Este trabalho foi apoiado pelo Instituto Nacional de Saúde, Instituto Nacional de Surdez e Outros Distúrbios de Comunicação, Grant R01DCO09890-02, Fundação Canadense para Inovação (CFI-LOF # 15704), e Fundação Connaught, da Universidade de Toronto. Os autores gostariam de agradecer a Cynthia Didion, Mili Kuruvilla, Krista Rudy, e Lori Synhorst de assistência com a coleta e análise de dados, e Cara Ullman para a criação de clipes de vídeo. Animações foram feitas por Publishing Blue Tree ( <a href="http://www.bluetreepublishing.com/">http://www.bluetreepublishing.com/</a> ) O SPA e software Matlab SMASH é baseado e pode ser obtido entrando em contato com Jordan Verde em jgreen4@unl.edu. Visite nossos laboratórios: <ul><li> Função bulbar Laboratory (Sunnybrook Health Sciences Centre em Toronto, Canadá): <ul><li> <a href="http://www.sunnybrook.ca/research/?page=sri_groups_bulb_home">http://www.sunnybrook.ca/research/?page=sri_groups_bulb_home</a> </li></ul></li><li> Speech Production Laboratory (University Nebraska Lincoln): <ul><li> <a href="http://spl.unl.edu">http://spl.unl.edu</a> </li></ul></li></ul>

Análises I. Subsistema 1. Subsistema respiratório / respiração para a fala O subsistema respiratória é avaliada por meio do sistema fonatório aerodinâmica (PAS). O sistema permite gravações simultâneas de pressão oral, o fluxo de ar e acústica da fala (ver Tabela 1 para a lista de equipamentos e fabricantes). Uma máscara facial descartável e um tubo de pressão com sensor descartáveis ​​são necessários para as gravações. Antes da gravação, os canais de fluxo e pressão são calibrados de acordo com as especificações do fabricante. <ol><li> Capacidade vital (CV) é o volume máximo de ar que é exalado após a inalação máxima. VC é avaliada usando uma máscara descartável que é anexado ao pneumotacógrafo. <ol class="lalpha"><li> O PAS &quot;Vital Capacity&quot; protocolo é seleccionado para a gravação. </li><li> O participante é instruído a inspirar o máximo possível e expire ao máximo para a máscara, a tarefa é repetida três vezes. </li><li> Volume expiratório máximo é obtido utilizando software PAS. </li></ol></li><li> Pressão subglótica (Ps) é a pressão do ar nos pulmões disponíveis para a produção de &quot;pressão&quot; consoantes. Ps é avaliada indiretamente através da medição da pressão de pico na boca durante a produção de um trem sílaba 2,3. <ol class="lalpha"><li> O PAS &quot;Voicing Eficiência&quot; protocolo é seleccionado para a gravação. </li><li> Para gravar a pressão oral durante / pa /, a pressão de detecção tubo é posicionada no interior da boca na superfície da língua. </li><li> Passagens nasais são ocluídas com um clipe nasal para eliminar escapar fluxo potencial nasal ar. </li><li> O participante é instruído a inalar cerca de duas vezes a quantidade normal de seus e dizer / pa / para a máscara facial. A sílaba / pa / é repetida sete vezes em uma exalação, enquanto mantém tom consistente e intensidade. A taxa é mantida em 1,5 sílabas por segundo. </li><li> Pressão de pico por via oral é medida por cinco (meio) repetições de / pa /. Uma média dessas cinco produções são obtidas para representar Ps durante a fala. </li><li> Porque covaries Ps com nível de pressão sonora (SPL) 4,5, a SPL também são coletados para cada sílaba. Ele é usado posteriormente como covariável durante as análises. </li></ol></li><li> Respiração e de fala é avaliada durante o discurso ligado enquanto os participantes lêem um parágrafo 60 palavra-padrão (Anexo 1) desenvolvido especificamente para precisos, detecção de pausa limite automático 6. <ol class="lalpha"><li> O PAS &quot;Maximum Fonação&quot; protocolo é seleccionado para a gravação. </li><li> O sinal de fluxo de ar são coletados usando uma máscara descartável que é caber em torno do rosto. </li><li> O participante é instruído a ler o parágrafo em sua taxa normal de fala confortável e sonoridade. </li><li> Traços fluxo de ar são exportados em um custom-made Análise do Discurso Pause (SPA) 7 programa de software em Matlab. Neste programa, as pausas na fala encadeada são identificados. O software calcula, entre outras medidas, tempo de pausa por cento, que é uma medida de tempo gasto pausa durante a leitura de uma passagem. </li></ol></li></ol> 2. Subsistema fonatório O subsistema fonatório é avaliada por meio de gravações de voz utilizando equipamentos de alta qualidade de gravação acústica (Tabela 1). <ol class="lalpha"><li> O microfone é colocado a cerca de 15 cm de distância da boca. </li><li> Um clipe nasal é usado para eliminar o efeito potencial da inadequação velofaríngea sobre a qualidade da fonação. </li><li> O participante é convidado a produzir &quot;Máximo de Fonação&quot;. Ele ou ela é instruída a inalar a quantidade máxima de ar e depois para phonate / a / em um pitch e loudness para o maior tempo possível. Esta tarefa é praticada pelo menos uma vez antes de gravar. A importância de colocar um esforço máximo é enfatizada. </li><li> Duração máximo de fonação é medido em segundos usando a forma de onda acústica. </li><li> A forma de onda acústica digitalizado é carregada no software de voz Perfil Multidimensional (MDVP) para análise. Medidas de tendência central e variabilidade da freqüência fundamental (F0), ruído-to-harmonic ratio (NHR) e jitter por cento, entre outros, são obtidos por meio de cinco segundos o intervalo de fonação. </li></ol> 3. Subsistema Resonatory O subsistema resonatory é avaliada usando Nasometer. Este dispositivo consiste de um fone de ouvido com um anteparo, que é posicionado sob o nariz e separa as cavidades nasais orais e nasais. Dois microfones que detectam os sinais acústicos oral e nasal são anexados a lados opostos da placa. <ol class="lalpha"><li> O dispositivo é calibrado antes de cada gravação. </li><li> O headset é colocado na cabeça com a placa deflectora descansando acima do lábio superior e posicionado paralelo ao ground. </li><li> O participante é convidado a repetir uma &quot;nasal&quot; (por exemplo, Mama fez algumas jam limão) e um &quot;não-nasal&quot; (por exemplo, comprar um filhote de cachorro Bobby) sentença de três vezes a uma taxa de falar habitual e sonoridade. </li><li> As intensidades medida da porção exprimiu dos sinais orais e nasais acústica são convertidos em uma pontuação nasalância, que é definida como a razão entre nasal / energia acústica nasal + oral, e é expresso como uma percentagem. A pontuação nasalância reflete a proporção relativa de nasal para oral energia acústica em um fluxo de fala 8. </li><li> O software calcula Nasometer inúmeras estatísticas descritivas da forma de onda nasalância. </li><li> Nasalância distância, que é derivado, subtraindo o nasalância média calculada entre sentenças oral (BBP) da nasalância significa para as sentenças nasal (MMJ) 9, também pode ser usado como um índice de insuficiência velofaríngea. </li></ol> 4. Subsistema articulatórios: Face Facial (lábio e queixo) Os movimentos são registrados em 3D usando uma resolução alta, sistema de captura óptica de movimento 10. O infravermelho câmeras de vídeo digitais capturam as posições de 15 marcadores reflexivos que são colocados na cabeça de cada participante e da face em pontos anatômicos específicos. Um sinal de voz acústico é gravado simultaneamente com cinemática discurso. <ol class="lalpha"><li> O sistema é calibrado antes de gravações de acordo com as especificações do fabricante. </li><li> Quatro marcadores estão ligados à testa do participante usando uma banda de cabeça. Marcadores também estão associadas à sobrancelha esquerda e direita, a ponte ea ponta do nariz, a borda do vermelhão do lábio superior e inferior, os cantos esquerdo e direito da boca, e para três locais diferentes no queixo. Esta é a matriz marcador típico usado neste protocolo, mas um número ilimitado de marcadores podem ser utilizados com este sistema. </li><li> O participante é convidado a ler frases e frases (ver Tabela 2) em sua taxa de falar habitual e sonoridade. </li><li> A &quot;descanso&quot; de gravação do arquivo é obtido e utilizado em pós-processamento para normalizar as diferenças de posicionamento entre as sessões de marcador e para re-expressão da relação de dados para o consistente anatomicamente baseada sistema de coordenadas, conforme necessário. </li><li> No pós-processamento, os movimentos dos marcadores faciais são verificadas quanto a erros de rastreamento e chefe corrigida com base na subtração de ambos os componentes de translação e rotação do movimento da cabeça. </li><li> Os dados são carregados na SMASH, um programa de software baseado em Matlab, desenvolvido em nosso laboratório. Dentro SMASH, os dados são filtrados e analisados. Pico de velocidade de movimento é derivada de cada traço e usado como o principal indicador da função de articulação para a mandíbula e lábios. Velocidade 3D é calculado como a derivada de primeira ordem da história euclidiana cada articulador da distância tempo em SMASH. </li></ol> 5. Subsistema articulatórios: Tongue Rastreamento língua é realizado usando um dispositivo de rastreamento eletromagnéticos (WAVE), que registra a posição e rotação de sensores que estão ligados à língua. Ao contrário do que rastreia o movimento ótico que é usado para gravar externas, estruturas faciais, a tecnologia eletromagnética fornece uma maneira de rastrear com precisão os movimentos da língua durante a fala 11. O sistema utiliza uma combinação de 5 e 6 graus de liberdade (5DOF e 6DOF) sensores para registrar movimentos articulatórios em um volume calibrado (30 x 30 x 30 cm). Dados de movimento e os dados acústicos são adquiridas simultaneamente. <ol class="lalpha"><li> Dois sensores estão ligados ao articuladores utilizando cola dental (Adhesive Periodontal PeriAcryl). Uma referência está ligado à ponte do nariz para gravar os movimentos da cabeça. Um pequeno sensor 5DOF (localização 3D e 2D medições angulares) está ligado à língua na linha média, cerca de 2 cm posterior à ponta da língua. </li><li> Para obter os movimentos da língua que são independentes da mandíbula subjacente, cada participante está equipado com um pré-fabricados bloco de mordida 5 mm. O bloco de mordida é feito de non-toxic putty condensação (Henry Schein). </li><li> O bloco de mordida é colocado entre os molares do lado da boca. Um fio preso ao bloco de mordida é garantido para enfrentar o participante para impedir a ingestão do bloco de mordida. </li><li> O participante é convidado a ler frases e frases (ver Tabela 2). </li><li> Os movimentos da língua são registrados em relação à posição da cabeça. </li><li> Pós-aquisição, os dados são transferidos para SMASH, onde é filtrada passa-baixa, analisado com base no rastreamento de movimento vertical, e usado para calcular a velocidade 3D. A velocidade média e máxima de movimento durante cada enunciado é relatado como um índice de doença relacionada com a mudança deste articulador. </li></ol> II. Nível do sistema de Avaliação Além das variáveis ​​nível do subsistema, a inteligibilidade da fala e velocidade da fala são medidos. Estes meaAtendendo a que têm essencial porque eles são clínica atual &quot;normas objetivo&quot; que caracteriza o desempenho da fala bulbar. Eles fornecem uma indicação do estado funcional do sistema de produção da fala como um todo e quantificar a gravidade do comprometimento da fala. Estas medidas são obtidas utilizando o Teste de Inteligibilidade de Sentença (SIT) 12. <ol class="lalpha"><li> Antes da gravação, uma lista aleatória de 10 frases de comprimento crescente (de 5 a 15 palavras) é gerado pelo software SIT. </li><li> Um microfone é colocado na cabeça, cerca de 15 cm da boca. </li><li> O participante é convidado a ler a lista em sua taxa de falar habitual e sonoridade. As sentenças são gravadas digitalmente em 44.1k usando uma resolução de 16 bits. </li><li> Vários juízes formados que não estão familiarizados com o participante transcrever as frases ortograficamente e medir durações sentença. </li><li> O software calcula automaticamente SIT inteligibilidade de fala, que é relatado como porcentagem de palavras corretamente transcritas em relação ao número total de palavras produzidas. Taxa de falar também é relatado como o número de palavras lidas por minuto. </li></ol><table border="1"><tbody><tr><td> Subsistema </td><td> Equipamento / Software </td><td> Sinal </td><td> Configurações de aquisição </td></tr><tr><td> Respiratório </td><td> Sistema de aerodinâmica da fonação (PAS), marca Kaypentax, Lincoln Park, NJ, EUA </td><td> Acústica, pressão, vazão e </td><td> = Taxa de amostragem de 200 Hz, Low-pass filtrada = 30Hz </td></tr><tr><td> Fonatório </td><td> Compact flash gravador (por exemplo, PMD660), Microfone de qualidade profissional, SPL metros, Extech Instruments Software: MDVP, marca Kaypentax </td><td> Acústico </td><td> Taxa de amostragem = 44,01 kHz, 16 bit PCM linear </td></tr><tr><td> Resonatory </td><td> Nasometer, modelo 6400, marca Kaypentax </td><td> Acústico </td><td> Taxa de amostragem de 11.025 Hz = </td></tr><tr><td> Articulatórios: Face </td><td> Águia Digital System, Motion Analysis Corp </td><td> Cinemática e acústico </td><td> = Taxa de amostragem de 120 Hz, Low-pass filtrada = 10Hz </td></tr><tr><td> Articulatórios: Tongue </td><td> WAVE, Northern Digital Inc., Canadá </td><td> Cinemática e acústico </td><td> = Taxa de amostragem de passar, 100Hz Low filtrada = 20Hz </td></tr></tbody></table> Tabela 1: Instrumentação e aquisição de configurações para o sistema de sub-coleta de dados <table border="1"><tbody><tr><td> Nível </td><td> Tarefa </td><td> Medições </td><td> Referências e Normas </td></tr><tr><td> Respiratório </td><td> VC </td><td> Volume pulmonar expiratória máxima </td><td> 13 </td></tr><tr><td> / Pa / x 7 </td><td> Pressão subglótica </td><td> 2, 3 </td></tr><tr><td> Passagem de bambu </td><td> Tempo de pausa% </td><td> 6, 7, 14 </td></tr><tr><td> Fonatório </td><td> Máximo de fonação / a / </td><td> Duração máximo de fonação, a média de jitter, F0, SNR </td><td> 15, 16, 17, 3 </td></tr><tr><td> Resonatory </td><td> Mama fez algumas jam limão; Bobby Compre um cachorro </td><td> Nasalância </td><td> 18, 19 </td></tr><tr><td> Articulatórios: Face </td><td> Bobby comprar um filhote de cachorro; Say _ novamente (bat, maré, manter, ferramenta) </td><td> Velocidade de movimento </td><td> 20, 21 </td></tr><tr><td> Articulatórios: Tongue </td><td> / Ta / x 5, Say doily novamente </td></tr><tr><td> Em nível de sistema </td><td> SIT, Sentenças </td><td> Inteligibilidade da fala e fala </td><td> 12 </td></tr></tbody></table> Tabela 2: As medidas obtidas para cada subsistema e da tarefa Apêndice 1: passagem de bambu Paredes de bambu estão começando a ser muito popular. Eles são fortes, fácil de usar, e com bom aspecto. Eles oferecem uma boa base e criar o clima nos jardins japoneses. O bambu é uma grama, e é uma das ervas que crescem mais rapidamente no mundo. Muitas variedades de bambu são cultivadas na Ásia, embora também seja cultivado na América. No ano passado, comprou uma casa nova e tem vindo a trabalhar sobre os jardins de flores. Em mais alguns dias, vamos ser feito com a parede de bambu em um dos nossos jardins. Temos realmente gostei do projeto.

<ol>
	<li>Ball, L. J., Willis, A., Beukelman, D. R., Pattee, G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+protocol+for+identification+of+early+bulbar+signs+in+amyotrophic+lateral+sclerosis.">A protocol for identification of early bulbar signs in amyotrophic lateral sclerosis.</a> J. Neurol. Sci. 191, 43-53 (2001).</li><li>Smitheran, J. R., Hixon, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+clinical+method+for+estimating+laryngeal+airway+resistance+during+vowel+production.">A clinical method for estimating laryngeal airway resistance during vowel production.</a> J. Speech Hear. Disord. 46, 138-146 (1981).</li><li>Baken, R. J., Orlikoff, R. 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L., aZinman, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinematics+of+disease+progression+in+bulbar+ALS.">Kinematics of disease progression in bulbar ALS.</a> J Commun. Disord. 43, 6-20 (2010).</li></ol>

Não há conflitos de interesse declarados.

Aqui demonstramos um protocolo abrangente para a avaliação da bulbar (fala) disfunção em ALS. Os dados obtidos a partir deste protocolo são usados ​​para obter uma compreensão mais profunda de como ALS afeta produção da fala. Estes dados também são utilizados para identificar as medidas mais sensíveis da progressão da doença. Embora este protocolo está sendo empregada para a pesquisa, os resultados desta pesquisa serão utilizados para desenvolver abordagens mais custo-eficiente e clinicamente viável para quantificar o envolvimento bulbar.

<ul><li> Equipamento / Software </li><li> Sistema de aerodinâmica da fonação (PAS), marca Kaypentax, Lincoln Park, NJ, EUA </li><li> Compact flash gravador (por exemplo, PMD660), </li><li> Microfone de qualidade profissional, </li><li> SPL metros, Extech Instruments </li><li> MDVP, marca Kaypentax </li><li> Nasometer, modelo 6400, marca Kaypentax </li><li> Águia Digital System, Motion Analysis Corp </li><li> WAVE, Northern Digital Inc., Canadá </li></ul>

a protocol for comprehensive assessment of bulbar dysfunction in amyotrophic lateral sclerosis (als)

Melhores métodos de avaliação comprometimento bulbar são necessários para acelerar o diagnóstico de disfunção bulbar em ALS, para prever a progressão da doença através de subsistemas de discurso, e para abordar a necessidade crítica de medidas de resultado sensível para curso ensaios clínicos de tratamento experimental. Para atender a essa necessidade, estamos a obtenção de perfis longitudinais de comprometimento bulbar em 100 indivíduos com base em uma avaliação de instrumentação baseada abrangente que medidas objetivas de rendimento. Usando abordagens instrumental para quantificar discurso comportamentos relacionados é muito importante em um campo que tem principalmente invocada subjetivo, perceptivo-auditiva as formas de avaliação da fala 1. Nosso protocolo de avaliação mede o desempenho em todos os subsistemas de discurso, que incluem respiratório, fonatório (laringe), resonatory (velofaríngea), e articulatórios. O subsistema de articulação é dividido em componentes facial (queixo e lábios), e da língua. Pesquisas anteriores sugeriram que cada subsistema discurso responde de forma diferente para doenças neurológicas como a esclerose lateral amiotrófica. O actual protocolo é projetado para testar o desempenho de cada subsistema discurso como forma independente de outros subsistemas possível. Os subsistemas de fala são avaliadas no contexto de mudanças mais globais para o desempenho da fala. Estas variáveis ​​discurso nível do sistema incluem a taxa de falar e inteligibilidade da fala. O protocolo requer instrumentação especializada e software comerciais e personalizados. Os subsistemas respiratório, fonatório e resonatory são avaliados por meio de pressão de fluxo (aerodinâmico) e métodos acústicos. O subsistema de articulação é avaliada através de técnicas de rastreamento 3D movimento. As medidas objetivas que são usados ​​para quantificar a disfunção bulbar foram bem estabelecido na literatura fala e mostrar sensibilidade a mudanças em função bulbar com a progressão da doença. O resultado da avaliação é uma forma abrangente, em todo subsistema de perfil de desempenho para cada participante. O perfil, quando comparado com as mesmas medidas obtidas de controles saudáveis, é utilizado para fins de diagnóstico. Atualmente, estamos testando a sensibilidade e especificidade destas medidas para o diagnóstico de ELA e para prever a taxa de progressão da doença. No longo prazo, o endofenótipo mais refinada de ALS bulbar derivados deste trabalho está prevista para fortalecer os esforços futuros para identificar os loci genéticos de ALS e melhorar a especificidade do diagnóstico e tratamento da doença como um todo. A avaliação objetiva que é demonstrada neste vídeo pode ser usado para avaliar uma ampla gama de deficiências motoras da fala, incluindo as relacionadas com derrame lesão cerebral, traumáticas, esclerose múltipla e doença de Parkinson.

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A Protocol for Comprehensive Assessment of Bulbar Dysfunction in Amyotrophic Lateral Sclerosis ALS

Avaliações objetivas dos mecanismos fisiológicos que suportam discurso são necessárias para controlar o início da doença e progressão em pessoas com esclerose lateral amiotrófica e quantificar os efeitos do tratamento em ensaios clínicos. Neste vídeo, apresentamos uma solução global, protocolo de instrumentação baseada para quantificar o desempenho motor da fala em populações clínicas.

Um Protocolo de Avaliação Abrangente de Disfunção Bulbar em Esclerose Lateral Amiotrófica (ALS)

Improved methods for assessing bulbar impairment are necessary for expediting diagnosis of bulbar dysfunction in ALS, for predicting disease progression ...

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Research

JoVE Journal

Medicine

A Protocol for Comprehensive Assessment of Bulbar Dysfunction in Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS)

33.9K visualizações.  University of Toronto. Avaliações objetivas dos mecanismos fisiológicos que suportam discurso são necessárias para controlar o início da doença e progressão em pessoas com esclerose lateral amiotrófica e quantificar os efeitos do tratamento em ensaios clínicos. Neste vídeo, apresentamos uma solução global, protocolo de instrumentação baseada para quantificar o desempenho motor da fala em populações clínicas.

Vídeo: A Protocol for Comprehensive Assessment of Bulbar Dysfunction in Amyotrophic Lateral Sclerosis ALS

Intraspinal Cell Transplantation for Targeting Cervical Ventral Horn in Amyotrophic Lateral Sclerosis and Traumatic Spinal Cord Injury

Respiratory compromise due to phrenic motor neuron loss is a debilitating consequence of a large proportion of human traumatic spinal cord injury (SCI) cases 1 and is the ultimate cause of death in patients with the motor neuron disorder, amyotrophic laterals sclerosis (ALS) 2.
ALS is a devastating neurological disorder that is characterized by relatively rapid degeneration of upper and lower motor neurons. Patients ultimately succumb to the disease on average 2-5 years following diagnosis because of respiratory paralysis due to loss of phrenic motor neuron innnervation of the diaphragm 3. The vast majority of cases are sporadic, while 10% are of the familial form. Approximately twenty percent of familial cases are linked to various point mutations in the Cu/Zn superoxide dismutase 1 (SOD1) gene on chromosome 21 4. Transgenic mice 4,5 and rats 6 carrying mutant human SOD1 genes (G93A, G37R, G86R, G85R) have been generated, and, despite the existence of other animal models of motor neuron loss, are currently the most highly used models of the disease.
Spinal cord injury (SCI) is a heterogeneous set of conditions resulting from physical trauma to the spinal cord, with functional outcome varying according to the type, location and severity of the injury 7. Nevertheless, approximately half of human SCI cases affect cervical regions, resulting in debilitating respiratory dysfunction due to phrenic motor neuron loss and injury to descending bulbospinal respiratory axons 1. A number of animal models of SCI have been developed, with the most commonly used and clinically-relevant being the contusion 8.
Transplantation of various classes of neural precursor cells (NPCs) is a promising therapeutic strategy for treatment of traumatic CNS injuries and neurodegeneration, including ALS and SCI, because of the ability to replace lost or dysfunctional CNS cell types, provide neuroprotection, and deliver gene factors of interest 9.
Animal models of both ALS and SCI can model many clinically-relevant aspects of these diseases, including phrenic motor neuron loss and consequent respiratory compromise 10,11. In order to evaluate the efficacy of NPC-based strategies on respiratory function in these animal models of ALS and SCI, cellular interventions must be specifically directed to regions containing therapeutically relevant targets such as phrenic motor neurons. We provide a detailed protocol for multi-segmental, intraspinal transplantation of NPCs into the cervical spinal cord ventral gray matter of neurodegenerative models such as SOD1G93A mice and rats, as well as spinal cord injured rats and mice 11.

Neural precursor transplantation is a promising strategy for protecting and/or replacing lost/dysfunctional cervical phrenic motor neurons in spinal cord injury (SCI) and the motor neuron disorder, amyotrophic laterals sclerosis (ALS). We provide a protocol for cell delivery to cervical spinal cord ventral horn in rodent models of ALS and SCI.

Intra Transplante de Células de Segmentação Chifre Cervical Ventral em Esclerose Lateral Amiotrófica e lesão medular traumática

Respiratory compromise due to phrenic motor neuron loss is a debilitating consequence of a large proportion of human traumatic spinal cord injury (SCI) ...

Medicina

Clinical Testing and Spinal Cord Removal in a Mouse Model for Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS)

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal neurodegenerative disorder resulting in progressive degeneration of motoneurons. Peak of onset is around 60 years for the sporadic disease and around 50 years for the familial disease. Due to its progressive course, 50% of the patients die within 30 months of symptom onset. In order to evaluate novel treatment options for this disease, genetic mouse models of ALS have been generated based on human familial mutations in the SOD gene, such as the SOD1 (G93A) mutation. Most important aspects that have to be evaluated in the model are overall survival, clinical course and motor function. Here, we demonstrate the clinical evaluation, show the conduction of two behavioural motor tests and provide quantitative scoring systems for all parameters. Because an in depth analysis of the ALS mouse model usually requires an immunohistochemical examination of the spinal cord, we demonstrate its preparation in detail applying the dorsal laminectomy method. Exemplary histological findings are demonstrated. The comprehensive application of the depicted examination methods in studies on the mouse model of ALS will enable the researcher to reliably test future therapeutic options which can provide a basis for later human clinical trials.

Clinical Testing and Spinal Cord Removal in a Mouse Model for Amyotrophic Lateral Sclerosis ALS

A mouse model for amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is examined clinically and behaviorally. As a prerequisite for an accompanying immunohistological analysis the preparation of the spinal cord is depicted in detail.

Testes clínicos e Remoção da Medula Espinhal em um modelo do rato para a Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA)

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal neurodegenerative disorder resulting in progressive degeneration of motoneurons. Peak of onset is around 60 ...

Utility of Dissociated Intrinsic Hand Muscle Atrophy in the Diagnosis of Amyotrophic Lateral Sclerosis

The split hand phenomenon refers to predominant wasting of thenar muscles and is an early and specific feature of amyotrophic lateral sclerosis (ALS). A novel split hand index (SI) was developed to quantify the split hand phenomenon, and its diagnostic utility was assessed in ALS patients. The split hand index was derived by dividing the product of the compound muscle action potential (CMAP) amplitude recorded over the abductor pollicis brevis and first dorsal interosseous muscles by the CMAP amplitude recorded over the abductor digiti minimi muscle. In order to assess the diagnostic utility of the split hand index, ALS patients were prospectively assessed and their results were compared to neuromuscular disorder patients. The split hand index was significantly reduced in ALS when compared to neuromuscular disorder patients (P&#60;0.0001). Limb-onset ALS patients exhibited the greatest reduction in the split&#160;hand index, and a value of 5.2 or less reliably differentiated ALS from other neuromuscular disorders. Consequently, the split&#160;hand index appears to be a novel diagnostic biomarker for ALS, perhaps facilitating an earlier diagnosis.

Dissociated atrophy of intrinsic hand muscles, termed the split hand, appears to be a specific feature of amyotrophic lateral sclerosis (ALS).&#160;Consequently, a novel neurodiagnostic test, termed the split hand&#160;index, was developed to quantify the clinical phenomenon of the split hand, which differentiated ALS from mimic disorders.

Utilitário de Dissociated Intrínseca Mão atrofia muscular no Diagnóstico de Esclerose Lateral Amiotrófica

The split hand phenomenon refers to predominant wasting of thenar muscles and is an early and specific feature of amyotrophic lateral sclerosis (ALS). A ...

The Multiple Sclerosis Performance Test (MSPT): An iPad-Based Disability Assessment Tool

Precise measurement of neurological and neuropsychological impairment and disability in multiple sclerosis is challenging. We report a new test, the Multiple Sclerosis Performance Test (MSPT), which represents a new approach to quantifying MS related disability. The MSPT takes advantage of advances in computer technology, information technology, biomechanics, and clinical measurement science. The resulting MSPT represents a computer-based platform for precise, valid measurement of MS severity. Based on, but extending the Multiple Sclerosis Functional Composite (MSFC), the MSPT provides precise, quantitative data on walking speed, balance, manual dexterity, visual function, and cognitive processing speed. The MSPT was tested by 51 MS patients and 49 healthy controls (HC). MSPT scores were highly reproducible, correlated strongly with technician-administered test scores, discriminated MS from HC and severe from mild MS, and correlated with patient reported outcomes. Measures of reliability, sensitivity, and clinical meaning for MSPT scores were favorable compared with technician-based testing. The MSPT is a potentially transformative approach for collecting MS disability outcome data for patient care and research. Because the testing is computer-based, test performance can be analyzed in traditional or novel ways and data can be directly entered into research or clinical databases. The MSPT could be widely disseminated to clinicians in practice settings who are not connected to clinical trial performance sites or who are practicing in rural settings, drastically improving access to clinical trials for clinicians and patients. The MSPT could be adapted to out of clinic settings, like the patient&#8217;s home, thereby providing more meaningful real world data. The MSPT represents a new paradigm for neuroperformance testing. This method could have the same transformative effect on clinical care and research in MS as standardized computer-adapted testing has had in the education field, with clear potential to accelerate progress in clinical care and research.

The Multiple Sclerosis Performance Test MSPT: An iPad-Based Disability Assessment Tool

Precise measurement of neurological and neuropsychological impairment and disability in multiple sclerosis is challenging. We report methodologic details on a new test, the Multiple Sclerosis Performance Test (MSPT). This new approach to the objective of quantification of MS related disability provides a computer-based platform for precise, valid measurement of MS severity.

A esclerose múltipla Teste de Desempenho (MSPT): Uma Ferramenta de Avaliação de Incapacidade iPad-base

Precise measurement of neurological and neuropsychological impairment and disability in multiple sclerosis is challenging. We report a new test, the ...

A Method of Trigonometric Modelling of Seasonal Variation Demonstrated with Multiple Sclerosis Relapse Data

This report describes a novel Stata-based application of trigonometric regression modelling to 55 years of multiple sclerosis relapse data from 46 clinical centers across 20 countries located in both hemispheres. Central to the success of this method was the strategic use of plot analysis to guide and corroborate the statistical regression modelling. Initial plot analysis was necessary for establishing realistic hypotheses regarding the presence and structural form of seasonal and latitudinal influences on relapse probability and then testing the performance of the resultant models. Trigonometric regression was then necessary to quantify these relationships, adjust for important confounders and provide a measure of certainty as to how plausible these associations were. Synchronization of graphing techniques with regression modelling permitted a systematic refinement of models until best-fit convergence was achieved, enabling novel inferences to be made regarding the independent influence of both season and latitude in predicting relapse onset timing in MS. These methods have the potential for application across other complex disease and epidemiological phenomena suspected or known to vary systematically with season and/or geographic location.

Combining plot analysis with trigonometric regression is a robust method for exploring complex, cyclical phenomena such as relapse onset timing in multiple sclerosis (MS). This method enabled unbiased characterisation of seasonal trends in relapse onset permitting novel inferences around the influence of seasonal variation, ultraviolet radiation (UVR) and latitude.

Um Método de Trigonometria Modelagem da Variação Sazonal demonstrado com esclerose múltipla Relapse Dados

This report describes a novel Stata-based application of trigonometric regression modelling to  55 years of multiple sclerosis relapse data from 46 ...

A Quick Phenotypic Neurological Scoring System for Evaluating Disease Progression in the SOD1-G93A Mouse Model of ALS

The SOD1-G93A transgenic mouse is the most widely used animal model of amyotrophic lateral sclerosis (ALS). At ALS TDI we developed a phenotypic screening protocol, demonstrated in video herein, which reliably assesses the neuromuscular function of SOD1-G93A mice in a quick manner. This protocol encompasses a simple neurological scoring system (NeuroScore) designed to assess hindlimb function. NeuroScore is focused on hindlimb function because hindlimb deficits are the earliest reported neurological sign of disease in SOD1-G93A mice. The protocol developed by ALS TDI provides an unbiased assessment of onset of paresis (slight or partial paralysis), progression and severity of paralysis and it is sensitive enough to identify drug-induced changes in disease progression. In this report, the combination of a detailed manuscript with video minimizes scoring ambiguities and inter-experimenter variability thus allowing for the protocol to be adopted by other laboratories and enabling comparisons between studies taking place at different settings. We believe that this video protocol can serve as an excellent training tool for present and future ALS researchers.

This video protocol describes a sensitive, reliable, and quick method for evaluating the neuromuscular deficits in a transgenic mouse model of amyotrophic lateral sclerosis.

Um sistema de pontuação neurológica rápida fenotípica para a Avaliação de progressão da doença na SOD1 G93A-Rato modelo de ALS

The SOD1-G93A transgenic mouse is the most widely used animal model of amyotrophic lateral sclerosis (ALS). At ALS TDI we developed a phenotypic screening ...

A Protocol for the Use of Remotely-Supervised Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS) in Multiple Sclerosis (MS)

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation technique that uses low amplitude direct currents to alter cortical excitability. With well-established safety and tolerability, tDCS has been found to have the potential to ameliorate symptoms such as depression and pain in a range of conditions as well as to enhance outcomes of cognitive and physical training. However, effects are cumulative, requiring treatments that can span weeks or months and frequent, repeated visits to the clinic. The cost in terms of time and travel is often prohibitive for many participants, and ultimately limits real-world access. 
Following guidelines for remote tDCS application, we propose a protocol that would allow remote (in-home) participation that uses specially-designed devices for supervised use with materials modified for patient use, and real-time monitoring through a telemedicine video conferencing platform. We have developed structured training procedures and clear, detailed instructional materials to allow for self- or proxy-administration while supervised remotely in real-time. The protocol is designed to have a series of checkpoints, addressing attendance and tolerability of the session, to be met in order to continue to the next step. The feasibility of this protocol was then piloted for clinical use in an open label study of remotely-supervised tDCS in multiple sclerosis (MS). This protocol can be widely used for clinical study of tDCS.

A Protocol for the Use of Remotely-Supervised Transcranial Direct Current Stimulation tDCS in Multiple Sclerosis MS

The goal of this pilot study is to describe a protocol for the remotely-supervised delivery of transcranial direct current stimulation (tDCS) so that the procedure maintains standards of in-clinic practice, including safety, reproducibility, and tolerability. The feasibility of this protocol was tested in participants with multiple sclerosis (MS).

Um protocolo para o uso de Remotamente-Supervisionado Transcranial estimulação direta Atual (ETCC) em esclerose múltipla (MS)

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation technique that uses low amplitude direct currents to alter cortical ...

Robotic Lateral Pancreaticojejunostomy for Chronic Pancreatitis

Lateral pancreaticojejunostomy (LPJ) has shown good postoperative outcomes in patients with painful, morphine dependent, chronic pancreatitis (CP). The recent rise of robotic and laparoscopic pancreatic surgery has found benefits such as reduced time to functional recovery. Few studies have reported on the feasibility, technique and outcome of robotic LPJ, especially including transection of the gastroduodenal artery. The present study describes the main steps for robotic LPJ in a patient with painful chronic pancreatitis with a dilated main pancreatic duct. The patient underwent robotic LPJ. The LPJ anastomosis is performed using a running suture technique in a longitudinal side-to-side manner. Routinely, the gastroduodenal artery is transected to drain the entire length of the main pancreatic duct. The patient is in French position; 7 trocars are placed (4 robotic, 2 laparoscopic assistants, 1 liver-retractor). After docking of the robot system, the omental bursa is opened, and the right gastroepiploic artery and vein are ligated at their base at the lower border of the pancreas. Intraoperative ultrasonography is performed in order to determine trajectory of the dilated main pancreatic duct which is opened for its entire length after the gastroduodenal artery has been suture ligated both cranially and caudally from the main pancreatic duct. A Roux limb is created, and a latero-lateral PJ is fashioned using several 3-0 barbed sutures. A stapled jejuno-jejunostomy is created at sufficient distance from the pancreatic anastomosis, aided by a 50 cm suture. The described technique for robotic LPJ is a complex but feasible operation for patients with treatment refractory CP and a dilated main pancreatic duct. Due to its complexity, implementation in high volume centers with extensive experience with CP surgery may improve outcomes.

Robotic lateral pancreaticojejunostomy (RLPJ) may be used in patients with painful, morphine dependent, chronic pancreatitis and a dilated main pancreatic duct. We describe a standardized and reproducible technique for RLPJ, which includes transection of the gastroduodenal artery.

Pancreaticojejuntomia lateral robótica para pancreatite crônica

Lateral pancreaticojejunostomy (LPJ) has shown good postoperative outcomes in patients with painful, morphine dependent, chronic pancreatitis (CP). The ...

Using a Chemical Biopsy for Graft Quality Assessment

Kidney transplantation is a life-saving treatment for a large number of people with end-stage renal dysfunction worldwide. The procedure is associated with an increased survival rate and greater quality of patient&#8217;s life when compared to conventional dialysis. Regrettably, transplantology suffers from a lack of reliable methods for organ quality assessment. Standard diagnostic techniques are limited to macroscopic appearance inspection or invasive tissue biopsy, which do not provide comprehensive information about the graft. The proposed protocol aims to introduce solid phase microextraction (SPME) as an ideal analytical method for comprehensive metabolomics and lipidomic analysis of all low molecular compounds present in kidneys allocated for transplantation. The small size of the SPME probe enables performance of a chemical biopsy, which enables extraction of metabolites directly from the organ without any tissue collection. The minimum invasiveness of the method permits execution of multiple analyses over time: directly after organ harvesting, during its preservation, and immediately after revascularization at the recipient&#8217;s body. It is hypothesized that the combination of this novel sampling method with a high-resolution mass spectrometer will allow for discrimination of a set of characteristic compounds that could serve as biological markers of graft quality and indicators of possible development of organ dysfunction.

The protocol presents utilization of the chemical biopsy approach followed by comprehensive metabolomic and lipidomic analysis for quality assessment of kidney grafts allocated for transplantation.

Usando uma biópsia química para avaliação da qualidade do enxerto

Kidney transplantation is a life-saving treatment for a large number of people with end-stage renal dysfunction worldwide. The procedure is associated ...

Magnetic Resonance Imaging of Multiple Sclerosis at 7.0 Tesla

The overall goal of this article is to demonstrate a state-of-the-art ultrahigh field (UHF) magnetic resonance (MR) protocol of the brain at 7.0 Tesla in multiple sclerosis (MS) patients. MS is a chronic inflammatory, demyelinating, neurodegenerative disease that is characterized by white and gray matter lesions. Detection of spatially and temporally disseminated T2-hyperintense lesions by the use of MRI at 1.5 T and 3 T represents a crucial diagnostic tool in clinical practice to establish accurate diagnosis of MS based on the current version of the 2017 McDonald criteria. However, the differentiation of MS lesions from brain white matter lesions of other origins can sometimes be challenging due to their resembling morphology at lower magnetic field strengths (typically 3 T). Ultrahigh field MR (UHF-MR) benefits from increased signal-to-noise ratio and enhanced spatial resolution, both key to superior imaging for more accurate and definitive diagnoses of subtle lesions. Hence, MRI at 7.0 T has shown encouraging results to overcome the challenges of MS differential diagnosis by providing MS-specific neuroimaging markers (e.g., central vein sign, hypointense rim structures and differentiation of MS grey matter lesions). These markers and others can be identified by other MR contrasts other than T1 and T2 (T2*, phase, diffusion) and substantially improve the differentiation of MS lesions from those occurring in other neuroinflammatory conditions such as neuromyelitis optica and Susac syndrome. In this article, we describe our current technical approach to study cerebral white and grey matter lesions in MS patients at 7.0 T using different MR acquisition methods. The up-to-date protocol includes the preparation of the MR setup including the radio-frequency coils customized for UHF-MR, standardized screening, safety and interview procedures with MS patients, patient positioning in the MR scanner and acquisition of dedicated brain scans tailored for examining MS.

Here, we present a protocol to acquire magnetic resonance (MR) images of multiple sclerosis (MS) patient brains at 7.0 Tesla. The protocol includes preparation of the setup including the radio-frequency coils, standardized interview procedures with MS patients, subject positioning in the MR scanner and MR data acquisition.

Ressonância Magnética De Esclerose Múltipla em 7.0 Tesla

The overall goal of this article is to demonstrate a state-of-the-art ultrahigh field (UHF) magnetic resonance (MR) protocol of the brain at 7.0 Tesla in ...