysms play a key role in the understanding of the pathophysiological processes and the development and testing of new therapeutic strategies. This study aims to describe a new rabbit aneurysm model that allows the creation of two elastase-digested saccular aneurysms with different hemodynamic conditions within the same animal.
Five female New Zealand white rabbits with a mean weight of 4.0 (&#177; 0.3) kg and mean age of 25 (&#177;5) weeks underwent microsurgical stump and bifurcation aneurysm creation. One aneurysm (stump) was created by right common carotid artery (CCA) exposure at its origin at the brachiocephalic trunk. A temporary clip was applied at the CCA origin and another, 2 cm above. This segment was treated with a local injection of 100 U of elastase for 20 min. A second aneurysm (bifurcation) was created by suturing an elastase-treated arterial pouch into the end-to-side anastomosis of the right CCA to left CCA. Patency was controlled by fluorescence angiography immediately after creation.
The average duration of surgery was 221 min. The creation of two aneurysms in the same animal was successful in all rabbits without complication. All aneurysms were patent immediately after surgery except for one bifurcation aneurysm, which showed an extreme tissue reaction due to elastase incubation and an immediate intraluminal thrombosis. No mortality was observed during surgery and up to one-month follow-up. Morbidity was limited to a transient vestibular syndrome (one rabbit), which recovered spontaneously within one day.
Demonstrated here for the first time is the feasibility of creating a two-aneurysm rabbit model with stump and bifurcation hemodynamic characteristics and highly degenerated wall conditions. This model allows the study of the natural course and potential treatment strategies on the basis of aneurysm biology under different flow conditions.

This protocol describes the steps for the creation of a rabbit model with two elastase-digested aneurysms with different hemodynamics (stump and bifurcation constellation). This allows the testing of novel endovascular devices in aneurysms with different angioarchitecture and hemodynamic conditions within a single animal.

한 토끼에서 서로 다른 혈역학을 가진 두 개의 천골 엘라스타제 소화 동맥류 생성

Preclinical animal models with hemodynamic, morphologic, and histologic characteristics close to human intracranial aneurysms play a key role in the ...