Este trabalho foi financiado pela Juvenile Diabetes Research Foundation International (conceder 17-2008-1031) e os Institutos Nacionais de Saúde (concessão 1R01DK077903-01A1).

Introdução: A quantificação precisa de neuropatia periférica é importante definir em pacientes de risco, antecipar deterioração, e avaliar novas terapias. Métodos convencionais avaliar os déficits neurológicos e eletrofisiologia e testes sensoriais quantitativos quantifica as alterações funcionais para detectar a neuropatia. No entanto, os primeiros danos parece ser a de que as fibras pequenas e ainda esses testes principalmente avaliar a disfunção das fibras grandes e têm uma capacidade limitada para demonstrar regeneração e reparo. As técnicas que permitem que apenas um exame direto dos danos unmyelinated de fibras nervosas e de reparação são nervo sural com microscopia eletrônica de biópsia e pele-biópsia. No entanto, ambos são procedimentos invasivos e necessitam de procedimentos de laboratório longo e uma experiência considerável. A microscopia confocal de córnea é uma técnica não-invasiva clínicos que fornece in-vivo de imagens de fibras nervosas da córnea. HRT Módulo III-Rostock córnea (RCM) Manual de Operação 1. Preparação da Câmara O passo inicial no exame usando HRT é a preparação da ponta da lente objetiva. <ol><li> Primeiro objetivo no tubo da câmera de varredura a laser, defina a refração de 12 dioptrias e, em seguida, ajustar a câmera para a posição mais baixa. </li><li> Aplicar uma grande bolha, homogênea livre, queda de ervilha de tamanho, de Viscotears na ponta da lente. </li><li> Remover um TomoCap de seu recipiente estéril e montá-lo sobre a ponta da lente de modo que o gel forma um menisco entre a lente objetiva ea tampa. Empurrá-lo, tanto quanto possível sobre o titular. Tenha cuidado para não tocar a superfície frontal de TomoCap durante a montagem. <img src="/files/ftp_upload/2194/2194fig1.jpg" alt="Figura 1" /> Figura 1. Preparação da ponta lente objetiva (em cima) aplicando viscotear gel (baixo) Aplicando a TomoCap. </li><li> Mover a câmera de varredura a laser, tanto para trás quanto possível sobre a montagem da câmera. </li><li> A superfície interna e externa do TomoCap ambos aparecem como uma reflexão do laser brilhante. A roda de ajuste de plano focal deve ser ajustado até que um reflexo luminoso é observado, indicando que a lente está focada na parte da frente do boné. O valor da profundidade mostrada no visor posição do foco agora deve estar entre -150 mm e 150 mM. </li><li> Redefinir a configuração de profundidade de zero. <img src="/files/ftp_upload/2194/2194fig2.jpg" alt="Figura 2" /> Figura 2. Ajuste do plano focal. </li></ol> 2. Preparar o paciente Os olhos do sujeito estão anestesiados com uma queda de 0,4% de cloridrato de benoxinate e Viscotears é usado na parte da frente do olho para a lubrificação. O assunto está sentado confortavelmente, com o queixo no queixo e no resto solicitado a pressionar sua testa com firmeza contra o bar testa. <img src="/files/ftp_upload/2194/2194fig3.jpg" alt="Figura 3" /> Figura 3. Preparar o paciente 3. Alinhando a Câmara Isso torna o exame mais fácil se você instruir o paciente para corrigir a luz de fixação externa com o olho não examinado. O tamanho compacto da cabeça microscópio significa que o olho contralateral do sujeito não é obscurecida, possibilitando o uso de alvos à distância. <img src="/files/ftp_upload/2194/2194fig4.jpg" alt="Figura 4" /> Figura 4. Lente objetiva do módulo de córnea. <ol><li> A posição da câmera CCD de tal forma que seu eixo óptico é perpendicular ao eixo óptico da câmera de varredura a laser. A câmera deve estar no lado direito do paciente quando imagem do olho direito e vice-versa. Nesta posição, você deve ver a superfície frontal do TomoCap no centro da imagem da câmera CCD ao vivo. </li><li> Mover a câmera de varredura a laser em direção ao paciente até que a córnea do paciente é a uma distância de cerca de 5 a 10 mm da TomoCap, em seguida, mover a câmera de varredura a laser para cima / baixo e esquerda / direita usando os botões preto no suporte de câmera até o TomoCap está posicionado no centro da córnea do paciente. Nesta fase você pode verificar que a luz laser vermelho está no centro da córnea e para o ajuste fino, observe o reflexo do feixe de laser da córnea, que é visível na imagem da câmera CCD. Esta reflexão deve ocorrer exatamente no pólo anterior da córnea. <img src="/files/ftp_upload/2194/2194fig5.jpg" alt="Figura 5" /> Figura 5. Alinhamento do feixe de laser no pólo anterior da córnea para capturar imagens centrais da córnea. </li><li> Peça ao paciente para abrir os olhos dele / dela o mais amplo possível. Mover a câmera de varredura a laser lentamente para a frente em relação ao paciente até que os contatos TomoCap córnea do paciente. Se for necessáriopara corrigir a posição da câmera de varredura a laser, em seguida, mover a câmera longe do primeiro paciente, fazer a correção, em seguida, movê-lo para a frente novamente entrar em contato com a córnea. <img src="/files/ftp_upload/2194/2194fig6.jpg" alt="Figura 6" /> Figura 6. Demonstração da ponte gel fina entre o TomoCap ea córnea. </li><li> Contato mínimo entre a câmara ea córnea é suficiente. Em um ajuste ideal, uma ponte entre o gel fino TomoCap ea córnea é visível na imagem da câmara CCD ao vivo. </li></ol> Se você pressionar o TomoCap ou mover a córnea demasiado perto da câmera, então você vai ver a pressão sobre a córnea com uma aparência achatada na córnea através da imagem da câmera CCD ao vivo. Também nas imagens obtidas de uma linha mostrando a pressão vai aparecer, portanto, não aplique muita pressão para a córnea. Depois que o contato tenha sido estabelecido, não mova a posição do headrestto evitar deslizamento da córnea na TomoCap. <img src="/files/ftp_upload/2194/2194fig7.jpg" alt="Figura 7" /> Figura 7 (à esquerda) Aparecimento de uma straie devido à aplicação de excesso de pressão sobre a córnea pela TomoCap;. (Direita) Uma imagem com aparência normal, sem excesso de pressão. 4. Examinar o paciente Após o campo de visão foi selecionado, o HRT III câmera laser é ligado ea janela de aquisição de imagem aparece na tela. Use a imagem CCD para posicionar o TomoCap e luz laser na córnea do paciente. Exame usando o modo selecionado pode então ser iniciado. <img src="/files/ftp_upload/2194/2194fig8.jpg" alt="Figura 8" /> Figura 8. Vendo modo no monitor durante a aquisição das imagens. O modo de aquisição No modo de seção, uma única imagem é adquirido e armazenado cada vez que você pressionar o pedal. Usamos este modo para capturar imagens de toda a camada córnea, incluindo camada de Bowman no centro da córnea. E, em seguida, depois de capturar um número suficiente de imagens, pode-se tentar outros modos incluindo seqüência e volume. <img src="/files/ftp_upload/2194/2194fig9.jpg" alt="Figura 9" /> Figura 9. Display com escolha para diferentes modos de aquisição de imagem. Com a verificação de seqüência, pode-se adquirir uma seqüência de até 100 imagens com uma taxa de frame ajustável. Você pode escolher uma taxa de quadros entre 30 e 1 frame frames por segundo (fps) e com base neste modo permite-lhe adquirir um filme com uma duração de 3 a 100 segundos. No modo de varredura volume, a câmera automaticamente adquire uma série de 40 imagens em planos consecutivos focal. A profundidade total de 85 mM podem ser digitalizados com a &quot;400 m FOV&quot; lente de campo ea distância focal entre duas imagens consecutivas será de aproximadamente 2,1 mM. Depois de um alguns scans do plano de focagem da lente pode ser alterado para medir a profundidade de uma camada de células da córnea em relação à superfície da córnea, trazendo a camada de células epiteliais em foco e, em seguida, clicar no botão Redefinir para definir o valor de profundidade a 0. Para efeitos de nosso estudo, obter imagens a partir da córnea central em diferentes profundidades. Portanto, não mover a câmera de varredura a laser ao redor da córnea horizontalmente ou verticalmente, basta mover para trás e para frente e capturar imagens de todas as profundidades da camada de Bowman no mesmo ponto da córnea. A distância entre cada imagem é de aproximadamente 1 mm; portanto, se a profundidade de Bowman é 10 mM, teremos 10 imagens. No entanto, para análise final, vamos selecionar as imagens a uma distância de cerca de 2-3 mM entre eles. Após o exame completo é desligar a câmera clicando no botão de energia da câmera na janela de aquisição. Tornar o paciente consciente de que ele ou ela não deve esfregar seus olhos até que a anestesia local tem desgastado fora. Como precaução, você pode desejar realizar um exame na lâmpada de fenda da córnea do paciente após o exame. Remover o TomoCap da câmera e eliminá-lo e depois limpar a lente do microscópio com um cotonete umedecido com água destilada. 5. Análise de um exame a. Selecionando os quadros Para rever e analisar os exames existentes, o registro do paciente apropriado (s) deve ser selecionado na janela banco de dados. A janela de visualização de imagem fornece uma visão geral de exames existentes córnea para o paciente selecionado. Exames realizados em dias diferentes são armazenadas em abas separadas visita. Os três tipos de scan diferentes são representadas por três diferentes ícones na guia visita HRT III córnea da janela de visualização de imagem do HeiDelberg Eye Explorer. Para o levantamento da imagem córnea, clique duas vezes no ícone de imagem adequada ea &quot;Show&quot; função abre a seguinte janela: <img src="/files/ftp_upload/2194/2194fig10.jpg" alt="Figura 10" /> Figura 10. Exibição de todas as imagens capturadas após o exame. <img src="/files/ftp_upload/2194/2194fig11.jpg" alt="Figura 11" /> Figura 11. Exibição de imagem selecionada antes da exportação, com visão da câmera CCD do olho para mostrar alinhamento correto. Para exportar as imagens apropriadas para posterior análise, clique em &quot;Export&quot; na barra de ferramentas e selecione a pasta que você deseja salvar as imagens para. Obtemos e capturar imagens de todas as camadas da córnea de cada paciente, mas como o foco principal desta pesquisa é na camada de Bowman e os nervos da córnea, apenas as imagens desta camada será analisado. Nós selecionamos 5-6 frames da camada de Bowman para cada indivíduo em diferentes profundidades da córnea. <img src="/files/ftp_upload/2194/2194fig12.jpg" alt="Figura 12" /> Figura 12. Exibição de todas as camadas da córnea de um indivíduo saudável. Em média 5-6 frames da camada de Bowman no centro da córnea em diferentes profundidades são selecionados aleatoriamente para medições quantitativas e análise. b. Análise de imagens Para analisar as imagens captadas a partir da camada de Bowman da córnea central com HRT III, usamos um software especializado que tem sido desenvolvido dentro do nosso grupo chamado &quot;Image Analysis Tools CCM v 0.6&quot;. Quatro parâmetros principais para os nervos da córnea são medidos com este software: <ul><li> Densidade de fibras nervosas (NFD), que é definido como o número de nervos main / frame. </li><li> Nervo ramo densidade numérica (NBD) de ramos principais / frame. </li><li> Comprimento da fibra nervosa (NFL), que é o comprimento total de todos os nervos / frame. </li><li> Tortuosidade de fibras nervosas (NFT) dos principais nervos / frame. </li></ul> Para abrir imagem CCM, vá para o arquivo&gt; abrir. <ul><li> Uma vez que a imagem é carregada, o seu tamanho e tipo é exibido no Box de Informações da imagem no topo do lado esquerdo do Painel de Controle. </li><li> A escala padrão é exibido na linha de edição de imagem da Informação. Se a escala é diferente, modifique o número na linha de edição. </li><li> Para começar a analisar a imagem, selecione o parâmetro que você quer medir a Caixa Metric no lado direito superior do painel de controle. </li><li> Na caixa de resultado na parte inferior da página o número de NFD, NBD é apresentado em número real, NFL em mm e tortuosidade como um Coeficiente de tortuosidade (TC). </li><li> No entanto depois de exportar os resultados para uma folha excel, os resultados serão apresentados em nenhum mm / 2 para NFD e NBD e mm / mm 2 para NFL. </li><li> Para este efeito, depois de terminar as medições clique em Adicionar medições, então vá ao menu Arquivo&gt; Salvar como e abra os resultados salvos com Excel. </li></ul><img src="/files/ftp_upload/2194/2194fig13.jpg" alt="Figura 13" /> Figura 13. Exibição da imagem nervosas da córnea com o rastreamento na ferramenta de análise usando &quot;CCM Ferramenta de Análise de Imagem&quot;. 6. Resultados representativos: Temos demonstrado um progressivo aumento na degeneração dos nervos da córnea com a gravidade da neuropatia diabética 1 e danos nos nervos no início de diabetes, que precede a perda de fibras nervosas intraepidérmicas em biópsias de pele 2, juntamente com a estratificação de gravidade neuropática e reparação após o transplante do pâncreas em pacientes diabéticos 3. Temos também demonstrou lesão do nervo na neuropatia fibra idiopática pequenos 4 e doença de Fabry 5. <img src="/files/ftp_upload/2194/2194fig14.jpg" alt="Figura 14" /> Figura 14. Córnea imagens de microscopia confocal com HRT III da camada de Bowman corneana do (a) sujeito em relação ao controle (b) Paciente com neuropatia e lesões nervosas graves.

<ol>
	<li>Abbott, C. A., Kallinikos, P., Marshall, A., Finnigan, J., Morgan, P., Efron, N., Boulton, A. J. M., Malik, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corneal+Confocal+Microscopy:+A+Novel+Non-invasive+Test+to+Diagnose+and+Assess+Progression+of+Human+Diabetic+Neuropathy.">Corneal Confocal Microscopy: A Novel Non-invasive Test to Diagnose and Assess Progression of Human Diabetic Neuropathy.</a> Diabetes Care. 33, 1792-1797 (2010).</li><li>Quattrini, C., Tavakoli, M., Jeziorska, M., Kallinikos, P., Tesfaye, S., Marshall, A., Finnigan, J., Boulton, A. J. M., Efron, N., Malik, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surrogate+Markers+of+Small+Fiber+Damage+in+Human+Diabetic+Neuropathy.">Surrogate Markers of Small Fiber Damage in Human Diabetic Neuropathy.</a> Diabetes. 56, 2148-2154 (2007).</li><li>Mehra, S., Tavakoli, M., Efron, N., Boulton, A. J. M., Augustine, T., Malik, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corneal+Confocal+Microscopy+Detects+Early+Nerve+Regeneration+After+Pancreas+Transplantation+in+Patients+with+Type+1+Diabetes.">Corneal Confocal Microscopy Detects Early Nerve Regeneration After Pancreas Transplantation in Patients with Type 1 Diabetes.</a> Diabetes Care. 30, 2608-2612 (2007).</li><li>Tavakoli, M., Marshall, A., Pitceathly, R., Fadavi, H., Gow, D., Roberts, M. E., Efron, N., Boulton, A. J. M., Malik, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corneal+confocal+microscopy:+A+novel+means+to+detect+nerve+fibre+damage+in+patients+with+impaired+glucose+tolerance+and+idiopathic+small+fibre+neuropathy.">Corneal confocal microscopy: A novel means to detect nerve fibre damage in patients with impaired glucose tolerance and idiopathic small fibre neuropathy.</a> Experimental Neurology. 223, 245-250 (2010).</li><li>Tavakoli, M., Marshall, A., Thompson, L., Kenny, M., Waldek, S., Efron, N., Malik, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corneal+confocal+microscopy:+A+novel+technique+to+detect+small-fibre+neuropathy+in+patients+with+Fabry+disease.">Corneal confocal microscopy: A novel technique to detect small-fibre neuropathy in patients with Fabry disease.</a> Muscle &#38; Nerve. 40, 976-984 (2009).</li></ol>

Figuras 4-6: Cortesia de Heidelberg Engenharia

Microscopia confocal da córnea (CCM) é uma técnica não-invasiva clínica que pode ser usado para detectar danos nos nervos cedo e quantificar pequenas fibras de patologia em neuropatias periféricas, incluindo diabetes, doença de Fabry e idiopática neuropatias de fibras pequenas (ISFN). O impacto imediato clínica desta técnica representa um grande salto em termos de nossa capacidade de diagnosticar, acompanhar a evolução e avaliar a resposta terapêutica em pacientes com neuropatia diabética e outras neuropat...

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		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>HRT III CCM Machine - The Rostock Cornea Module</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td> Heidelberg Engineering</td>
</tr>
<tr>
<td>CCM image analysis software v0.6 </td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>University of Manchester</td>
</tr>		</tbody>
		</table>
		</div>

corneal confocal microscopy: a novel non-invasive technique to quantify small fibre pathology in peripheral neuropathies

A quantificação precisa de neuropatia periférica é importante definir em pacientes de risco, antecipar deterioração, e avaliar novas terapias. Métodos convencionais avaliar os déficits neurológicos e eletrofisiologia e testes sensoriais quantitativos quantifica as alterações funcionais para detectar a neuropatia. No entanto, os primeiros danos parece ser a de que as fibras pequenas e ainda esses testes principalmente avaliar a disfunção das fibras grandes e têm uma capacidade limitada para demonstrar regeneração e reparo. As técnicas que permitem que apenas um exame direto dos danos unmyelinated de fibras nervosas e de reparação são nervo sural com microscopia eletrônica de biópsia e pele-biópsia. No entanto, ambos são procedimentos invasivos e necessitam de procedimentos de laboratório longo e uma experiência considerável. A microscopia confocal de córnea é uma técnica não-invasiva clínicos que fornece in-vivo de imagens de fibras nervosas da córnea. Demonstramos lesão do nervo precoce, o que precede a perda de fibras nervosas intraepidérmicas em biópsias de pele, juntamente com a estratificação de gravidade neuropática e transplante de pâncreas após reparo em pacientes diabéticos. Temos também demonstrou lesão do nervo na neuropatia fibra idiopática pequenas e doença de Fabry.

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Corneal Confocal Microscopy: A Novel Non-invasive Technique to Quantify Small Fibre Pathology in Peripheral Neuropathies

A microscopia confocal de córnea é uma técnica não-invasiva clínicos que podem ser utilizados para quantificar os danos da fibra C para diagnosticar e estratificar pacientes com maior gravidade neuropática.

Microscopia Confocal de córnea: uma técnica não-invasiva Novel para Quantificar Pequenas Fibre Patologia em neuropatias periféricas

The accurate quantification of peripheral neuropathy is important to define at risk patients, anticipate deterioration, and assess new therapies. ...

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Research

JoVE Journal

Medicine

26.4K visualizações.  University of Manchester. A microscopia confocal de córnea é uma técnica não-invasiva clínicos que podem ser utilizados para quantificar os danos da fibra C para diagnosticar e estratificar pacientes com maior gravidade neuropática.

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An in vivo Rodent Model of Contraction-induced Injury and Non-invasive Monitoring of Recovery

Muscle strains are one of the most common complaints treated by physicians. A muscle injury is typically diagnosed from the patient history and physical exam alone, however the clinical presentation can vary greatly depending on the extent of injury, the patient's pain tolerance, etc. In patients with muscle injury or muscle disease, assessment of muscle damage is typically limited to clinical signs, such as tenderness, strength, range of motion, and more recently, imaging studies. Biological markers, such as serum creatine kinase levels, are typically elevated with muscle injury, but their levels do not always correlate with the loss of force production. This is even true of histological findings from animals, which provide a "direct measure" of damage, but do not account for all the loss of function. Some have argued that the most comprehensive measure of the overall health of the muscle in contractile force. Because muscle injury is a random event that occurs under a variety of biomechanical conditions, it is difficult to study. Here, we describe an in vivo animal model to measure torque and to produce a reliable muscle injury. We also describe our model for measurement of force from an isolated muscle in situ. Furthermore, we describe our small animal MRI procedure.

An in vivo Rodent Model of Contraction-induced Injury and Non-invasive Monitoring of Recovery

An in vivo animal model of injury is described. The method takes advantage of the subcutaneous position of the fibular nerve. Velocity, timing of muscle activation, and arc of motion are all pre-determined and synchronized using commercial software. Post injury changes are monitored in vivo using MR imaging/spectroscopy.

Um In vivo Modelo de Contração de roedores induzida por lesões e não-invasivos acompanhamento da recuperação

Muscle strains are one of the most  common complaints treated by physicians. A muscle injury is typically diagnosed from the patient history and  physical ...

Medicina

Non-invasive Optical Measurement of Cerebral Metabolism and Hemodynamics in Infants

Perinatal brain injury remains a significant cause of infant mortality and morbidity, but there is not yet an effective bedside tool that can accurately screen for brain injury, monitor injury evolution, or assess response to therapy. The energy used by neurons is derived largely from tissue oxidative metabolism, and neural hyperactivity and cell death are reflected by corresponding changes in cerebral oxygen metabolism (CMRO2). Thus, measures of CMRO2 are reflective of neuronal viability and provide critical diagnostic information, making CMRO2 an ideal target for bedside measurement of brain health.
Brain-imaging techniques such as positron emission tomography (PET) and single-photon emission computed tomography (SPECT) yield measures of cerebral glucose and oxygen metabolism, but these techniques require the administration of radionucleotides, so they are used in only the most acute cases.
Continuous-wave near-infrared spectroscopy (CWNIRS) provides non-invasive and non-ionizing radiation measures of hemoglobin oxygen saturation (SO2) as a surrogate for cerebral oxygen consumption. However, SO2 is less than ideal as a surrogate for cerebral oxygen metabolism as it is influenced by both oxygen delivery and consumption. Furthermore, measurements of SO2 are not sensitive enough to detect brain injury hours after the insult 1,2, because oxygen consumption and delivery reach equilibrium after acute transients 3. We investigated the possibility of using more sophisticated NIRS optical methods to quantify cerebral oxygen metabolism at the bedside in healthy and brain-injured newborns. More specifically, we combined the frequency-domain NIRS (FDNIRS) measure of SO2 with the diffuse correlation spectroscopy (DCS) measure of blood flow index (CBFi) to yield an index of CMRO2 (CMRO2i) 4,5.
With the combined FDNIRS/DCS system we are able to quantify cerebral metabolism and hemodynamics. This represents an improvement over CWNIRS for detecting brain health, brain development, and response to therapy in neonates. Moreover, this method adheres to all neonatal intensive care unit (NICU) policies on infection control and institutional policies on laser safety. Future work will seek to integrate the two instruments to reduce acquisition time at the bedside and to implement real-time feedback on data quality to reduce the rate of data rejection.

We combined frequency-domain near-infrared spectroscopy measures of cerebral hemoglobin oxygenation with diffuse correlation spectroscopy measures of cerebral blood flow index to estimate an index of oxygen metabolism. We tested the utility of this measure as a bedside screening tool to evaluate the health and development of the newborn brain.

Não-invasivo de medição óptica do metabolismo cerebral e Hemodinâmica em Lactentes

Perinatal brain injury remains a significant cause of infant mortality  and morbidity, but there is not yet an effective bedside tool that can  accurately ...

Non-invasive Assessment of Microvascular and Endothelial Function

The authors have utilized capillaroscopy and forearm blood flow techniques to investigate the role of microvascular dysfunction in pathogenesis of cardiovascular disease. Capillaroscopy is a non-invasive, relatively inexpensive methodology for directly visualizing the microcirculation. Percent capillary recruitment is assessed by dividing the increase in capillary density induced by postocclusive reactive hyperemia (postocclusive reactive hyperemia capillary density minus baseline capillary density), by the maximal capillary density (observed during passive venous occlusion). Percent perfused capillaries represents the proportion of all capillaries present that are perfused (functionally active), and is calculated by dividing postocclusive reactive hyperemia capillary density by the maximal capillary density. Both percent capillary recruitment and percent perfused capillaries reflect the number of functional capillaries. The forearm blood flow (FBF) technique provides accepted non-invasive measures of endothelial function: The ratio FBFmax/FBFbase is computed as an estimate of vasodilation, by dividing the mean of the four FBFmax values by the mean of the four FBFbase values. Forearm vascular resistance at maximal vasodilation (FVRmax) is calculated as the mean arterial pressure (MAP) divided by FBFmax. Both the capillaroscopy and forearm techniques are readily acceptable to patients and can be learned quickly.
The microvascular and endothelial function measures obtained using the methodologies described in this paper may have future utility in clinical patient cardiovascular risk-reduction strategies. As we have published reports demonstrating that microvascular and endothelial dysfunction are found in initial stages of hypertension including prehypertension, microvascular and endothelial function measures may eventually aid in early identification, risk-stratification and prevention of end-stage vascular pathology, with its potentially fatal consequences.

Capillaroscopy is a non-invasive, relatively inexpensive methodology for directly visualizing the microcirculation. The forearm blood flow technique provides accepted non-invasive measures of endothelial function.

Avaliação não invasiva da função microvascular e endotelial

The authors have utilized capillaroscopy and forearm blood flow techniques to investigate the role of microvascular dysfunction in pathogenesis of ...

Murine Model for Non-invasive Imaging to Detect and Monitor Ovarian Cancer Recurrence

Epithelial ovarian cancer is the most lethal gynecologic malignancy in the United States. Although patients initially respond to the current standard of care consisting of surgical debulking and combination chemotherapy consisting of platinum and taxane compounds, almost 90% of patients recur within a few years. In these patients the development of chemoresistant disease limits the efficacy of currently available chemotherapy agents and therefore contributes to the high mortality. To discover novel therapy options that can target recurrent disease, appropriate animal models that closely mimic the clinical profile of patients with recurrent ovarian cancer are required. The challenge in monitoring intra-peritoneal (i.p.) disease limits the use of i.p. models and thus most xenografts are established subcutaneously. We have developed a sensitive optical imaging platform that allows the detection and anatomical location of i.p. tumor mass. The platform includes the use of optical reporters that extend from the visible light range to near infrared, which in combination with 2-dimensional X-ray co-registration can provide anatomical location of molecular signals. Detection is significantly improved by the use of a rotation system that drives the animal to multiple angular positions for 360 degree imaging, allowing the identification of tumors that are not visible in single orientation. This platform provides a unique model to non-invasively monitor tumor growth and evaluate the efficacy of new therapies for the prevention or treatment of recurrent ovarian cancer.

We describe a non-invasive animal imaging platform that allows the detection, quantification, and monitoring of ovarian cancer growth and recurrence. This intra-peritoneal xenograft model mimics the clinical profile of patients with ovarian cancer.

Modelo murino de imagem não invasivo para detectar e monitorar o cancro do ovário Recorrência

Epithelial ovarian cancer is the most lethal gynecologic malignancy in the United States. Although patients initially respond to the current standard of ...

A Methodological Approach to Non-invasive Assessments of Vascular Function and Morphology

The endothelium is the innermost lining of the vasculature and is involved in the maintenance of vascular homeostasis. Damage to the endothelium may predispose the vessel to atherosclerosis and increase the risk for cardiovascular disease. Assessments of peripheral endothelial function are good indicators of early abnormalities in the vascular wall and correlate well with assessments of coronary endothelial function. The present manuscript details the important methodological steps necessary for the assessment of microvascular endothelial function using laser Doppler imaging with iontophoresis, large vessel endothelial function using flow-mediated dilatation, and carotid atherosclerosis using carotid artery ultrasound. A discussion on the methodological considerations for each of the techniques is also presented, and recommendations are made for future research.

The present article describes the methodological considerations for several non-invasive assessments of vascular function and morphology that are commonly used in medical research to assess different stages of atherosclerosis.

Uma abordagem metodológica para avaliações não-invasivas de função vascular e Morfologia

The endothelium is the innermost lining of the vasculature and is involved in the maintenance of vascular homeostasis.  Damage to the endothelium may ...

Using a Laminating Technique to Perform Confocal Microscopy of the Human Sclera

The sclera is a dense connective tissue that covers and protects the eye. It mainly consists of dense collagen bundles (types I, III, IV, V, VI, and VII). Due to its autofluorescence, opaqueness, and thickness, it has not been found suitable for confocal microscopy. An alternative approach to the one presented here, which uses formalin-fixed sclera embedded in paraffin for immunohistochemistry, has technical challenges, especially when preheating the tissue for antigen retrieval. Since the sclera is relatively poor in both cells and vessels, the use of larger tissue samples was explored to help prevent overlooking cells and to understand their localization in relation to vessels and other anatomical sites. To allow for the analysis of larger tissue samples under the confocal microscope, a laminating technique was performed to create thin layers from the sclera. Following the analysis of results of CD31 blood vessels and lymphatic vessel endothelial hyaluronan receptor 1 (LYVE1) positive cells, for which approval for scientific examination was obtained, the advantages and limitations of this method are discussed.

Human sclera tissue is mainly collagen; therefore, it is not easily usable for immunohistochemistry. To achieve the goal of performing immunohistochemistry for confocal microscopy of scleral tissue, a laminating technique was used.

Usando uma técnica de estratificação para executar microscopia confocal da esclera humana


The sclera is a dense connective tissue that covers and protects the eye. It mainly consists of dense collagen bundles (types I, III, IV, V, VI, and ...

A Detailed Protocol for Perspiration Monitoring Using a Novel, Small, Wireless Device

Perspiration monitoring can be utilized for the detection of certain diseases, such as thermoregulation and mental disorders, particularly when the patients are unaware of such disorders or are having difficulty expressing their symptoms. Until now, several devices for perspiration monitoring have been developed; however, such devices tend to have a relatively large exterior, considerable power consumption, and/or less sensitivity.
Recently, we developed a small, wireless device for perspiration monitoring. The device consists of a temperature/relative humidity (T/RH) sensor, battery-driven small data logger, and silica gel as a desiccant in a small cylindrical exterior. The T/RH sensor is placed between the detection windows (through which the water vapor from the skin enters) and the silica gel. The underlying principle of the perspiration monitoring device is based on Fick&#39;s law of diffusion, which means that water vapor flux from the skin to the silica gel (i.e.&#160;transepidermal water loss and perspiration) can be captured by change in humidity at the T/RH sensor. In addition, a baseline subtraction method was adopted to distinguish perspiration and transepidermal water loss.
As shown in the previous report, the developed device can monitor the perspiration at any sites of the body in an easy, wireless manner. However, detailed methods of how to use the device have not been disclosed yet. In this article, therefore, we would like to show the point-by-point tutorials of how to use the device for perspiration monitoring, by showing the sympathetic activity test with the sympathetic skin response monitoring as an example.

Recently, we developed a small wireless device for perspiration monitoring. In this article, we present detailed protocols on how to use the device for perspiration monitoring with an example of the sympathetic activity test.

Um protocolo detalhado para Monitoramento transpiração Usando um Novel, Pequeno, dispositivo sem fios

Perspiration monitoring can be utilized for the detection of certain diseases, such as thermoregulation and mental disorders, particularly when the ...

Second Harmonic Generation Signals in Rabbit Sclera As a Tool for Evaluation of Therapeutic Tissue Cross-linking (TXL) for Myopia

Methods to strengthen tissue by introducing chemical bonds (non-enzymatic cross-linking) into structural proteins (fibrillar collagens) for therapy include photochemical cross-linking and tissue cross-linking (TXL) methods. Such methods for inducing mechanical tissue property changes are being employed to the cornea in corneal thinning (mechanically weakened) disorders such as keratoconus as well as the sclera in progressive myopia, where thinning and weakening of the posterior sclera occurs and likely contributes to axial elongation. The primary target proteins for such tissue strengthening are fibrillar collagens which constitute the great majority of dry weight proteins in the cornea and sclera. Fortuitously, fibrillar collagens are the main source of second harmonic generation signals in the tissue extracellular space. Therefore, modifications of the collagen proteins, such as those induced through cross-linking therapies, could potentially be detected and quantitated through the use of second harmonic generation microscopy (SHGM). Monitoring SHGM signals through the use of a laser scanning microscopy system coupled with an infrared excitation light source is an exciting modern imaging method that is enjoying widespread usage in the biomedical sciences. Thus, the present study was undertaken in order to evaluate the use of SHGM microscopy as a means to measure induced cross-linking effects in ex vivo rabbit sclera, following an injection of a chemical cross-linking agent into the sub-Tenon&#39;s space (sT), an injection approach that is standard practice for causing ocular anesthesia during ophthalmologic clinical procedures. The chemical cross-linking agent, sodium hydroxymethylglycinate (SMG), is from a class of cosmetic preservatives known as formaldehyde releasing agents (FARs). Scleral changes following reaction with SMG resulted in increases in SHG signals and correlated with shifts in thermal denaturation temperature, a standard method for evaluating induced tissue cross-linking effects.

Second Harmonic Generation Signals in Rabbit Sclera As a Tool for Evaluation of Therapeutic Tissue Cross-linking TXL for Myopia

This protocol describes techniques for evaluating chemical cross-linking of the rabbit sclera using&#160;second harmonic generation imaging and differential scanning calorimetry.

Segunda geração harmônica sinais na esclera coelho como uma ferramenta para avaliação do tecido terapêutico do cross-linking (TXL) para miopia

Methods to strengthen tissue by introducing chemical bonds (non-enzymatic cross-linking) into structural proteins (fibrillar collagens) for therapy ...

Non-invasive Assessment of Dorsiflexor Muscle Function in Mice

Assessment of skeletal muscle contractile function is an important measurement for both clinical and research purposes. Numerous conditions can negatively affect skeletal muscle. This can result in a loss of muscle mass (atrophy) and/or loss of muscle quality (reduced force per unit of muscle mass), both of which are prevalent in chronic disease, muscle-specific disease, immobilization, and aging (sarcopenia). Skeletal muscle function in animals can be evaluated by a range of different tests. All tests have limitations related to the physiological testing environment, and the selection of a specific test often depends on the nature of the experiments. Here, we describe an in vivo, non-invasive technique involving a helpful and easy assessment of force frequency-curve (FFC) in mice that can be performed on the same animal over time. This permits monitoring of disease progression and/or efficacy&#160;of a potential therapeutic treatment.

Measurement of rodent skeletal muscle contractile function is a useful tool that can be used to track disease progression as well as efficacy of therapeutic intervention. We describe here the non-invasive, in vivo assessment of the dorsiflexor muscles that can be repeated over time in the same mouse.

Avaliação não-invasiva da função de músculos levantadores em ratos

Assessment of skeletal muscle contractile function is an important measurement for both clinical and research purposes. Numerous conditions can negatively ...

A Novel Non-invasive Method for the Detection of Elevated Intra-compartmental Pressures of the Leg

Acute Compartment Syndrome is a devastating consequence of musculoskeletal trauma. Currently the diagnosis is based on clinical signs and symptoms, and while adjuncts such as invasive intra-compartmental pressure measurements are often used to corroborate the physical exam findings, there remains no reliable objective test to aid in the decision to perform a decompressive fasciotomy. In a cadaver model of compartment syndrome, an ultrasound (US) based method has been shown to be a reliable measurement of increased intra-compartmental pressure. An absolute pressure of &#62;100 mbar or a difference of 50 mbar in the CFFP between the legs can be considered pathologic. Using an ultrasound transducer, coupled with a pressure sensor, the pressure needed to flatten the superficial fascia of the anterior compartment of lower legs (Compartment Fascia Flattening Pressure [CFFP]) can be measured. The CFFP of the injured leg is compared to the CFFP of the uninjured leg. This US measured index can then serve as an adjunct to the physical exam in evaluating injured lower extremities and assessing the need for decompressive fasciotomy. The advantages of this protocol include: being a non-invasive method and an easily reproducible technique.

An ultrasound probe coupled with a pressure sensor is used to assess the intra-compartmental pressure of the leg by directly measuring the compartment fascia flattening pressure (CFFP). This non-invasive protocol will provide reliable assessment of the pressure inside the anterior muscular compartment of the lower leg.

Um novo método não invasivo para a detecção de pressões intra-compartimental elevadas da perna

Acute Compartment Syndrome is a devastating consequence of musculoskeletal trauma. Currently the diagnosis is based on clinical signs and symptoms, and ...