Bu çalışma kısmen W81XWH-08-1-0503 ve W81XWH-12-1-0066 altındaki ABD Ordusu Tıbbi Araştırma Malzemesi Komutanlığı, 0655441U ve 15SDG25740015 sayılı AHA hibelerinin yanı sıra NIH R21 HL081892, R21 HL130899, R21 HL089175, RC1 DK087365, R01 DK098526, R01 DK118964, R01 CA140338, R01 CA234428, Lantheus Medical Imaging ve GE Healthcare, Oslo, Norveç tarafından desteklenmektedir.

Hem Thomas Jefferson Üniversitesi'nin hem de Pennsylvania Üniversitesi Hastanesi'nin kurumsal inceleme kurulları bu protokolü onayladı. Protokol, Sağlık Sigortası Taşınabilirlik ve Sorumluluk Yasası ile uyumludur. Amerika Birleşik Devletleri Gıda ve İlaç İdaresi (FDA), bu protokol için bir Araştırma Yeni İlaç onayı (IND # 124,465 ila F. Forsberg) yayınladı. GE Healthcare (Oslo, Norveç) bu araştırmada kullanılan UCA'yı sağladı (Sonazoid; Tablo 1). Sonazoid, Birleşik Sates'teki herhangi bir klinik uygulama için FDA tarafından onaylanmamıştır, bu yüzden bir IND gerekliydi. FDA onayı1 olan diğer UCA'lar, potansiyel olarak klinik olarak yararlı olduğu düşünülürse, tedavi eden doktorun takdirine bağlı olarak etiket dışı kullanılabilir.
NOT: Tam protokol ve istatistiksel analiz planı https:// clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT02489045 adresinde mevcuttur. Deneme kayıt numarası: NCT # 02489045.
1. Konu hazırlığı
<ol><li>Deneğin bilinen ilaç alerjilerini veya intoleranslarını, özellikle de kullanılan UCA'ya karşı bilinen herhangi bir alerjiyi gözden geçirin.</li>
	<li>Kararsız kardiyopulmoner koşulları olan veya genellikle tıbbi olarak kararsız olan denekleri hariç tutun.</li>
	<li>Konuyu sırtüstü pozisyonda bir sedyeye koyun.</li>
	<li>UCA infüzyonu için deneğin sağ veya sol kolundaki bir damara 18 - 22 gauge kanül yerleştirin.</li>
	<li>Herhangi bir akut advers reaksiyon durumunda acil servislerin (örneğin, bir çarpışma arabası) hastane içinde bulunacağından emin olun. NOT: UCA'lar,% 0.01'den daha az bir oranda bildirilen ciddi anafilaktoid tipi reaksiyonlarla çok güvenlidir. 20</li>
</ol>2. UCA hazırlığı (Sonazoid'e özgü)
<ol><li>Üreticinin talimatlarına göre askıya alarak her konu için 48 μL mikro kabarcık (6 mL) içeren üç (3) şişe hazırlayın. UCA, 10 mL sızdırmaz şişeler içinde kuru bir toz olarak tedarik edilir. Şişelerin kafa boşluğu perflorobütan içerir.<ol><li>UCA şişesinin tıpasını bir kemospika ile delin.</li>
		<li>Koruyucu kapağı kemospikenin şırınga portundan çıkarın ve 2 mL steril su ekleyin.</li>
		<li>Şırınga kemospike bağlı kalırken, homojen bir ürün elde etmek için ürünü hemen 1 dakika çalkalayın.</li>
		<li>Ürünü şırıngaya geri çekin ve ürünü tekrar şişeye tekrar enjekte edin. Bu, kemospike içindeki ölü alan hacmi nedeniyle ürünün seyreltilmesini önlemek içindir.</li>
		<li>Şırıngayı şırınga portundan çıkarın ve koruyucu kapağı tekrar takın. Yeniden yapılandırılmış UCA'nın konsantrasyonu 8 μL mikro kabarcıklar / mL'dir.</li>
		<li>Diğer 2 şişe için sulandırma prosedürünü tekrarlayın.</li>
	</ol></li>
	<li>3 yönlü bir stopcock'a bağlanmadan önce bağlantı borularını doldurmak için tuzlu su (% 0.9 NaCl çözeltisi) kullanın. Stopcock daha sonra kanüle giden uzatma borusuna bağlanacaktır.</li>
	<li>Asılı UCA'nın üç (3) şişesini de 10 mL'lik bir şırıngaya çekin ve aynı seviyede veya hastanın altında bir şırınga pompasına yerleştirin ve doğrudan stopcock'a bağlayın.</li>
	<li>İlk ultrason görüntülemesinden sonra ve stopcock açıldıktan sonra, NaCl çözeltisini 120 mL / saat hızında infüze edin ve Sonazoid'i dakikada kg vücut ağırlığı başına 0.024 μL oranında birlikte infüze edin (süspansiyon infüzyon hızı 0.18 mL / kg / saat). NOT: Bu infüzyon hızı, grubumuzun SHAPE13,14,21 uygulanan portal hipertansiyon hastalarında Sonazoid infüzyonu ile ilgili önceki deneyimlerine dayanarak seçildi. Tam resüspansiyon prosedürü ve infüzyon yöntemi, kullanılan UCA'ya bağlı olarak değişecektir.</li>
</ol>3. İlk ultrason görüntüleme
<ol><li>Bir ultrason tarayıcısını açın (örneğin, Logiq E10, sürüm R2) ve C1-6-D eğrisel probu seçin.</li>
	<li>Ultrason tarayıcısında bir abdominal ön ayar seçin ve aynı görüntüleme düzleminde ve benzer derinliklerde hem portalın hem de hepatik venin gri tonlamalı görüntülerini elde etmek için eğri-doğrusal bir dizi (tipik olarak 1-6 veya 2-8 MHz bant genişliği ile) kullanın (Şekil 1). Bu genellikle en iyi subkostal bir yaklaşımla elde edilir.</li>
	<li>Görüntüleri İyi Klinik Uygulamalara göre optimize edin ve retrograd akışın etkisinden kaçınmak için hepatik ven bölgesini inferior vena kavadan uzak seçmeye özen gösterin.</li>
</ol>4. SHI ve SHAPE görüntüleme
<ol><li>Subharmonik Kontrast dokunmatik panel düğmesini kullanarak SHI kontrast görüntüleme modunu çift ekran modunda etkinleştirin (yani, gerçek zamanlı B modu ve SHI'yi aynı anda çalıştırın) ve Kontrast modunu etkinleştirin. Ardından döner kumandada SUBH- öğesini seçin.<ol><li>SHI'yi 2,5 MHz iletim frekansında gerçekleştirin ve alınan sinyalleri 1,25 MHz'de alın.</li>
		<li>Sonazoid ile Gauss pencereli binom filtrelenmiş kare dalga gibi subharmonik mikrokabarcık sinyallerinin üretimini en üst düzeye çıkarmak için darbe şekillendirmeyi kullanın,21 ancak bu tarayıcı ve UCA'ya bağımlıdır. 17 NOT: Görüntüleme frekansı ve darbe şekli seçimi son kullanıcılar için mevcut olmayabilir.</li>
	</ol></li>
	<li>Portalın ve hepatik venin açıklığını ve ayrıca infüzyonun başlangıcından itibaren 1-2 dakika kadar sürebilen mikro kabarcıkların varlığını onaylayın.</li>
	<li>Değişen derinlik ve zayıflamayı telafi ederek SHAPE'i optimize etmek için SHAPE otomatik optimizasyon kodunu etkinleştirin. 22,23 Dokunmatik panelde TIC Analizi'ni, ardından F6'yı ve ardından k düğmesini seçin.</li>
	<li>SHAPE optimizasyon algoritması, her akustik çıkış seviyesi için alt harmonik veriler elde edecektir. Veri toplama işlemi tamamlandıktan sonra, kontrast örneği penceresindeki portal damar üzerinde bir YG konumlandırın (TIC Analizi ekranında sol üstte).<ol><li>Yatırım getirisi içindeki ortalama alt harmonik verileri akustik çıktının bir fonksiyonu olarak çizin ve verilere lojistik bir eğri sığdırın. Bu eğrinin bükülme noktasını (veya daha doğrusu aşağıda gösterilen türev eğrisindeki tepe noktasını) optimize edilmiş güç olarak seçin, çünkü bunun en büyük SHAPE hassasiyetinin noktası olduğu gösterilmiştir. 22,23 Böyle bir eğri kümesi Şekil 2'de gösterilmiştir.</li>
	</ol></li>
	<li>Akustik çıkış gücünü, ortam basıncının bir fonksiyonu olan subharmonik genliklerde maksimum değişimi sağlayacak olan adım 4.4.1'de tanımlanan değere ayarlayın (yani, SHAPE'in hassasiyetini en üst düzeye çıkarmak).</li>
	<li>UCA süspansiyonunun infüzyonu sırasında 5-15 s segmentlerindeki mikrokabarcıklardan (yani SHAPE) subharmonik veriler elde edin (Şekil 3).</li>
</ol>5. SHAPE veri işleme
<ol><li>Optimize edilmiş SHI sinema döngüsü elde edildikten sonra (adım 5.6), dokunmatik panelde "TIC Analizi" ni seçin.<ol><li>Herhangi bir nefes alma veya başka bir hareketi telafi etmek için her karenin ROI konumunu ayarlayan dokunmatik panelde "Hareket İzleme" özelliğinin etkinleştirildiğinden emin olun.</li>
		<li>Analiz penceresindeki izlemelerde Y ekseni için birim olarak dB'nin seçildiğinden emin olun.</li>
	</ol></li>
	<li>Kontrast örneği penceresinde (ekranın sol üst köşesinde), hepatik ve portal damarlarda aynı YG'leri (eliptik bölgeler varsayılandır) seçin. Analiz penceresinde (sağda), her bir kap içindeki subharmonik sinyalin (dB cinsinden), 1,25 MHz civarında 0,5 MHz bant genişliğinde tüm kareler üzerinden ortalaması alınır.</li>
	<li>Son SHAPE gradyanını (dB cinsinden) hepatik ve portal ven ROI'leri arasındaki ortalama subharmonik sinyaldeki fark olarak hesaplayın. Mevcut çalışmalara dayanarak, CSPH'yi tanımlamak için en uygun çalışma noktası -0.11 dB'dir ve doğrusal regresyon denklemi HVPG = 0.81 x SHAPE + 9.43'tür. 14 Bu kesim ve denklemin hem tarayıcıya hem de UCA'ya bağlı olduğunu belirtmek önemlidir.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Lyshchik, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Fundamentals of CEUS. , (2019).</li><li>Leighton, T. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Acoustic Bubble. , (1994).</li><li>Forsberg, F., Shi, W. T., Goldberg, B. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Subharmonic+imaging+of+contrast+agents.">Subharmonic imaging of contrast agents.</a> Ultrasonics. 38 (1-8), 93-98 (2000).</li><li>Forsberg, F., Piccoli, C. W., Merton, D. A., Palazzo, J. P., Hall, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Breast+lesions:+imaging+with+contrast-enhanced+subharmonic+US+-+initial+experience.">Breast lesions: imaging with contrast-enhanced subharmonic US - initial experience.</a> Radiology. 244 (3), 718-726 (2007).</li><li>Sridharan, 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=Characterizing+breast+lesions+using+quantitative+parametric+3D+subharmonic+imaging:+a+multi-center+study.">Characterizing breast lesions using quantitative parametric 3D subharmonic imaging: a multi-center study.</a> Academic Radiology. 27 (8), 1065-1074 (2020).</li><li>Forsberg, F., 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=Subharmonic+and+endoscopic+contrast+imaging+of+pancreatic+masses:+a+pilot+study.">Subharmonic and endoscopic contrast imaging of pancreatic masses: a pilot study.</a> Journal of Ultrasound in Medicine. 37 (1), 123-129 (2018).</li><li>Delaney, L. 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=Characterization+of+adnexal+masses+using+contrast-enhanced+subharmonic+imaging:+a+pilot+study.">Characterization of adnexal masses using contrast-enhanced subharmonic imaging: a pilot study.</a> Journal of Ultrasound in Medicine. 39 (5), 977-985 (2020).</li><li>Eisenbrey, J. R., 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=Contrast-enhanced+subharmonic+and+harmonic+ultrasound+of+renal+masses+undergoing+percutaneous+cryoablation.">Contrast-enhanced subharmonic and harmonic ultrasound of renal masses undergoing percutaneous cryoablation.</a> Academic Radiology. 22 (7), 820-826 (2015).</li><li>Gupta, I., 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=Transrectal+subharmonic+ultrasound+imaging+for+prostate+cancer+detection.">Transrectal subharmonic ultrasound imaging for prostate cancer detection.</a> Urology. 138 (4), 106-112 (2020).</li><li>Shi, W. T., Forsberg, F., Raichlen, J. S., Needleman, L., Goldberg, B. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pressure+dependence+of+subharmonic+signals+from+contrast+microbubbles.">Pressure dependence of subharmonic signals from contrast microbubbles.</a> Ultrasound in Medicine and Biology. 25 (2), 275-283 (1999).</li><li>Halldorsdottir, V. 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=Subharmonic+contrast+microbubble+signals+for+noninvasive+pressure+estimation+under+static+and+dynamic+flow+conditions.">Subharmonic contrast microbubble signals for noninvasive pressure estimation under static and dynamic flow conditions.</a> Ultrasonic Imaging. 33 (3), 153-164 (2011).</li><li>Nio, A. Q. X., 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=Optimal+control+of+SonoVue+microbubbles+to+estimate+hydrostatic+pressure.">Optimal control of SonoVue microbubbles to estimate hydrostatic pressure.</a> IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control. 67 (3), 557-567 (2020).</li><li>Eisenbrey, J. R., 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=Chronic+liver+disease:+noninvasive+subharmonic+aided+pressure+estimation+of+hepatic+venous+pressure+gradient.">Chronic liver disease: noninvasive subharmonic aided pressure estimation of hepatic venous pressure gradient.</a> Radiology. 268 (2), 581-588 (2013).</li><li>Gupta, I., 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=Diagnosing+portal+hypertension+with+noninvasive+subharmonic+pressure+estimates+from+an+ultrasound+contrast+agent.">Diagnosing portal hypertension with noninvasive subharmonic pressure estimates from an ultrasound contrast agent.</a> Radiology. , (2020).</li><li>Nam, K., 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=Monitoring+neoadjuvant+chemotherapy+for+breast+cancer+by+using+three-dimensional+subharmonic+aided+pressure+estimation+and+imaging+with+US+contrast+agents:+preliminary+experience.">Monitoring neoadjuvant chemotherapy for breast cancer by using three-dimensional subharmonic aided pressure estimation and imaging with US contrast agents: preliminary experience.</a> Radiology. 285 (1), 53-62 (2017).</li><li>Dave, J. K., 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=Non-invasive+intra-cardiac+pressure+measurements+using+subharmonic-aided+pressure+estimation:+proof+of+concept+in+humans.">Non-invasive intra-cardiac pressure measurements using subharmonic-aided pressure estimation: proof of concept in humans.</a> Ultrasound in Medicine and Biology. 43 (11), 2718-2724 (2017).</li><li>Esposito, C., Dickie, K., Forsberg, F., Dave, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developing+an+interface+and+investigating+optimal+parameters+for+real-time+intra-cardiac+subharmonic+aided+pressure+estimation.">Developing an interface and investigating optimal parameters for real-time intra-cardiac subharmonic aided pressure estimation.</a> IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control. , (2020).</li><li>Bosch, J., Groszmann, R. J., Shah, V. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evolution+in+the+understanding+of+the+pathophysiological+basis+of+portal+hypertension:+How+changes+in+paradigm+are+leading+to+successful+new+treatments.">Evolution in the understanding of the pathophysiological basis of portal hypertension: How changes in paradigm are leading to successful new treatments.</a> Journal of Hepatology. 62, 121-130 (2015).</li><li>Procopet, B., Berzigotti, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diagnosis+of+cirrhosis+and+portal+hypertension:+imaging,+non-invasive+markers+of+fibrosis+and+liver+biopsy.">Diagnosis of cirrhosis and portal hypertension: imaging, non-invasive markers of fibrosis and liver biopsy.</a> Gastroenterology Report. 5 (2), 79-89 (2017).</li><li>Dietrich, C. F., 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=Guidelines+and+good+clinical+practice+recommendations+for+contrast-enhanced+ultrasound+(CEUS)+in+the+liver-update+2020+WFUMB+in+cooperation+with+EFSUMB,+AFSUMB,+AIUM,+and+FLAUS.">Guidelines and good clinical practice recommendations for contrast-enhanced ultrasound (CEUS) in the liver-update 2020 WFUMB in cooperation with EFSUMB, AFSUMB, AIUM, and FLAUS.</a> Ultrasound in Medicine and Biology. , (2020).</li><li>Gupta, I., 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=Effect+of+pulse+shaping+on+subharmonic+aided+pressure+estimation+in+vitro+and+in+vivo.">Effect of pulse shaping on subharmonic aided pressure estimation in vitro and in vivo.</a> Journal of Ultrasound in Medicine. 36 (1), 3-11 (2017).</li><li>Dave, J. K., 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=On+the+implementation+of+an+automated+acoustic+output+optimization+algorithm+for+subharmonic+aided+pressure+estimation.">On the implementation of an automated acoustic output optimization algorithm for subharmonic aided pressure estimation.</a> Ultrasonics. 53 (4), 880-888 (2013).</li><li>Gupta, I., Eisenbrey, J. R., Machado, P., Stanczak, M., Wallace, K., Forsberg, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+factors+impacting+subharmonic-+aided+pressure+estimation+(SHAPE).">On factors impacting subharmonic- aided pressure estimation (SHAPE).</a> Ultrasonic Imaging. 41 (1), 35-48 (2019).</li><li>Eisenbrey, J. R., Daecher, A., Kramer, M. R., Forsberg, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+needle+and+catheter+size+on+commercially+available+ultrasound+contrast+agents.">Effects of needle and catheter size on commercially available ultrasound contrast agents.</a> Journal of Ultrasound in Medicine. 34 (11), 1961-1968 (2015).</li></ol>

Dr. Forsberg, Gupta, Wallace ve Eisenbrey'in SHAPE teknolojisi üzerinde bekleyen bir patenti var. Dr. Wallace bir GE çalışanıdır.

İnsan vücudundaki basınçların invaziv olmayan, doğru ölçümü uzun zamandır önemli ancak zor bir klinik hedef olmuştur. Burada sunulan SHAPE ölçümleri protokolü bu amaca ulaşmaktadır. SHAPE prosedürünün en kritik bileşeni optimizasyon algoritmasıdır, çünkü optimum akustik güç çıkışında elde edilmeyen subharmonik veriler hidrostatik basınçlarla zayıf bir şekilde ilişkili olacaktır. 17,22,23 Logiq 9 tarayıcıda uygulanan bu yazılımın ilk sürümü, S-eğri...

Tüm dünyada kardiyolojide (özellikle sol ventrikül opaklaşması) ve radyolojide (özellikle yetişkin ve pediatrik karaciğer lezyonu karakterizasyonunda) klinik kullanım için bir dizi farklı ultrason kontrast maddesi (UCA) onaylanmıştır. 1 Ultrason görüntülemenin duyarlılığı ve özgüllüğü, tüm vaskülatürü geçen ve sinyalleri 30 dB'ye kadar artıran UCA'lar olarak bir lipit veya protein kabuğu tarafından kapsüllenen gaz dolu mikrokabarcıkların (çap < 10 μm) intravenöz (IV) enjeksiyonu ile iyileştirilebilir. 1 Bu UCA'lar sadece geri saçılmış ultrason sinyallerini arttırmakla kalmaz, aynı zamanda yeterli akustik basınçlarda (> 200 kPa) doğrusal olmayan osilatörler olarak da işlev görürler. Bu nedenle, alınan yankılarda subharmonik ve harmonikten ultraharmonik frekanslara kadar değişen önemli enerji bileşenleri üretilecektir. 1,2 Bu doğrusal olmayan sinyal bileşenleri, doku ve doğrusal kabarcık yankılarından (örneğin, nabız ters çevirme kullanılarak) çıkarılabilir ve iletim frekansının yarısında (yani, f 0/2'de) alan subharmonik görüntüleme (SHI) gibi kontrasta özgü görüntüleme modaliteleri oluşturmak için kullanılabilir. 3 Grubumuz, insan klinik çalışmalarında, SHI'nin çeşitli tümör ve dokularla ilişkili neodamarlarda ve arteriollerde kan akışını tespit edebildiğini göstermiştir. 4,5,6,7,8,9 
UCA'ların vasküler izleyiciler olarak değil, subharmonik kontrast kabarcık genlik varyasyonlarını izleyerek dolaşım sisteminde noninvaziv basınç tahmini için sensörler olarak kullanılmasını savunduk. 10 Subharmonik destekli basınç tahmini (SHAPE) olarak adlandırılan bu yenilikçi teknik, Tablo 1'de özetlendiği gibi çoğu ticari UCA in vitro (r2 > 0.90) için ölçülen subharmonik sinyallerin genliği ile hidrostatik basınç (186 mmHg'ye kadar) arasındaki ters doğrusal korelasyona dayanır. 10,11 Bununla birlikte, tüm UCA'ların bu davranışı sergilemediğine dikkat edilmelidir. En önemlisi, UCA SonoVue'dan (ABD'de Lumason olarak bilinir) gelen subharmonik sinyallerin başlangıçta hidrostatik basınç artışlarıyla yükseldiği, ardından bir plato ve azalan bir faz izlediği gösterilmiştir. 12 Bununla birlikte, SHAPE, kalpte ve kardiyovasküler sistem boyunca basınç gradyanlarının yanı sıra tümörlerde interstisyel sıvı basıncının invaziv olmayan bir şekilde elde edilmesine izin verme imkanı sunmaktadır. 13,14,15,16,17 Son zamanlarda, ticari bir ultrason tarayıcısında SHAPE algoritmasının gerçek zamanlı bir versiyonunu uyguladık ve SHAPE'in hastaların sol ve sağ ventriküllerinde 3 mmHg'den daha az hatalarla in vivo basınç tahminleri sağlayabileceğine dair kavram kanıtı sağladık. 16,17
Bugüne kadar SHAPE ile ilgili en fazla deneyim, portal hipertansiyonun 220'den fazla deneğin kayıtlı olduğu ve ilk bulguların çok merkezli bir çalışmada doğrulandığı bir teşhis olmuştur. 13,14 Portal hipertansiyon, portal ven ile hepatik venler veya inferior vena kava arasındaki basınç gradyanının 5 mmHg'yi aşması olarak tanımlanırken, klinik olarak anlamlı portal hipertansiyon (CSPH) bir gradyan veya eşdeğeri, bir hepatik venöz basınç gradyanı (HVPG) ≥ 10 mmHg gerektirir. 18 CSPH, gastroözofageal varis, asit, hepatik dekompansasyon, postoperatif dekompansasyon ve hepatosellüler karsinom riskinde artış ile ilişkilidir. 18,19 Asit gelişen hastalarda %50 üç yıllık mortalite ve asit sıvısının spontan enfeksiyonu gelişenlerde %70 oranında bir yıllık mortalite vardır. Sirozlu hastalarda yıllık% 5-10 gastroözofageal varis oluşumu insidansı ve yıllık% 4-15 kanama insidansı vardır; Her kanama atağı% 20'ye kadar ölüm riski taşır. 18,19
Bu makalede, hastaların karaciğerinde portal hipertansiyonun tanımlanmasına vurgu yapılarak, ticari olarak temin edilebilen ekipman ve UCA'lar kullanılarak bir SHAPE çalışmasının nasıl yürütüleceği açıklanmaktadır. Basınç değişimlerini tahmin etmede en yüksek hassasiyeti elde etmek için gereken kritik kalibrasyon prosedürü ayrıntılı olarak açıklanmaktadır.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>2 mL syringe</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>309637</td>
			<td>Used for reconstituting Sonazoid</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10 mL saline-filled syringe</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>306545</td>
			<td>Used for flushing line to verify IV access</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>500 mL saline bag</td>
			<td>Baxter Healthcare Corp</td>
			<td>2131323</td>
			<td>Used for co-infusion with Sonazoid</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C1-6-D curvi-linear proble</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td>H40472LT</td>
			<td>Used for liver imaging</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chemoprotect Spike</td>
			<td>Codan USA</td>
			<td>C355</td>
			<td>Chemospike used for reconstituting Sonazoid</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Discofix C Blue</td>
			<td>B. Braun Medical Inc</td>
			<td>16494C</td>
			<td>3-way stopcock</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Intrafix Safeset 180 cm</td>
			<td>B. Braun Medical Inc</td>
			<td>4063000</td>
			<td>Infusion tubing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Logiq E10 ultrasound scanner</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td>H4928US</td>
			<td>Used for conventional ultrasound imaging as well as for SHI and SHAPE</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Luer lock 10 mL syringe</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>300912</td>
			<td>For infusion of Sonazoid</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medfusion 3500 syringe pump</td>
			<td>Smiths Medical</td>
			<td>3500-500</td>
			<td>Used for infusing Sonazoid at 0.18 mL/kg/hour</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Perfusor-leitung tubing 150 mm</td>
			<td>B. Braun Medical Inc</td>
			<td>8722960</td>
			<td>Extension line enabling syringe connection to patient&#39;s IV access</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SHI/SHAPE software</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td>H4920CI</td>
			<td>Contrast-specific imaging software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sigma Spectrum infusion system</td>
			<td>Baxter Healthcare Corp</td>
			<td>35700BAX</td>
			<td>Pump used for co-infusing saline at 120 mL/hour</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sonazoid</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td></td>
			<td>Gas-filled microbubble based ultrasound contrast agent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>sterile water, 2 mL</td>
			<td>B. Braun Medical Inc</td>
			<td></td>
			<td>Used for reconstituting Sonazoid</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ultrasound gel</td>
			<td>Cardinal Health</td>
			<td>USG-250BT</td>
			<td>Used for contact between probe and patient</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Venflon IV cannula 22GA</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>393202</td>
			<td>Cannula needle for obtaining IV access</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

contrast-enhanced subharmonic aided pressure estimation (shape) using ultrasound imaging with a focus on identifying portal hypertension

İnsan vücudundaki basınçların invaziv olmayan, doğru ölçümü uzun zamandır önemli ancak zor bir klinik hedef olmuştur. Ultrason görüntüleme için kontrast maddeler, tüm vaskülatürü geçen ve sinyalleri 30 dB'ye kadar artıran gaz dolu, kapsüllenmiş mikrokabarcıklardır (çap < 10 μm). Bu mikrokabarcıklar ayrıca alt harmonikten (iletim frekansının yarısı) daha yüksek harmoniklere kadar değişen frekanslarda doğrusal olmayan salınımlar üretir. Subharmonik genlik, ortam hidrostatik basıncı ile ters doğrusal bir ilişkiye sahiptir. Burada gerçek zamanlı, subharmonik yardımlı basınç tahmini (SHAPE) yapabilen bir ultrason sistemi sunulmaktadır. Ultrason kontrast madde infüzyonu sırasında, akustik çıkışları optimize etmek için bir algoritma aktive edilir. Bu kalibrasyonu takiben, subharmonik mikrokabarcık sinyalleri (yani, SHAPE) basınç değişikliklerine karşı en yüksek duyarlılığa sahiptir ve basıncı invaziv olmayan bir şekilde ölçmek için kullanılabilir. Karaciğerde portal hipertansiyonu tanımlamak için SHAPE prosedürünün faydası burada vurgulanmaktadır, ancak tekniğin birçok klinik senaryoda uygulanabilirliği vardır.

Tüm ultrason görüntüleme incelemelerinde olduğu gibi, karaciğer SHAPE için de ilk düşünce, hedef bölgenin mümkün olan en iyi başlangıç gri tonlamalı görüntülerini elde etmek ve (Doppler görüntüleme kullanarak) intrahepatik portal venöz şantlar veya diğer vasküler anormalliklerin bulunmadığından emin olmaktır. Portal hipertansiyon tanısı için karaciğer görüntülemesinde anahtar, zayıflamanın etkisini en aza indirmek için hem portal veni hem de hepatik veni aynı derinlikte görselle...

Watch this Scientific Journal Video about Contrast-Enhanced Subharmonic Aided Pressure Estimation SHAPE Using Ultrasound Imaging with a Focus on Identifying Portal Hypertension at JoVE.com

Contrast-Enhanced Subharmonic Aided Pressure Estimation SHAPE Using Ultrasound Imaging with a Focus on Identifying Portal Hypertension

İnfüze edilen kontrast mikrokabarcıkların subharmonik ultrason görüntülemesini kullanarak ortam basınçlarını invaziv olmayan bir şekilde tahmin etmek için bir protokol (uygun kalibrasyonu takiben), kronik karaciğer hastalığı olan insan hastalardan örneklerle açıklanmaktadır.

Portal Hipertansiyonu Tanımlamaya Odaklanan Ultrason Görüntüleme Kullanarak Kontrastlı Subharmonik Yardımlı Basınç Tahmini (SHAPE)

Noninvasive, accurate measurement of pressures within the human body has long been an important but elusive clinical goal. Contrast agents for ultrasound ...

contrast-enhanced-subharmonic-aided-pressure-estimation-shape-using

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Contrast-Enhanced Subharmonic Aided Pressure Estimation (SHAPE) Using Ultrasound Imaging with a Focus on Identifying Portal Hypertension

2.2K Görüntüleme.  Thomas Jefferson University. İnfüze edilen kontrast mikrokabarcıkların subharmonik ultrason görüntülemesini kullanarak ortam basınçlarını invaziv olmayan bir şekilde tahmin etmek için bir protokol (uygun kalibrasyonu takiben), kronik karaciğer hastalığı olan insan hastalardan örneklerle açıklanmaktadır.

Video: Contrast-Enhanced Subharmonic Aided Pressure Estimation SHAPE Using Ultrasound Imaging with a Focus on Identifying Portal Hypertension

Shape Memory Polymers for Active Cell Culture

Shape memory polymers (SMPs) are a class of "smart" materials that have the ability to change from a fixed, temporary shape to a pre-determined permanent shape upon the application of a stimulus such as heat1-5. In a typical shape memory cycle, the SMP is first deformed at an elevated temperature that is higher than its transition temperature, Ttrans [either the melting temperature (Tm) or the glass transition temperature (Tg)]. The deformation is elastic in nature and mainly leads to a reduction in conformational entropy of the constituent network chains (following the rubber elasticity theory). The deformed SMP is then cooled to a temperature below its Ttrans while maintaining the external strain or stress constant. During cooling, the material transitions to a more rigid state (semi-crystalline or glassy), which kinetically traps or "freezes" the material in this low-entropy state leading to macroscopic shape fixing. Shape recovery is triggered by continuously heating the material through Ttrans under a stress-free (unconstrained) condition. By allowing the network chains (with regained mobility) to relax to their thermodynamically favored, maximal-entropy state, the material changes from the temporary shape to the permanent shape.
Cells are capable of surveying the mechanical properties of their surrounding environment6. The mechanisms through which mechanical interactions between cells and their physical environment control cell behavior are areas of active research. Substrates of defined topography have emerged as powerful tools in the investigation of these mechanisms. Mesoscale, microscale, and nanoscale patterns of substrate topography have been shown to direct cell alignment, cell adhesion, and cell traction forces7-14. These findings have underscored the potential for substrate topography to control and assay the mechanical interactions between cells and their physical environment during cell culture, but the substrates used to date have generally been passive and could not be programmed to change significantly during culture. This physical stasis has limited the potential of topographic substrates to control cells in culture.
Here, active cell culture (ACC) SMP substrates are introduced that employ surface shape memory to provide programmed control of substrate topography and deformation. These substrates demonstrate the ability to transition from a temporary grooved topography to a second, nearly flat memorized topography. This change in topography can be used to control cell behavior under standard cell culture conditions.

A method for developing cell culture substrates with the ability to change topography during culture is described. The method makes use of smart materials known as shape memory polymers that have the ability to memorize a permanent shape. This concept is adaptable to a wide range of materials and applications.

Aktif Hücre Kültürü Şekil Bellek Polimerler

Shape memory polymers (SMPs) are a class of "smart" materials that have the ability to change from a fixed, temporary shape to a pre-determined permanent ...

Biyomühendislik

Wideband Optical Detector of Ultrasound for Medical Imaging Applications

Optical sensors of ultrasound are a promising alternative to piezoelectric techniques, as has been recently demonstrated in the field of optoacoustic imaging. In medical applications, one of the major limitations of optical sensing technology is its susceptibility to environmental conditions, e.g. changes in pressure and temperature, which may saturate the detection. Additionally, the clinical environment often imposes stringent limits on the size and robustness of the sensor. In this work, the combination of pulse interferometry and fiber-based optical sensing is demonstrated for ultrasound detection. Pulse interferometry enables robust performance of the readout system in the presence of rapid variations in the environmental conditions, whereas the use of all-fiber technology leads to a mechanically flexible sensing element compatible with highly demanding medical applications such as intravascular imaging. In order to achieve a short sensor length, a pi-phase-shifted fiber Bragg grating is used, which acts as a resonator trapping light over an effective length of 350 &#181;m. To enable high bandwidth, the sensor is used for sideway detection of ultrasound, which is highly beneficial in circumferential imaging geometries such as intravascular imaging. An optoacoustic imaging setup is used to determine the response of the sensor for acoustic point sources at different positions.

Optical detection of ultrasound is impractical in many imaging scenarios because it often requires stable environmental conditions. We demonstrate an optical technique for ultrasound sensing in volatile environments with miniaturization and sensitivity levels appropriate for optoacoustic imaging in restrictive scenarios, e.g. intravascular applications.

Geniş bant Tıbbi Görüntüleme Uygulamaları Ultrason Optik Dedektörü

Optical sensors of ultrasound are a promising alternative to piezoelectric techniques, as has been recently demonstrated in the field of optoacoustic ...

Microfluidic Fabrication of Polymeric and Biohybrid Fibers with Predesigned Size and Shape

A &#8220;sheath&#8221; fluid passing through a microfluidic channel at low Reynolds number can be directed around another &#8220;core&#8221; stream and used to dictate the shape as well as the diameter of a core stream.&#160;Grooves in the top and bottom of a microfluidic channel were designed to direct the sheath fluid and shape the core fluid.&#160;By matching the viscosity and hydrophilicity of the sheath and core fluids, the interfacial effects are minimized and complex fluid shapes can be formed.&#160;Controlling the relative flow rates of the sheath and core fluids determines the cross-sectional area of the core fluid.&#160;Fibers have been produced with sizes ranging from 300 nm to ~1 mm, and fiber cross-sections can be round, flat, square, or complex as in the case with double anchor fibers. Polymerization of the core fluid downstream from the shaping region solidifies the fibers.&#160;Photoinitiated click chemistries are well suited for rapid polymerization of the core fluid by irradiation with ultraviolet light.&#160;Fibers with a wide variety of shapes have been produced from a list of polymers including liquid crystals, poly(methylmethacrylate), thiol-ene and thiol-yne resins, polyethylene glycol, and hydrogel derivatives. Minimal shear during the shaping process and mild polymerization conditions also makes the fabrication process well suited for encapsulation of cells and other biological components.

Two adjacent fluids passing through a grooved microfluidic channel can be directed to form a sheath around a prepolymer core; thereby&#160;determining both shape and cross-section. Photoinitiated polymerization, such as thiol click chemistry, is well suited for rapidly solidifying the core fluid into a microfiber with predetermined size and shape.

Önceden Tasarlanmış Boyut ve Şekle Sahip Polimerik ve Biyohidred Elyafların Mikroakışkan İmalatı

A &#8220;sheath&#8221; fluid passing through a microfluidic channel at low Reynolds number can be directed around another &#8220;core&#8221; stream and ...

Fabrication of a Bioactive, PCL-based "Self-fitting" Shape Memory Polymer Scaffold

Tissue engineering has been explored as an alternative strategy for the treatment of critical-sized cranio-maxillofacial (CMF) bone defects. Essential to the success of this approach is a scaffold that is able to conformally fit within an irregular defect while also having the requisite biodegradability, pore interconnectivity and bioactivity. By nature of their shape recovery and fixity properties, shape memory polymer (SMP) scaffolds could achieve defect &#8220;self-fitting.&#8221; In this way, following exposure to warm saline (~60 &#186;C), the SMP scaffold would become malleable, permitting it to be hand-pressed into an irregular defect. Subsequent cooling (~37 &#186;C) would return the scaffold to its relatively rigid state within the defect. To meet these requirements, this protocol describes the preparation of SMP scaffolds prepared via the photochemical cure of biodegradable polycaprolactone diacrylate (PCL-DA) using a solvent-casting particulate-leaching (SCPL) method. A fused salt template is utilized to achieve pore interconnectivity. To realize bioactivity, a polydopamine coating is applied to the surface of the scaffold pore walls. Characterization of self-fitting and shape memory behaviors, pore interconnectivity and in vitro bioactivity are also described.

Fabrication of a Bioactive, PCL-based &quot;Self-fitting&quot; Shape Memory Polymer Scaffold

Scaffolds capable of fitting within cranio-maxillofacial (CMF) bone defects while exhibiting osteoconductivity and bioactivity are of interest. This protocol describes the preparation of a shape memory scaffold based on polycaprolactone diacrylate (PCL-DA) using a solvent-casting particulate-leaching (SCPL) method employing a fused salt template and application of a bioactive polydopamine coating.

Bir Biyoaktif, PCL-temelli &quot;Kendinden uydurma&quot; Shape Memory Polymer İskele imalatı

Tissue engineering has been explored as an alternative strategy for the treatment of critical-sized cranio-maxillofacial (CMF) bone defects. Essential to ...

Real-time Monitoring of High Intensity Focused Ultrasound (HIFU) Ablation of In Vitro Canine Livers Using Harmonic Motion Imaging for Focused Ultrasound (HMIFU)

Harmonic Motion Imaging for Focused Ultrasound (HMIFU) is a technique that can perform and monitor high-intensity focused ultrasound (HIFU) ablation. An oscillatory motion is generated at the focus of a 93-element and 4.5 MHz center frequency HIFU transducer by applying a 25 Hz amplitude-modulated signal using a function generator. A 64-element and 2.5 MHz imaging transducer with 68kPa peak pressure is confocally placed at the center of the HIFU transducer to acquire the radio-frequency (RF) channel data. In this protocol, real-time monitoring of thermal ablation using HIFU with an acoustic power of 7 W on canine livers in vitro is described. HIFU treatment is applied on the tissue during 2 min and the ablated region is imaged in real-time using diverging or plane wave imaging up to 1,000 frames/second. The matrix of RF channel data is multiplied by a sparse matrix for image reconstruction. The reconstructed field of view is of 90&#176; for diverging wave and 20 mm for plane wave imaging and the data are sampled at 80 MHz. The reconstruction is performed on a Graphical Processing Unit (GPU) in order to image in real-time at a 4.5 display frame rate. 1-D normalized cross-correlation of the reconstructed RF data is used to estimate axial displacements in the focal region. The magnitude of the peak-to-peak displacement at the focal depth decreases during the thermal ablation which denotes stiffening of the tissue due to the formation of a lesion. The displacement signal-to-noise ratio (SNRd) at the focal area for plane wave was 1.4 times higher than for diverging wave showing that plane wave imaging appears to produce better displacement maps quality for HMIFU than diverging wave imaging.

Real-time Monitoring of High Intensity Focused Ultrasound HIFU Ablation of In Vitro Canine Livers Using Harmonic Motion Imaging for Focused Ultrasound HMIFU

This article describes real-time monitoring of HIFU ablation in canine liver with high frame rate ultrasound imaging using diverging and plane wave imaging. Harmonic Motion Imaging for Focused Ultrasound is used to image the decrease of acoustic radiation force induced displacement in the ablated region.

Yüksek Yoğunluk Gerçek zamanlı izleme Ultrason (HIFU) Ablasyonu Odaklı<em&gt; İn Vitro</em&gt; Odaklı Ultrason Harmonik Hareket Görüntüleme kullanma Köpek karaciğerler (HMIFU)

Harmonic Motion Imaging for Focused Ultrasound (HMIFU) is a technique that can perform and monitor high-intensity focused ultrasound (HIFU) ablation. An ...

Double Emulsion Generation Using a Polydimethylsiloxane (PDMS) Co-axial Flow Focus Device

Double emulsions are useful in a number of biological and industrial applications in which it is important to have an aqueous carrier fluid. This paper presents a polydimethylsiloxane (PDMS) microfluidic device capable of generating water/oil/water double emulsions using a coaxial flow focusing geometry that can be fabricated entirely using soft lithography. Similar to emulsion devices using glass capillaries, double emulsions can be formed in channels with uniform wettability and with dimensions much smaller than the channel sizes. Three dimensional flow focusing geometry is achieved by casting a pair of PDMS slabs using two layer soft lithography, then mating the slabs together in a clamshell configuration. Complementary locking features molded into the PDMS slabs enable the accurate registration of features on each of the slab surfaces. Device testing demonstrates formation of double emulsions from 14 &#181;m to 50 &#181;m in diameter while using large channels that are robust against fouling and clogging.

Double Emulsion Generation Using a Polydimethylsiloxane PDMS Co-axial Flow Focus Device

Microfluidic double emulsions generation typically involves devices with patterned wettability or custom-fabricated glass components. Here we describe the fabrication and testing of an all polydimethylsiloxane (PDMS) double emulsion generator that does not require surface treatment or complicated fabrication processes, and is capable of producing double emulsions down to 14 &#181;m.

Bir Polidimetilsiloksan (PDMS) Koaksiyel Akış Odak Aygıtı Kullanma Çift Emülsiyon Üretimi

Double emulsions are useful in a number of biological and industrial applications in which it is important to have an aqueous carrier fluid. This paper ...

Conducting Multiple Imaging Modes with One Fluorescence Microscope

Fluorescence microscopy is a powerful tool to detect biological molecules in situ and monitor their dynamics and interactions in real-time. In addition to conventional epi-fluorescence microscopy, various imaging techniques have been developed to achieve specific experimental goals. Some of the widely used techniques include single-molecule fluorescence resonance energy transfer (smFRET), which can report conformational changes and molecular interactions with angstrom resolution, and single-molecule detection-based super-resolution (SR) imaging, which can enhance the spatial resolution approximately ten&#160;to twentyfold compared to diffraction-limited microscopy. Here we present a customer-designed integrated system, which merges multiple imaging methods in one microscope, including conventional epi-fluorescent imaging, single-molecule detection-based SR imaging, and multi-color single-molecule detection, including smFRET imaging. Different imaging methods can be achieved easily and reproducibly by switching optical elements. This set-up is easy to adopt by any research laboratory in biological sciences with a need for routine and diverse imaging experiments at a reduced cost and space relative to building separate microscopes for individual purposes.

Here we present a practical guide of building an integrated microscopy system, which merges conventional epi-fluorescent imaging, single-molecule detection-based super-resolution imaging, and multi-color single-molecule detection, including single-molecule fluorescence resonance energy transfer imaging, into one set-up in a cost-efficient way.

Çoklu görüntüleme modları bir floresan mikroskop ile iletken

Fluorescence microscopy is a powerful tool to detect biological molecules in situ and monitor their dynamics and interactions in real-time. In addition to ...

Material Formation of Recombinant Spider Silks through Aqueous Solvation using Heat and Pressure

Many spiders produce seven types of silks. Six of the silks are fiber in form when produced by the spiders. These fibers are not water soluble. In order to reproduce the remarkable mechanical properties of spider silks, they must be produced in heterologous hosts as spiders are both territorial and cannibalistic. The synthetic analogs of spider silk also tend to be insoluble in aqueous solutions. Thus, a large percentage of research in recombinant spider silks rely upon organic solvents that are detrimental to large scale production of materials. Our group&#8217;s method forces the solvation of these recombinant spider silks into water. Remarkably, when these proteins are prepared using this method of heat and pressure, a wide range of material forms can be prepared from the same solution of recombinant spider silk proteins (rSSp) including: films, fibers, sponge, hydrogel, lyogel, and adhesives. This article demonstrates the production of the solvated rSSp and material forms in a manner that is more easily understood than from written materials and methods alone.

Here, we present a protocol to produce water soluble recombinant spider silk protein solutions and the material forms that can be formed from those solutions.

Isı ve basınç kullanarak sulu solvasyon yoluyla rekombinant örümcek Silks malzeme oluşumu

Many spiders produce seven types of silks. Six of the silks are fiber in form when produced by the spiders. These fibers are not water soluble. In order ...

Patient-Specific Polyvinyl Alcohol Phantom Fabrication with Ultrasound and X-Ray Contrast for Brain Tumor Surgery Planning

Phantoms are essential tools for clinical training, surgical planning and the development of novel medical devices. However, it is challenging to create anatomically accurate head phantoms with realistic brain imaging properties because standard fabrication methods are not optimized to replicate any patient-specific anatomical detail and 3D printing materials are not optimized for imaging properties. In order to test and validate a novel navigation system for use during brain tumor surgery, an anatomically accurate phantom with realistic imaging and mechanical properties was required. Therefore, a phantom was developed using real patient data as input and 3D printing of molds to fabricate a patient-specific head phantom comprising the skull, brain and tumor with both ultrasound and X-ray contrast. The phantom also had mechanical properties that allowed the phantom tissue to be manipulated in a similar manner to how human brain tissue is handled during surgery. The phantom was successfully tested during a surgical simulation in a virtual operating room.
The phantom fabrication method uses commercially available materials and is easy to reproduce. The 3D printing files can be readily shared, and the technique can be adapted to encompass many different types of tumor.

This protocol describes the fabrication of a patient specific skull, brain and tumor phantom. It uses 3D printing to create molds, and polyvinyl alcohol (PVA-c) is used as the tissue mimicking material.

Beyin Tümörü Cerrahisi Planlaması için Ultrason ve X-Ray Kontrastı ile Hastaya Özel Polivinil Alkol Phantom İmalatı

Phantoms are essential tools for clinical training, surgical planning and the development of novel medical devices. However, it is challenging to create ...

High-Dimensionality Flow Cytometry for Immune Function Analysis of Dissected Implant Tissues

The success of implanting laboratory-grown tissue or a medical device in an individual is subject to the immune response of the recipient host. Considering an implant as a foreign body, a hostile and dysregulated immune response may result in the rejection of the implant, while a regulated response and regaining of homeostasis can lead to its acceptance. Analyzing the microenvironments of implants dissected out under in vivo or ex vivo&#160;settings can help in understanding the pattern of immune response, which can ultimately help in developing new generations of biomaterials. Flow cytometry is a well-known technique for characterizing immune cells and their subsets based on their cell surface markers. This review describes a protocol based on manual dicing, enzymatic digestion, and filtration through a cell strainer for the isolation of uniform cell suspensions from dissected implant tissue. Further, a multicolor flow cytometry staining protocol has been explained, along with steps for initial cytometer settings to characterize and quantify these isolated cells by flow cytometry.

Isolation of cells from dissected implants and their characterization by flow cytometry can significantly contribute to understanding the pattern of immune response against implants. This paper describes a precise method for the isolation of cells from dissected implants and their staining for flow cytometric analysis.