Name: assessing cortical cerebral microinfarcts on high resolution mr images
Uploaded: 2015-11-20T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Assessing Cortical Cerebral Microinfarcts on High Resolution MR Images at JoVE.com

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

Bruken av obduksjonsprøver og in vivo MR-bilder for denne protokollen var i samsvar med lokale forskrifter og godkjent av den lokale Institutional Review Board ved University Medical Center Utrecht (UMCU). 1. MR-guidet Histopatologisk Validering av Kortikal Microinfarcts <ol><li> Ex vivo MR <ol><li> Ved håndtering av hjernevev, alltid hansker og verneklær. </li><li> Basert på problemstillingen, velge hensiktsmessige, fortrinnsvis 10 mm tykke, formalinfiksert hjerne pl...

<ol>
	<li>Vander Kolk, A. G., Hendrikse, J., Zwanenburg, J. J., Visser, F., Luijten, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+applications+of+7+T+MRI+in+the+brain.">Clinical applications of 7 T MRI in the brain.</a> Eur J Radiol. 82 (5), 708-718 (2013).</li><li>Pantoni, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebral+small+vessel+disease:+from+pathogenesis+and+clinical+characteristics+to+therapeutic+challenges.">Cerebral small vessel disease: from pathogenesis and clinical characteristics to therapeutic challenges.</a> Lancet Neurol. 9, 689-701 (2010).</li><li>Gouw, A. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heterogeneity+of+small+vessel+disease:+a+systematic+review+of+MRI+and+histopathology+correlations.">Heterogeneity of small vessel disease: a systematic review of MRI and histopathology correlations.</a> J Neurol Neurosurg Psychiatry. 82 (2), 126-135 (2011).</li><li>Smith, E. E., Schneider, J. A., Wardlaw, J. M., Greenberg, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebral+microinfarcts:+the+invisible+lesions.">Cerebral microinfarcts: the invisible lesions.</a> Lancet Neurol. 11, 272-282 (2012).</li><li>Brundel, M., de Bresser, J., van Dillen, J. J., Kappelle, L. J., Biessels, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebral+microinfarcts:+a+systematic+review+of+neuropathological+studies.">Cerebral microinfarcts: a systematic review of neuropathological studies.</a> J. Cereb. Blood Flow Metab. 32 (3), 425-436 (2012).</li><li>Van Veluw, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+detection+of+cerebral+cortical+microinfarcts+with+high-resolution+7T+MRI.">In vivo detection of cerebral cortical microinfarcts with high-resolution 7T MRI.</a> J Cereb Blood Flow Metab. 33 (3), 322-329 (2013).</li><li>Van Veluw, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+spectrum+of+MR+detectable+cortical+microinfarcts;+a+classification+study+with+7+tesla+post-mortem+MRI+and+histopathology.">The spectrum of MR detectable cortical microinfarcts; a classification study with 7 tesla post-mortem MRI and histopathology.</a> J Cereb Blood Floow Metab. Jan. 21, 10-1038 (2015).</li><li>Van Duijn, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MRI+artifacts+in+human+brain+tissue+after+prolonged+formalin+storage.">MRI artifacts in human brain tissue after prolonged formalin storage.</a> Magn Reson Med. 65 (6), 1750-1758 (2011).</li><li>Van Veluw, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cortical+microinfarcts+on+3T+MRI:+clinical+correlates+in+memory-clinic+patients.">Cortical microinfarcts on 3T MRI: clinical correlates in memory-clinic patients.</a> Alzheimers Dement. 5, 10-1016 (2015).</li><li>Van Dalen, J. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cortical+microinfarcts+detected+in+vivo+on+3+Tesla+MRI:+clinical+and+radiological+correlates.">Cortical microinfarcts detected in vivo on 3 Tesla MRI: clinical and radiological correlates.</a> Stroke. 46 (1), 255-257 (2015).</li><li>Vander Kolk, A. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+the+intracranial+atherosclerotic+vessel+wall+using+7T+MRI:+initial+comparison+with+histopathology.">Imaging the intracranial atherosclerotic vessel wall using 7T MRI: initial comparison with histopathology.</a> AJNR Am J Neuroradiol. 36 (4), 694-701 (2015).</li><li>Visser, F., Zwanenburg, J. J., Hoogduin, J. M., Luijten, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-resolution+magnetization-prepared+3D-FLAIR+imaging+at+7.0+Tesla.">High-resolution magnetization-prepared 3D-FLAIR imaging at 7.0 Tesla.</a> Magn Reson Med. 64 (1), 194-202 (2010).</li><li>Brundel, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+prevalence+of+cerebral+microbleeds+at+7Tesla+MRI+in+patients+with+early+Alzheimer&#8217;s+disease.">High prevalence of cerebral microbleeds at 7Tesla MRI in patients with early Alzheimer&#8217;s disease.</a> J Alzheimers Dis. 31 (2), 259-263 (2012).</li><li>Kuijf, H. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detecting+cortical+cerebral+microinfarcts+in+7.0+T+MR+images.">Detecting cortical cerebral microinfarcts in 7.0 T MR images.</a> IEEE International Symposium on Biomedical Imaging. , 982-985 (2013).</li></ol>

CMIS har tiltrukket seg økende oppmerksomhet de siste årene. En voksende mengde bevis hentet fra obduksjons studier har identifisert CMIS som viktige bidragsytere til aldersrelatert kognitiv svikt og demens 4,5. CMIS er nå påvisbare på 7T og også 3T MR. Optimalisering og standardisering av vurderingsprotokoller for disse lesjoner vil støtte rask implementering av robuste og gyldig CMI deteksjon i kohortstudier hele verden. Dette vil muliggjøre en utbredt evaluering av den kliniske relevansen av CMIS i...

Anvendelsen av ultra-high felt 7 Tesla (T) MR i pasientstudier er raskt utvikle en. Dette papiret introduserer en representativ anvendelse av 7T MR i sammenheng med cerebrovaskulær sykdom i den aldrende menneskelige hjerne. Cerebrovaskulær sykdom er en viktig årsak til kognitiv svikt og demens. Dette bidraget til vaskulær demens innebærer ofte de små kar i hjernen, slik som arterioler, små vener og kapillærer. Derfor er det referert til som cerebral småkarssykdom (SVD) 2. Fordi de cerebrale små kar er for små til å fange opp med konvensjonell MRI, bare konsekvenser av SVD - det vil si, den resulterende vevsskade - kan visualiseres. Dette inkluderer hvit substans hyperintensities, cerebrale microbleeds, og lakunære infarkter 3. Andre viktige manifestasjoner av SVD er cerebrale microinfarcts (CMIS) 4. Obduksjon studier rapporterer høy forekomst av CMIS i VASCular demens og Alzheimers sykdom 5. Men på grunn av deres små størrelser (i området fra 50 um til noen få mm) de unnslippe deteksjon på konvensjonell MRI 4,5. 7T MR gir bilder med høy oppløsning med forbedret signal-til-støy-forhold og kontrast, noe som muliggjør deteksjon av visse konstruksjoner og lesjoner utover påvisningsgrensen for konvensjonell MRI. Denne teknikken ble derfor anvendt for å detektere CMIS. For å identifisere mulige CMIS, mange in vivo 7T MR ble tidligere screenet for lesjoner med størrelser &lt;5 mm og bildeegenskaper på iskemisk egenskaper. Slike skader kan pålitelig identifiseres i cortex. Disse fokale langstrakte lesjoner var hyperintense på 7T FLAIR (0,8 mm isotrop voxel), begrenset til hjernebarken og så ut til å strekke seg fra kortikale overflaten, hyperintense på T2 (0,7 mm isotrope voxels), og hypointense på T1 (1,0 mm isotrope voxels). Det ble bekreftet at disse lesjonene var kortikale CMIS ved hjelp av enMR-veiledet histopatologi tilnærming i post-mortem menneskelig hjernevev 6,7. Her blir ex vivo MRI-protokoll presentert som ble anvendt i tidligere studier for histopatologisk bekreftelse av kortikale CMIS. Dernest er retningslinjer gitt for vurdering av kortikale CMIS på in vivo 7T MR. Endelig har vurderingen av kortikale CMIS på 7T er oversatt til mer allment tilgjengelig 3T MR, og retningslinjene er gitt hvordan å identifisere kortikale CMIS på 3T MR.

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

assessing cortical cerebral microinfarcts on high resolution mr images

Cerebral microinfarcts er hyppige funn i obduksjons menneskelige hjerne, og er relatert til kognitiv svikt og demens. På grunn av sine små størrelser er det utfordrende å studere dem på kliniske MR. Det ble nylig demonstrert at kortikale microinfarcts kan være avbildet med MRI-skannere som bruker høye magnetiske feltstyrker (7T). Basert på denne erfaringen, er en del av disse lesjonene også synlig på lavere oppløsning 3T MR. Disse funnene ble bekreftet med ex vivo avbildning av post-mortem menneskelig hjernevev, ledsaget av histopatologiske verifisering av mulige kortikale microinfarcts. Her en ex vivo avbildning protokoll er presentert, i den hensikt å validere MR observert cerebral mikrovaskulær patologi med histologisk evaluering. Videre er retningslinjene gitt for vurderingen av kortikale microinfarcts på begge in vivo 7T og 3T MR-bilder. Disse retningslinjene gir forskerne wed et verktøy for å rangere kortikale microinfarcts på in vivo bilder av større pasientprøver, for ytterligere å rakne deres kliniske relevansen i kognitiv svikt og demens, og etablere disse lesjoner som en roman biomarkør av cerebral liten kar sykdom.

Et inntrykk av høy oppløsning og høy bildekvalitet av en ex vivo sekvens kjøpt 7T er gitt <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53125/53125fig4.mp4" target="_blank">her (figur 4).</a> Dette er en 3D-T2 * vektet ex vivo scan, med en isotrop oppløsning på 0,18 mm. Vev ble avledet fra en 84 år gammel dement kvinne med patologisk påvist Alzheimers sykdom og alvorlig cerebral amyloid angiopati (CAA). Den detalj av bildet gjør det mulig for identifisering av kortikale mikrovaskulæ...

Watch this Scientific Journal Video about Assessing Cortical Cerebral Microinfarcts on High Resolution MR Images at JoVE.com

Assessing Cortical Cerebral Microinfarcts on High Resolution MR Images

En høy oppløsning ex vivo 7T MR-protokollen er presentert, til å utføre MR-guidet histopatologiske validering av mikrovaskulær patologi i post-mortem menneskelig hjernevev. Videre er retningslinjene gitt for vurderingen av kortikale microinfarcts på in vivo 7T samt 3T MR-bilder.

Vurdere Kortikale Cerebral Microinfarcts på High Resolution MR-bilder

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

Research

JoVE Journal

Medicine

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

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

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

How to Measure kortikal Folding fra MR bilder: en Step-by-Step Tutorial å beregne Local Gyrification Hovedsiden

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

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

Automatisert Midline Shift og intrakranielt trykk Estimering basert på Brain CT-bilder

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

Multi-electrode Array Recordings of Human Epileptic Postoperative Cortical Tissue

Multi-elektrode Array Recordings of Human Epileptiske Postoperativ Kortikal Tissue

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

A Thrombotic Stroke Model Based On Transient Cerebral Hypoxia-ischemia

En trombotisk hjerneslag modell basert på Transient Cerebral Hypoksi-iskemi

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

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

Utføre Permanent Distal Middle Cerebral med arteria carotis communis okklusjon i eldre rotter å studere kortikal iskemi med vedvarende Disability

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

Electrophysiological Assessment of Murine Atria with High-Resolution Optical Mapping

Elektrofysiologiske vurdering av Murine Atria med høyoppløselige optiske kartlegging

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

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

Vurdere Neuroprotective effekter av Glycyrrhizae Radix et Rhizoma Pakk ut med en forbigående arteria cerebri okklusjon musemodell

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

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

Høyoppløselig hjertepositronemisjonstomografi/computertomografi for små dyr

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

Determining Respiration in Human Sperm Cells by High-Resolution Respirometry

High-Resolution Respirometry to Assess Mitochondrial Function in Human Spermatozoa

Advancing Male Infertility Research by Unraveling Sperm Metabolism and Mitochondrial Function (Video) | JoVE

Høyoppløselig respirometri for å vurdere mitokondriell funksjon i humane spermatozoer

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