The research leading to these results has received funding from the European Research Council under the European Union's Seventh Framework Programme [FP7/2007-2013] / ERC grant agreement [337333]. The research of SvV and GJB is supported by a VIDI grant [91711384] from ZonMw, the Netherlands Organization for Health Research and Development.

부검 샘플이 프로토콜에 대한 생체 자기 공명 영상의 사용은 지역 규정에 따라이었고, 대학 의료 센터 위트 레흐트 (UMCU)의 지역 기관 심사위원회에 의해 승인했다. 1. 두피 Microinfarcts의 조직 병리학 적 검증 MR-안내 <ol><li> 생체 자기 공명 영상 <ol><li> 뇌 조직을 처리 할 때는 항상 장갑과 적절한 보호 복을 착용 할 것. </li><li> 연구 문제를 바탕으로, 적절한, 바람직하게는 10-mm 두께, 포르말린 고정 뇌 슬래브를 선택합니다. 이 논문의 뇌 석판은 UMCU의 신경 병리학 부서에서 유래되었으며, VU 대학 의료 센터 (VUMC)는, 알려진 알츠하이머 병의 병리를 기반으로. <ol><li> 이전에 절단에, 10 % 포르말린에 담가 적어도 3~4주에 대한 전체 머리를 포르말린은-수정. 두 반구를 포함, 관상 석판에 머리를 잘라. </li><li> 사후 스캔의 경우, 예를 들어 세 개의 뇌 SLA에 대한 선택정면, 측두 - 두정엽, 뇌의 후두부에서 찍은 뇌 당 학사,. 현재 프로토콜은 하나의 스캔 세션에서, 두 반구를 포함하는 세 개의 관상 뇌 슬래브의 사용을 위해 최적화된다. </li></ol></li><li> 양쪽 (지느러미와 꼬리)에서 뇌 석판의 사진을 가지고,주의 깊은 메모를 (또는 밑그림을) 자기 공명 영상과 조직학 이후 공동 현지화를 위해, 용기와 스캐너의 석판의 방향으로. </li><li> 실온에서 10 % 신선한 포르말린 -이 경우 MR 헤드 코일에 들어가고 하나 - 특수 제작 컨테이너 (그림 1)을 입력합니다. MRI 유체로부터 신호가 바람직하지 않은 경우, 적절한 밀도 대신 포르말린 (예컨대 폼 브린 또는 Galden PFPE와 같은)와 퍼플 루오로 폴리 에테르 (PFP​​E) 윤활제를 사용한다. 포르말린을 처리 할 때 흐름 캐비닛을 사용하여 확인합니다. </li><li> 컨테이너의 뇌 석판을 배치 할 때, 기포를 방지해야합니다. shaki 부드럽게하여 기포의 대부분을 제거두 손으로, 조직을 겨, 또는 쉐이커 또는 초음파 목욕을 사용. </li><li> 슬래브는 컨테이너 내에 이동 장소 석판 유지 (도 1)보다 작은 용기를 사용하여, 필요한 액체의 양을 제한 할 수 있는지 확인. </li><li> 증발을 방지하고 오염 가능성 (도 2)로부터 MR (헤드) 코일을 보호하기 위해, 플라스틱 또는 파라 필름으로 용기를 커버. </li><li> 적절한 코일 전신 7T MRI 스캐너를 사용합니다. 이 프로토콜에서 이중 전송 및 32 채널 헤드 코일이 사용됩니다받을 수 있습니다. </li><li> 유체의 잠재적 인 유출을 방지하기 위해, 수건이나 수술 underpad에 싸여 헤드 코일의 컨테이너를 놓습니다. 용기를 이동할 수 있는지 확인하고 석판은 수평 위치 (그림 2) 남아. </li><li> shimming 적절한 도구를 사용하여 고해상도 스캔 올바른 B0 불균일성의 계획에 대해 사용할 수있는 조사 검사를 실행하고, RF 파워를 교정제조사의 프로토콜에 따라 올바른 플립 각도 (몇 슬라브 전체 헤드의 생체 내 주사에 비해 더 적은 전력을 필요로)을 얻었다. </li><li> 설문 조사 스캔의 높은 해상도 인수 계획 뇌 석판이 완전히 시야에 포함되도록 할 수 있습니다. 생체 외 이미징에 최적화되어 표 1에 나타낸 고해상도 인수와 뇌 석판 O / N을 스캔. 여기에 제시된 인수 프로토콜은 0.4 mm의 등방성 해상도, 0.18 mm의 등방성 해상도를 가진 T2 * 강조 영상과 3D FLAIR, T2 및 T1 강조 영상이 포함되어 있습니다. </li><li> 말초 신경 자극에 대한 자동화 된 O / N을 실행 최대 날짜, 또는 경고 등의 검사를 방해 할 수 있습니다 자동 소프트웨어 프로세스를 식별하고 스캐너 절차 이들에 의해 중단되지 않습니다 있는지 확인하십시오. </li><li> 예를 들어 VPN 연결을 사용하여 스캔을 중단 할 수있다 가능 확인 팝업는 스캐너 O / N을 모니터링합니다.</li><li> (현재 프로토콜에서 약 12​​ 시간의 총 스캔 시간 후) 다음 아침을 돌려줍니다. 포르말린에 뇌 석판 보관, 정리. </li><li> 외장 하드 디스크에 이미지를 저장합니다. </li></ol></li></ol><img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/53125/53125fig1.jpg" /> 그림 7T MRI에서 사후 검사에 대한 포르말린 고정 뇌 석판 1. 준비. 특수 제작 방풍 컨테이너가 10 % 포르말린 또는 유체에서 MRI 신호가 원하지 않는 경우, 퍼플 루오로 폴리 에테르 (PFPE) 윤활제 중 하나 가득합니다. 세 10 mm 두께의 포르말린 고정 관상 뇌 석판은 컨테이너에 배치됩니다. 작은 용기 대신에 슬래브를 유지하는 데 사용된다. 움직임을 막기 위해 처음에 제 2 용기를 테이프. <img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/53125/53125fig2.jpg" /> 그림 2. 배치7T 헤드 코일의 특수 제작 컨테이너. 포르말린의 증발을 방지하기 위해 플라스틱 또는 파라 필름 용기 커버. 7T MR 스캐너의 헤드 코일에 수건이나 수술 underpad 안에 컨테이너를, 놓습니다. 용기를 이동할 수 있는지 확인하고 석판은 수평 위치에 남아. <ol start="2"><li> 조직 병리학 <ol><li> 또는 관심의 다른 병변 - - 가능한 대뇌 피질의 CMIS를 확인 획득 된 영상에. 이러한 병변은 조직 학적 분석을위한 대상입니다. 이러한 (때로는 인해 인하 뇌 슬라브의 표면에 표시) 사후 조직 손상 또는 장기 포르말린 저장 유물 등의 유물, 조심 (예를 들어, neuropil 변화를 나타내는 굵은 자기 공명 영상 hypointensities 8). 참고 : 대뇌 피질의 CMIS의 다른 조직 병리학 적 아형이 다른 MR 특성을 가지고있다. CMI의 하위 유형에 대한 자세한 내용은 독자 생체 (7)을 연구 전 최근이라고합니다. </li><li> AF자기 공명 영상에 가능한 대뇌 피질의 CMIS를 식별 터가, 조직 병리학 적 검증을위한 관심 영역을 샘플링. 조직 병리학와 MRI 이후 매칭을위한 해부학을 포함, 영역을 잘라해야합니다. 다음으로, 표준 조직 병리학을 수행합니다 (그러나 다른 방법이 적용될 수 있음). </li><li> 약 30 X 20 X 5mm 3 가능한 대뇌 피질의 CMI를 포함하는 영역을 잘라. </li><li> 정확한 샘플링을 획득하기 위해, MR 화상의 슬라이스 두께, 및 조직 구조에 의해 병변의 위치를​​ 추정한다. 직접 병변을 표적에 필요한 (파라핀 매립 후) 연속 절편의 양을 제한하기 위해 약간 추정 위치 위 병변 조직을 잘라. </li><li> 샘플링 된 조직이 조직 카세트를 맞는 있는지 확인합니다. 카세트에서 절단면이 아래로 표면을 놓습니다. </li><li> 조직의 처리까지, 10 % 포르말린에있는 모든 조직 카세트를 보관하십시오. </li><li> 파라핀 삽입을위한 조직을 처리. 이것은 보통 등급 알코올 크실렌 조직 (예를 들면, 70 % ~ 100 %에서 95 %) 화장실 및 클리어링의 시리즈를 통해, 조직을 탈수 자동 절차를 포함한다. </li><li> 파라핀 왁스 블록 조직을 포함시킵니다. 절단 대상 표면 매립 후 얼굴 확인. </li><li> 목표 병변이 검색 될 때까지, 마이크로톰로 4-6 μm의 시리얼 부분을 잘라. </li><li> 37 ℃ 수조의 표면 위에 부유 섹션. 유리 슬라이드에 섹션을 탑재합니다. 유리에 조직을 결합하는 온난화 블록에 슬라이드를 놓습니다. 스토어 실온에서 O / N 슬라이드. </li><li> 첫 번째 섹션에 적절한 염색 (예를 들어, H &amp; E 염색)을 수행 더 사용 (예를 들어, 면역 조직 화학)에 대한 인접한 빈 부분을 유지. </li><li> 선택의 매체를 장착 한 방울을 이용하여, H &amp; E 염색 섹션이 커버 슬립. 부드럽게 기포를 방지 슬립을 낮출. </li><li> 해당 잡지에서 광학 현미경을 사용하여 섹션을, 연구nification. 이전에 취득한 자기 공명 영상에 섹션을 비교. </li></ol></li></ol> 2. 생체 7T MRI에 두피 Microinfarcts 평가 <ol><li> 도 6에 기재된 바와 같이 (적어도 3D FLAIR 포함) 생체 MRI 프로토콜을 사용하여 관심의 환자 집단에서 7T MRI를 수행한다. </li><li> CMIS에 대해 다음 7T 평가 기준을 사용하여 다음 단계에서 설명하는대로 생체 7T 자기 공명 영상에서 대뇌 피질의 CMIS 평가 : 대뇌 피질의 CMIS는, (또는 hypointense 센터없이) 검출 (T2)에 hyperintense, T1에 hypointense, FLAIR에 hyperintense 있습니다 뇌 (예를 들어, 시상 및 횡)의 적어도 두 개의보기에, 큰 치수 ≤4 mm -6,7-와 혈관 주위 공간 구별 피질로 제한. </li><li> 동시에 예를 들어, FLAIR, T1 및 T2 이미지, MeVisLab (그림 3)보기, 세 가지 이미지 뷰어와 인터페이스를 사용합니다. 이 플랫폼의여보세요WS 다수의 시청자를 통합하고 가능한 병변의 위치에 마커를 배치합니다. </li><li> 첫 번째 시상보기에서 FLAIR에 한 반구을 평가. hyperintense 병변에 대한 전체 피질을 화면. 모든 hyperintens 병변 ≤4 MM은 가능한 CMI입니다. 각각의 가능한 CMI를 클릭하여 마커를 놓습니다. </li><li> 다른 반구에 대해 반복합니다. </li><li> T1과 T2의 모든 표시 위치를 확인합니다. 이 T2에서 T1 또는 hyperintense에 hypointense없는 경우 위치를 폐기하십시오. </li><li> FLAIR, T1 및 T2에, 가로보기를 평가합니다. 표시되지 않은 경우 위치를 폐기하십시오. 의심스러운 경우에 관상보기를 확인합니다. </li><li> MRI 아티팩트와 해부학 적 변화 (특히 sulcal 가장자리)에주의. </li><li> 마커를 저장합니다. </li></ol><img alt="그림 3" src="/files/ftp_upload/53125/53125fig3.jpg" /> 대뇌 피질의 microinfarcts의 평가를위한 그림 3. 예 이미지보기 플랫폼입니다. 인터페이스가 사용되며, INTMeVisLab에 egrated. 이 프로그램은 시상 / 가로 / 관상 방향 사이를 쉽게 전환하고, 배치하고 가능한 병변의 위치에 마커를 저장, 동시에 여러 시청자들을 통합 할 수 있습니다. (다른 마커는 병변의 다른 유형에 대해 선택 될 수있다). 3. 생체 3T MRI에 두피 Microinfarcts 평가 <ol><li> 관심의 환자 인구의 3T 자기 공명 영상을 획득. 기존의 데이터는 한 MR 촬상 프로토콜 적어도 3D T1 및 T2와 FLAIR 포함로서 사용될 수있다. </li><li> CMIS에 대해 다음 3T 평가 기준을 사용하여 다음 단계에서 설명하는대로 생체 내 3T 자기 공명 영상에서 대뇌 피질의 CMIS 평가 : 대뇌 피질의 CMIS는 T1에 뇌의 두 개 이상의 뷰에 대한 검출 (CSF와 isointense) hypointense있다 (예를 들면 시상 및 횡단), 최대 차원 ≤4 mm의 혈관 주위 공간에서 서로 다른 피질, 제한. <ol><li> hypoint의 위치를​​ 탐색FLAIR 및 T2 강조 영상에서 T1에서 발견 ense 대뇌 피질의 병변. 위치가 FLAIR 및 T2에 hyperintense 또는 (회색 문제와) isointense 인 경우 가능성이 대뇌 피질의 CMI 등의 병변을 평가. hypointense 신호 T1의 hypointense 병변을 나타내는, T2에서 볼 인해 출혈성 병변, 용기, 또는 아티펙트 중입니다 동일한 위치에있는 경우 병변 버린다. 의심스러운 경우, T2 * 강조 영상 (9)의 위치를 확인합니다. </li></ol></li><li> 전술 한 바와 같이 동일한 인터페이스를 사용한다. </li><li> 첫 번째 시상보기에서 T1에 한 반구을 평가. 초점 hypointense 병변에 대한 전체 피질을 화면. 모든 hypointense 병변 ≤4 MM은 가능한 CMI입니다. 각각의 가능한 CMI를 클릭하여 마커를 놓습니다. </li><li> 다른 반구에 대해 반복합니다. </li><li> 횡단 (T1)을 평가하고, 동시에 횡단 감각과 T2의 모든 표시 위치를 확인합니다. 시선이 FLAIR 및 T2에 hyperintense 또는 isointense 경우 가능한 CMI와 위치. 위치 나 폐기F는 이슈 또는 해부학 적 변화 될 것으로 보인다. 이 T2에 hypointense 경우 위치를 폐기하십시오. </li><li> 특히, 여러 인접 뇌회 (gyri)에 표시 sulci의 가장자리를 조심한다 뇌의 &#39;가장자리&#39;에서 유물을 울리는, T1 강조 영상에 CMIS 같이 이슈를 조심에서 (측두엽에서 대형 선박에 대한 조심 폴란드). 마지막으로, 그것은 더 큰 피질 경색에 근접 조직에서 가능한 대뇌 피질의 CMIS을 폐기하는 것이 좋습니다. </li><li> 마커를 저장합니다. </li></ol>

<ol>
	<li>Vander Kolk, A. G., Hendrikse, J., Zwanenburg, J. J., Visser, F., Luijten, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+applications+of+7+T+MRI+in+the+brain.">Clinical applications of 7 T MRI in the brain.</a> Eur J Radiol. 82 (5), 708-718 (2013).</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, 689-701 (2010).</li><li>Gouw, A. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heterogeneity+of+small+vessel+disease:+a+systematic+review+of+MRI+and+histopathology+correlations.">Heterogeneity of small vessel disease: a systematic review of MRI and histopathology correlations.</a> J Neurol Neurosurg Psychiatry. 82 (2), 126-135 (2011).</li><li>Smith, E. E., Schneider, J. A., Wardlaw, J. M., Greenberg, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebral+microinfarcts:+the+invisible+lesions.">Cerebral microinfarcts: the invisible lesions.</a> Lancet Neurol. 11, 272-282 (2012).</li><li>Brundel, M., de Bresser, J., van Dillen, J. J., Kappelle, L. J., Biessels, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebral+microinfarcts:+a+systematic+review+of+neuropathological+studies.">Cerebral microinfarcts: a systematic review of neuropathological studies.</a> J. Cereb. Blood Flow Metab. 32 (3), 425-436 (2012).</li><li>Van Veluw, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+detection+of+cerebral+cortical+microinfarcts+with+high-resolution+7T+MRI.">In vivo detection of cerebral cortical microinfarcts with high-resolution 7T MRI.</a> J Cereb Blood Flow Metab. 33 (3), 322-329 (2013).</li><li>Van Veluw, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+spectrum+of+MR+detectable+cortical+microinfarcts;+a+classification+study+with+7+tesla+post-mortem+MRI+and+histopathology.">The spectrum of MR detectable cortical microinfarcts; a classification study with 7 tesla post-mortem MRI and histopathology.</a> J Cereb Blood Floow Metab. Jan. 21, 10-1038 (2015).</li><li>Van Duijn, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MRI+artifacts+in+human+brain+tissue+after+prolonged+formalin+storage.">MRI artifacts in human brain tissue after prolonged formalin storage.</a> Magn Reson Med. 65 (6), 1750-1758 (2011).</li><li>Van Veluw, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cortical+microinfarcts+on+3T+MRI:+clinical+correlates+in+memory-clinic+patients.">Cortical microinfarcts on 3T MRI: clinical correlates in memory-clinic patients.</a> Alzheimers Dement. 5, 10-1016 (2015).</li><li>Van Dalen, J. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cortical+microinfarcts+detected+in+vivo+on+3+Tesla+MRI:+clinical+and+radiological+correlates.">Cortical microinfarcts detected in vivo on 3 Tesla MRI: clinical and radiological correlates.</a> Stroke. 46 (1), 255-257 (2015).</li><li>Vander Kolk, A. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+the+intracranial+atherosclerotic+vessel+wall+using+7T+MRI:+initial+comparison+with+histopathology.">Imaging the intracranial atherosclerotic vessel wall using 7T MRI: initial comparison with histopathology.</a> AJNR Am J Neuroradiol. 36 (4), 694-701 (2015).</li><li>Visser, F., Zwanenburg, J. J., Hoogduin, J. M., Luijten, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-resolution+magnetization-prepared+3D-FLAIR+imaging+at+7.0+Tesla.">High-resolution magnetization-prepared 3D-FLAIR imaging at 7.0 Tesla.</a> Magn Reson Med. 64 (1), 194-202 (2010).</li><li>Brundel, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+prevalence+of+cerebral+microbleeds+at+7Tesla+MRI+in+patients+with+early+Alzheimer&#8217;s+disease.">High prevalence of cerebral microbleeds at 7Tesla MRI in patients with early Alzheimer&#8217;s disease.</a> J Alzheimers Dis. 31 (2), 259-263 (2012).</li><li>Kuijf, H. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detecting+cortical+cerebral+microinfarcts+in+7.0+T+MR+images.">Detecting cortical cerebral microinfarcts in 7.0 T MR images.</a> IEEE International Symposium on Biomedical Imaging. , 982-985 (2013).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

CMIS은 지난 몇 년간 관심이 증가 끌었다. 부검 연구에서 파생 된 증거의 성장 몸은 노화에 따른인지 기능 저하 및 치매 4,5에 중요한 기여로 CMIS을 확인했다. CMIS는 지금 7T 또한 3T MRI에 감지됩니다. 최적화 및 이러한 병변에 대한 평가 프로토콜의 표준화는 전 세계에 걸쳐 코호트 연구에서 강력하고 유효한 CMI 검출의 신속한 구현을 지원합니다. 이것은 앞으로의 임상 연구에서 널리 노화, 뇌...

환자 연구에서 매우 높은 분야 7 테슬라 (T) MRI의 적용은 빠르게 일을 진행한다. 이 논문은 노화 인간의 뇌에서 뇌 혈관 질환의 맥락에서 7T MRI의 대표적인 응용 프로그램을 소개합니다. 뇌 혈관 질환은 치매 및인지 기능 저하의 주요 원인이다. 치매이 혈관 기여는 흔히 소동맥, 작은 정맥 및 모세 혈관과 뇌의 작은 혈관을 포함한다. 따라서,는 다음과 같이 작은 대뇌 혈관 질환 (SVD) 2로 지칭된다. 즉, 생성 된 조직 손상 - - 작은 대뇌 혈관 종래 MRI, SVD의 결과로 캡처 너무 작아서 가시화 될 수있다. 이 흰색 물질 hyperintensities, 대뇌 microbleeds 및 열공 경색 (3). SVD의 다른 중요한 증상은 대뇌 microinfarcts (CMIS) 4입니다. 부검 연구 VASC에서 CMIS의 높은 유병률을보고울라 치매와 알츠하이머 병 (5). 그러나, 그들의 작은 크기로 인해 그들은 기존의 MRI 4,5에 탐지되지 (50 μm의에서 수 mm까지). 7T MRI는 종래의 MRI의 검출 한계를 넘어 특정 구조 및 병변의 검출을 가능하게 개선 된 신호 대 잡음 비율 및 콘트라스트, 높은 해상도 이미지를 제공한다. 이 기술은 따라서 CMIS을 검출하기 위해 적용 하였다. 이전 크기 &lt;허혈성 속성과 일치 5mm 및 이미지 특성과 병변에 대한 검사 된 생체 7T MRI 검사에서 많은 수 CMIS을 식별합니다. 이러한 병변은 확실 피질에서 식별 될 수있다. 이 초점 긴 병변은 대뇌 피질로 제한, 7T FLAIR (0.8 mm의 등방성 복셀)에 hyperintense 있었다 (0.7 mm의 등방성 복셀) (T2)에, 대뇌 피질의 표면에서 hyperintense을 확장 할 듯 (T1)에 hypointense (1.0 mm의 등방성 복셀). 이들 병변을 사용하여 피질 CMIS는 것이 확인되었다사후 인간의 뇌 조직 6,7에서 조직 병리학 접근 방식을 MR이 유도. 여기서, 생체 MRI 프로토콜 CMIS 피질의 조직 병리학 적 유효성에 대한 이전의 연구에서 사용하는 것을 제시한다. 둘째, 가이드 라인은 생체 7T MRI에서 대뇌 피질의 CMIS의 평가를 위해 제공됩니다. 마지막으로, 7T에 대뇌 피질의 CMIS의 평가는 더 광범위하게 사용할 수 3T MRI로 번역되었으며, 가이드 라인은 3T 자기 공명 영상에서 대뇌 피질의 CMIS을 식별하는 방법을 제공합니다.

<table border="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Fomblin / Galden PFPE</td>
			<td>Solvay Solexis, Bollate, Italy</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>7T MR system</td>
			<td>Philips Healthcare, Cleveland, OH, USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>32-channel receive head coil</td>
			<td>Nova Medical, Wilmington, MA, USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MeVisLab</td>
			<td>MeVis Medical Solutions AG, Bremen, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

assessing cortical cerebral microinfarcts on high resolution mr images

뇌성 microinfarcts는 사후 인간의 뇌에서 자주 발견하고,인지 기능 저하 및 치매와 관련이 있습니다. 때문에 그들의 작은 크기로 임상 MRI 검사에 그들을 연구하는 도전이다. 이는 최근 피질 microinfarcts 높은 자계 강도 (7T)을 사용 MRI 스캐너로 도시 될 수 있음을 입증 하였다. 이 경험을 바탕으로,이 병변의 비율도 낮은 해상도 3T 자기 공명 영상에서 볼 수 있습니다. 이러한 연구 결과는 가능한 대뇌 피질의 microinfarcts의 조직 병리학 적 검증과 함께, 사후 인간의 뇌 조직의 생체 이미징 뒷받침했다. 여기서 생체 촬상 프로토콜은 MR과는 조직 학적 평가 뇌 미세 혈관 병리 현상을 관찰 검증하기위한 목적으로 제시된다. 또한, 가이드 라인은 모두 생체 7T와 3T MR 영상에서 대뇌 피질의 microinfarcts의 평가를 위해 제공됩니다. 이 지침은 W 연구자를 제공도구 i 번째 추가로인지 기능 저하와 치매의 임상 적 관련성을 해명하기 위해, 더 큰 환자 샘플의 생체 영상에서 대뇌 피질의 microinfarcts 평가하고, 뇌의 작은 혈관 질환의 새로운 바이오 마커 이러한 병변을 설정합니다.

높은 해상도가 제공된다 7T에서 취득한 생체 시퀀스의 고화질화의 인상 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53125/53125fig4.mp4" target="_blank">(도 4) 여기</a> . 이것은 0.18 mm의 등방성 해상도, * 가중 생체 검사 3D T2입니다. 조직은 조직 학적으로 입증 된 알츠하이머 질환과 심각한 대뇌 아밀로이드 혈관 병증 (CAA)와 84 세의 미친 여성에서 파생되었다. 이미지의 세부 사항은 대뇌 피질의 미세 ?...

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Assessing Cortical Cerebral Microinfarcts on High Resolution MR Images

생체 7T 자기 공명 영상 프로토콜이 제시된다 높은 해상도, 사후 인간의 뇌 조직에서 미세 혈관 병리의 MR 유도 하 조직 병리학 적 검증을 수행 할 수 있습니다. 또한, 가이드 라인은 대뇌 피질의 생체 7T에 microinfarcts뿐만 아니라 3T 자기 공명 영상의 평가를 위해 제공됩니다.

고해상도 자기 공명 영상에서 대뇌 피질 Microinfarcts 평가

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

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Research

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Medicine

13.3K 조회수.  University Medical Center Utrecht.  생체 7T 자기 공명 영상 프로토콜이 제시된다 높은 해상도, 사후 인간의 뇌 조직에서 미세 혈관 병리의 MR 유도 하 조직 병리학 적 검증을 수행 할 수 있습니다. 또한, 가이드 라인은 대뇌 피질의 생체 7T에 microinfarcts뿐만 아니라 3T 자기 공명 영상의 평가를 위해 제공됩니다. 

비디오: Assessing Cortical Cerebral Microinfarcts on High Resolution MR Images

High-frequency High-resolution Echocardiography: First Evidence on Non-invasive Repeated Measure of Myocardial Strain, Contractility, and Mitral Regurgitation in the Ischemia-reperfused Murine Heart

Ischemia-reperfusion (IR) was surgically performed in murine hearts which were then subjected to repeated imaging to monitor temporal changes in functional parameters of key clinical significance. Two-dimensional movies were acquired at high frame rate (8 kHz) and were utilized to estimate high-quality myocardial strain. Two-dimensional elastograms (strain images), as well as strain profiles, were visualized. Results were powerful in quantitatively assessing IR-induced changes in cardiac events including left-ventricular (LV) contraction, LV relaxation and isovolumetric phases of both pre-IR and post-IR beating hearts in intact mice. In addition, compromised sector-wise wall motion and anatomical deformation in the infarcted myocardium were visualized.  The elastograms were uniquely able to provide information on the following parameters in addition to standard physiological indices that are known to be affected by myocardial infarction in the mouse: internal diameters of mitral valve orifice and aorta, effective regurgitant orifice, myocardial strain (circumferential as well as radial), turbulence in blood flow pattern as revealed by the color Doppler movies and velocity profiles, asynchrony in LV sector, and changes in the length and direction of vectors demonstrating slower and asymmetrical wall movement. This work emphasizes on the visual demonstration of how such analyses are performed. 

High-frequency High-resolution Echocardiography: First Evidence on Non-invasive Repeated Measure of Myocardial Strain, Contractility, and Mitral Regurgitation in the Ischemia-reperfused Murine Heart 

High frequency Doppler ultrasound is a novel technology for assessing regional myocardial function. This work presents first evidence demonstrating applicability of this versatile imaging platform for the repeated measure of myocardial strain, dp/dt, and mitral regurgitation in the ischemia-reperfused (IR) murine heart.

고주파 고해상도 Echocardiography : 국소 빈혈 - reperfused Murine 중심부에 심근 스트레인, 수축성 및 승모판 병리 현상의 비침습 반복 측정에 대한 최초의 증거

Ischemia-reperfusion (IR) was surgically performed in murine hearts which were then subjected to repeated imaging to monitor temporal changes in ...

연구

의학

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

Cortical folding (gyrification) is determined during the first months of life, so that adverse events occurring during this period leave traces that will be identifiable at any age. As recently reviewed by Mangin and colleagues2, several methods exist to quantify different characteristics of gyrification. For instance, sulcal morphometry can be used to measure shape descriptors such as the depth, length or indices of inter-hemispheric asymmetry3. These geometrical properties have the advantage of being easy to interpret. However, sulcal morphometry tightly relies on the accurate identification of a given set of sulci and hence provides a fragmented description of gyrification. A more fine-grained quantification of gyrification can be achieved with curvature-based measurements, where smoothed absolute mean curvature is typically computed at thousands of points over the cortical surface4. The curvature is however not straightforward to comprehend, as it remains unclear if there is any direct relationship between the curvedness and a biologically meaningful correlate such as cortical volume or surface. To address the diverse issues raised by the measurement of cortical folding, we previously developed an algorithm to quantify local gyrification with an exquisite spatial resolution and of simple interpretation. Our method is inspired of the Gyrification Index5, a method originally used in comparative neuroanatomy to evaluate the cortical folding differences across species. In our implementation, which we name local Gyrification Index (lGI1), we measure the amount of cortex buried within the sulcal folds as compared with the amount of visible cortex in circular regions of interest. Given that the cortex grows primarily through radial expansion6, our method was specifically designed to identify early defects of cortical development.
In this article, we detail the computation of local Gyrification Index, which is now freely distributed as a part of the FreeSurfer Software (<a href="http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/">http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/</a>, Martinos Center for Biomedical Imaging, Massachusetts General Hospital). FreeSurfer provides a set of automated reconstruction tools of the brain's cortical surface from structural MRI data. The cortical surface extracted in the native space of the images with sub-millimeter accuracy is then further used for the creation of an outer surface, which will serve as a basis for the lGI calculation. A circular region of interest is then delineated on the outer surface, and its corresponding region of interest on the cortical surface is identified using a matching algorithm as described in our validation study1. This process is repeatedly iterated with largely overlapping regions of interest, resulting in cortical maps of gyrification for subsequent statistical comparisons (Fig. 1). Of note, another measurement of local gyrification with a similar inspiration was proposed by Toro and colleagues7, where the folding index at each point is computed as the ratio of the cortical area contained in a sphere divided by the area of a disc with the same radius. The two implementations differ in that the one by Toro et al. is based on Euclidian distances and thus considers discontinuous patches of cortical area, whereas ours uses a strict geodesic algorithm and include only the continuous patch of cortical area opening at the brain surface in a circular region of interest.

Measuring gyrification (cortical folding) at any age represents a window into early brain development. Hence, we previously developed an algorithm to measure local gyrification at thousands of points over the hemisphere1. In this paper, we detail the computation of this local gyrification index.

지역 Gyrification 인덱스를 계산하기위한 단계별 자습서 : MR 이미지에서 두피 접기를 측정하는 방법

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

Automated Midline Shift and Intracranial Pressure Estimation based on Brain CT Images

In this paper we present an automated system based mainly on the computed tomography (CT) images consisting of two main components: the midline shift estimation and intracranial pressure (ICP) pre-screening system. To estimate the midline shift, first an estimation of the ideal midline is performed based on the symmetry of the skull and anatomical features in the brain CT scan. Then, segmentation of the ventricles from the CT scan is performed and used as a guide for the identification of the actual midline through shape matching. These processes mimic the measuring process by physicians and have shown promising results in the evaluation. In the second component, more features are extracted related to ICP, such as the texture information, blood amount from CT scans and other recorded features, such as age, injury severity score to estimate the ICP are also incorporated. Machine learning techniques including feature selection and classification, such as Support Vector Machines (SVMs), are employed to build the prediction model using RapidMiner. The evaluation of the prediction shows potential usefulness of the model. The estimated ideal midline shift and predicted ICP levels may be used as a fast pre-screening step for physicians to make decisions, so as to recommend for or against invasive ICP monitoring.

An automated midline shift estimation and intracranial pressure (ICP) pre-screening system based on computed tomography (CT) images for patients with traumatic brain injury (TBI) is proposed using image processing and machine learning techniques.

뇌 중부 표준시 이미지를 기반으로 자동 정중선 변화와 Intracranial 압력 추정

In this paper we present an automated system based mainly on the computed tomography (CT) images consisting of two main components: the midline shift ...

Multi-electrode Array Recordings of Human Epileptic Postoperative Cortical Tissue

Epilepsy, affecting about 1% of the population, comprises a group of neurological disorders characterized by the periodic occurrence of seizures, which disrupt normal brain function. Despite treatment with currently available antiepileptic drugs targeting neuronal functions, one third of patients with epilepsy are pharmacoresistant. In this condition, surgical resection of the brain area generating seizures remains the only alternative treatment. Studying human epileptic tissues has contributed to understand new epileptogenic mechanisms during the last 10 years. Indeed, these tissues generate spontaneous interictal epileptic discharges as well as pharmacologically-induced ictal events which can be recorded with classical electrophysiology techniques. Remarkably, multi-electrode arrays (MEAs), which are microfabricated devices embedding an array of spatially arranged microelectrodes, provide the unique opportunity to simultaneously stimulate and record field potentials, as well as action potentials of multiple neurons from different areas of the tissue. Thus MEAs recordings offer an excellent approach to study the spatio-temporal patterns of spontaneous interictal and evoked seizure-like events and the mechanisms underlying seizure onset and propagation. Here we describe how to prepare human cortical slices from surgically resected tissue and to record with MEAs interictal and ictal-like events ex vivo.

We here describe how to perform multi-electrode array recordings of human epileptic cortical tissue. Epileptic tissue resection, slice preparation and multi-electrode array recordings of interictal and ictal events are demonstrated in detail.

인간의 간질 수술 후 두피 조직의 다중 전극 어레이 레코딩

Epilepsy, affecting about 1% of the population, comprises a group of neurological disorders characterized by the periodic occurrence of seizures, which ...

A Thrombotic Stroke Model Based On Transient Cerebral Hypoxia-ischemia

Stroke research has endured many setbacks in translating neuroprotective therapies into clinical practice. In contrast, the real-world therapy (tPA thrombolysis) rarely produces benefits in mechanical occlusion-based experimental models, which dominate preclinical stroke research. This split between the bench and bedside suggests the need to employ tPA-responsive models in preclinical stroke research. To this end, a simple and tPA-reactive thrombotic stroke model is invented and described here. This model consists of transient occlusion of the unilateral common carotid artery and delivery of 7.5% oxygen through a face mask in adult mice for 30 min, while maintaining the animal rectal temperature at 37.5 &#177; 0.5 &#176;C. Although reversible ligation of the unilateral carotid artery or hypoxia each suppressed cerebral blood flow only transiently, the combination of both insults caused lasting reperfusion deficits, fibrin and platelet deposition, and large infarct in the middle cerebral artery-supplied territory. Importantly, tail-vein injection of recombinant tPA at 0.5, 1, or 4 hr post-tHI (10 mg/kg) provided time-dependent reduction of the mortality rate and infarct size. This new stroke model is simple and can be standardized across laboratories to compare experimental results. Further, it induces thrombosis without craniectomy or introducing pre-formed emboli. Given these unique merits, the tHI model is a useful addition to the repertoire of preclinical stroke research.

Thromboembolic stroke models are vital tools for optimizing the recanalization therapy. Here we report a murine thrombotic stroke model based on transient cerebral hypoxic-ischemic (tHI) insult, which triggers thrombosis and infarction, and responds favorably to tissue plasminogen activator (tPA)-mediated fibrinolysis in a therapeutic window similar to those in stroke patients.

과도 대뇌 저산소증 - 허혈을 기반으로 혈전 성 뇌졸중 모델

Stroke research has endured many setbacks in translating neuroprotective therapies into clinical practice. In contrast, the real-world therapy (tPA ...

Performing Permanent Distal Middle Cerebral with Common Carotid Artery Occlusion in Aged Rats to Study Cortical Ischemia with Sustained Disability

Stroke typically occurs in elderly people with a range of comorbidities including carotid (or other arterial) atherosclerosis, high blood pressure, obesity and diabetes. Accordingly, when evaluating therapies for stroke in animals, it is important to select a model with excellent face validity. Ischemic stroke accounts for 80% of all strokes, and the majority of these occur in the territory of the middle cerebral artery (MCA), often inducing infarcts that affect the sensorimotor cortex, causing persistent plegia or paresis on the contralateral side of the body. We demonstrate in this video a method for producing ischemic stroke in elderly rats, which causes sustained sensorimotor disability and substantial cortical infarcts. Specifically, we induce permanent distal middle cerebral artery occlusion (MCAO) in elderly female rats by using diathermy forceps to occlude a short segment of this artery. The carotid artery on the ipsilateral side to the lesion was then permanently occluded and the contralateral carotid artery was transiently occluded for 60 min. We measure the infarct size using structural T2-weighted magnetic resonance imaging (MRI) at 24 hr and 8 weeks after stroke. In this study, the mean infarct volume was 4.5% &#177; 2.0% (standard deviation) of the ipsilateral hemisphere at 24 hr (corrected for brain swelling using Gerriet&#8217;s equation, n = 5). This model is feasible and clinically relevant as it permits the induction of sustained sensorimotor deficits, which is important for the elucidation of pathophysiological mechanisms and novel treatments.

Here we present a protocol to produce permanent distal middle cerebral artery occlusion in elderly female rats with simultaneous occlusion of the carotid arteries to generate large cortical infarcts and sustained deficits. We show confirmation of the lesion size using structural MRI at 24 hr and 8 weeks after stroke.

세 쥐의 경동맥 폐색으로 영구 말초 중간 대뇌을 수행하면 두피 허혈 지속적인 장애를 연구하는

Stroke typically occurs in elderly people with a range of comorbidities including carotid (or other arterial) atherosclerosis, high blood pressure, ...

Electrophysiological Assessment of Murine Atria with High-Resolution Optical Mapping

Recent genome-wide association studies targeting atrial fibrillation (AF) have indicated a strong association between the genotype and electrophysiological phenotype in the atria. That encourages us to utilize a genetically-engineered mouse model to elucidate the mechanism of AF. However, it is difficult to evaluate the electrophysiological properties in murine atria due to their small size. This protocol describes the electrophysiological evaluation of atria using an optical mapping system with a high temporal and spatial resolution in Langendorff perfused murine hearts. The optical mapping system is assembled with dual high-speed complementary metal oxide semiconductor cameras and high magnification objective lenses, to detect the fluorescence of a voltage-sensitive dye and Ca2+ indicator. To focus on the assessment of murine atria, optical mapping is performed with an area of 2 mm &#215; 2 mm or 10 mm x 10 mm, with a 100 &#215; 100 resolution (20 &#181;m/pixel or 100 &#181;m/pixel) and sampling rate of up to 10 kHz (0.1 ms) at maximum. A 1-French size quadripolar electrode pacing catheter is placed into the right atrium through the superior vena cava avoiding any mechanical damage to the atrium, and pacing stimulation is delivered through the catheter. An electrophysiological study is performed with programmed stimulation including constant pacing, burst pacing, and up to triple extrastimuli pacing. Under a spontaneous or pacing rhythm, the optical mapping recorded the action potential duration, activation map, conduction velocity, and Ca2+ transient individually in the right and left atria. In addition, the programmed stimulation also determines the inducibility of atrial tachyarrhythmias. Precise activation mapping is performed to identify the propagation of the excitation in the atrium during an induced atrial tachyarrhythmia. Optical mapping with a specialized setting enables a thorough electrophysiological evaluation of the atrium in murine pathological models.

This protocol describes the electrophysiological evaluation of murine atria utilizing an optical mapping system with a high temporal and spatial resolution, including dual recordings of the membrane voltage and Ca2+ transient under programmed stimulation through a specialized electrode catheter.

고해상도 광학 매핑 Murine Atria electrophysiological 평가

Recent genome-wide association studies targeting atrial fibrillation (AF) have indicated a strong association between the genotype and ...

Assessing Neuroprotective Effects of Glycyrrhizae Radix et Rhizoma Extract Using a Transient Middle Cerebral Artery Occlusion Mouse Model

Ischemia followed by reperfusion of cerebral blood flow after a stroke leads to the death of nerve cells and loss of brain tissue. The most commonly used animal model for studying stroke is the middle cerebral artery occlusion (MCAO) model. Previous research studies have reported different infarct sizes even when the same experimental animal species was used under similar MCAO conditions. Therefore, we developed an improved experimental method to address this discrepancy. Mice were subjected to MCAO using a filament as the occlusion material to mimic human stroke conditions and filament thickness was optimized to establish more reproducible infarction volume. Mice treated with a methanol extract of Glycyrrhizae Radix et Rhizome (GRex) following stroke induction showed a significantly decreased total infarction volume and increased number of surviving cells relative to the untreated control group. This modified experimental protocol successfully and reproducibly demonstrated the beneficial effect of GRex on ischemic stroke.

In this study, we modify an existing experimental method to obtain more reproducible results, by establishing a middle cerebral artery occlusion (MCAO) mouse model. Oral administration of Glycyrrhizae Radix et Rhizome (GR) methanol extract (GRex), following stroke induction, significantly decreased total infarction volume relative to the untreated control group.

Glycyrrhizae 기 수의 신경 보호 효과 평가 외 Rhizoma 과도 중간 대뇌 동맥 폐색 마우스 모델을 사용 하 여 추출

Ischemia followed by reperfusion of cerebral blood flow after a stroke leads to the death of nerve cells and loss of brain tissue. The most commonly used ...

High-Resolution Cardiac Positron Emission Tomography/Computed Tomography for Small Animals

Positron emission tomography (PET) and computed tomography (CT) are among the most employed diagnostic imaging techniques, and both serve in understanding cardiac function and metabolism. In preclinical research, dedicated scanners with high sensitivity and high spatio-temporal resolution are employed, designed to cope with the demanding technological requirements posed by the small heart size and very high heart rates of mice and rats. In this paper, a bimodal cardiac PET/CT imaging protocol for experimental mouse and/or rat models of cardiac diseases is described, from animal preparation and image acquisition and reconstruction to image processing and visualization.
In particular, the 18F-labeled fluorodeoxyglucose ([18F]FDG)-PET scan allows for the measurement and visualization of glucose metabolism in the different segments of the left ventricle (LV). Polar maps are convenient tools to display this information. The CT part consists of a time-resolved 3D reconstruction of the entire heart (4D-CT) using retrospective gating without electrocardiography (ECG) leads, allowing the morphofunctional evaluation of the LV and the subsequent quantification of the most important cardiac function parameters, such as ejection fraction (EF) and stroke volume (SV). Using an integrated PET/CT scanner, this protocol can be executed within the same anesthesia induction without the need to reposition the animal between different scanners. Hence, PET/CT can be seen as a comprehensive tool for the morphofunctional and metabolic evaluation of the heart in several small animal models of cardiac diseases.

Here, we present an experimental imaging protocol for the quantification of cardiac function and morphology using high-resolution positron emission tomography/computed tomography for small animals. Both mice and rats are considered, discussing the different requirements of computed tomography contrast agents for the two species.

소형 동물을 위한 고해상도 심장 양전자 방출 단층 촬영/컴퓨터 단층 촬영

Positron emission tomography (PET) and computed tomography (CT) are among the most employed diagnostic imaging techniques, and both serve in understanding ...

고분해능 호흡 측정법을 통한 인간 정자 세포의 호흡 측정

High-Resolution Respirometry to Assess Mitochondrial Function in Human Spermatozoa

Semen quality is often studied by routine semen analysis, which is descriptive and often inconclusive. Male infertility is associated with altered sperm mitochondrial activity, so the measurement of sperm mitochondrial function is an indicator of sperm quality. High-resolution respirometry is a method of measuring the oxygen consumption of cells or tissues in a closed-chamber system. This technique can be implemented to measure respiration in human sperm and provides information about the quality and integrity of the sperm mitochondria. High-resolution respirometry allows the cells to move freely, which is an a priori advantage in the case of sperm. This technique can be applied with intact or permeabilized spermatozoa and allows for the study of intact sperm mitochondrial function and the activity of individual respiratory chain complexes. The high-resolution oxygraph instrument uses sensors to measure the oxygen concentration coupled with sensitive software to calculate the oxygen consumption. The data are used to calculate respiratory indices based on the oxygen consumption ratios. Consequently, the indices are the proportions of two oxygen consumption rates and are internally normalized to the cell number or protein mass. The respiratory indices are an indicator of sperm mitochondrial function and dysfunction.

저자 스포트라이트: 정자 대사와 미토콘드리아 기능을 밝히는 남성 불임 연구 발전 

The analysis of sperm mitochondrial function by high-resolution respirometry permits the measurement of the oxygen consumption of freely moving spermatozoa in a closed-chamber system. The technique can be applied to measure respiration in human spermatozoa, which provides information on sperm mitochondrial characteristics and integrity.

인간 정자의 미토콘드리아 기능을 평가하기 위한 고분해능 호흡 측정법

Semen quality is often studied by routine semen analysis, which is descriptive and often inconclusive. Male infertility is associated with altered sperm ...