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.

Användningen av obduktionsprover och in vivo MR-bilder för detta protokoll var i enlighet med lokala föreskrifter och godkänts av den lokala institutionella översyn Styrelsen för University Medical Center Utrecht (UMCU). 1. MR-guidad Histopatologiskt validering av kortikal Microinfarcts <ol><li> Ex vivo MRI <ol><li> Vid hantering av hjärnvävnad, alltid bära handskar och lämpliga skyddskläder. </li><li> Baserat på frågeställningen, välja lämpliga, företrä...

<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 uppmärksammats allt mer under de senaste åren. En växande mängd bevis som härrör från obduktions studier har identifierat CMIS som viktiga bidragsgivare till åldersrelaterade cognitive nedgång och demens 4,5. CMIS är nu upptäckas på 7T och även 3T MR. Optimering och standardisering av protokoll för dessa skador bedömning kommer att stödja ett snabbt genomförande av robusta och giltig CMI detektering i kohortstudier över hela världen. Detta kommer att möjliggöra en utbredd utvärd...

Tillämpningen av ultrahög fält 7 Tesla (T) MR i patientstudier snabbt framåt ett. Denna uppsats presenterar en representativ tillämpning av 7T MR i samband med cerebrovaskulär sjukdom i den åldrande mänskliga hjärnan. Cerebrovaskulär sjukdom är en viktig orsak till cognitive nedgång och demens. Denna vaskulära bidrag till demens innebär ofta de små blodkärlen i hjärnan, såsom arterioler, små vener och kapillärer. Därför är det kallas cerebral liten kärlsjukdom (SVD) 2. Eftersom cerebrala små fartyg är för små för att fånga med konventionell MRI, endast konsekvenserna av SVD - det vill säga, den resulterande vävnadsskada - kan visualiseras. Detta inkluderar vita substansen hyperintensities, cerebrala microbleeds och lakunära infarkter 3. Andra viktiga manifestationer av SVD är cerebrala microinfarcts (CMIS) 4. Obduktions studier rapporterar hög förekomst av CMIS i Vascular demens och Alzheimers sjukdom 5. Men på grund av deras små storlekar (från 50 um till några mm) de undgår upptäckt på konventionell MRI 4,5. 7T MRI ger bilder med förbättrad signal-brus-förhållande och kontrast, vilket gör det möjligt att upptäcka vissa strukturer och lesioner utanför detektionsgränsen för konventionell MRI högupplösta. Denna teknik därför används för att påvisa CMIS. För att identifiera möjliga CMIS många in vivo 7T MRT tidigare screenades för lesioner med storlekar &lt;5 mm och avbildningsegenskaper som överensstämmer med ischemiska egenskaper. Sådana skador kan tillförlitligt identifieras i cortex. Dessa fokala avlånga lesioner var hyper på 7T FLAIR (0,8 mm isotropisk voxlar), begränsas till hjärnbarken och tycktes sträcker sig från den kortikala ytan, hyper på T2 (0,7 mm isotropa voxlar), och hypointense på T1 (1,0 mm isotropa voxlar). Det bekräftades att dessa lesioner var kortikala CMIS med användning av enMR-guidad histopatologisk strategi obduktion mänsklig hjärnvävnad 6,7. Här är ex vivo MRI Protokollet presenteras som användes i tidigare studier för histopatologiska validering av kortikala CMIS. För det andra är riktlinjer för bedömning av kortikala CMIS på in vivo 7T MRI. Slutligen har bedömningen av kortikala CMIS på 7T översatts till mer allmänt tillgänglig 3T MRT, och riktlinjer ges hur man identifierar kortikala 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

Cerebrala microinfarcts är vanliga fynd i obduktions mänskliga hjärnan, och är relaterade till kognitiv nedsättning och demens. På grund av sina små storlekar är det svårt att studera dem på kliniska magnettomografi. Det har nyligen visats att kortikala microinfarcts kan beskrivas med MRI scanners använder höga magnetfältstyrkor (7T). Baserat på denna erfarenhet är också synlig på lägre upplösning 3T MR en del av dessa skador. Dessa fynd bekräftades med ex vivo-avbildning av post-mortem human hjärnvävnad, åtföljd av histopatologiska verifiering av möjliga kortikala microinfarcts. Här en ex vivo imaging protokollet presenteras, i syfte att validera MR observerade cerebral mikrovaskulär patologi med histologisk utvärdering. Dessutom finns riktlinjer för bedömning av kortikala microinfarcts på båda in vivo 7T och 3T MR-bilder. Dessa riktlinjer ger forskare wed ett verktyg för att sätta betyg på kortikala microinfarcts på in vivo bilder av större patientprover, för att ytterligare reda ut sin kliniska relevansen i kognitiv svikt och demens, och etablera dessa skador som en ny biomarkör av cerebral liten kärlsjukdom.

Ett intryck av hög upplösning och hög bildkvalitet av en ex vivo sekvens förvärvas vid 7T ges <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53125/53125fig4.mp4" target="_blank">här (Figur 4).</a> Detta är en 3D-T2 * vägda ex vivo scan, med en isotrop upplösning på 0,18 mm. Vävnad härledd från en 84-årig dement kvinnlig med patologiskt bevisad Alzheimers sjukdom och allvarlig cerebral amyloid angiopati (CAA). Detaljerna i bilden gör det möjligt att identifiera kortikala mikrovaskulära ...

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 hög upplösning ex vivo 7T MR-protokollet presenteras, att utföra MR-guidad histopatologisk validering av mikrovaskulär patologi i obduktion mänsklig hjärnvävnad. Dessutom finns riktlinjer för bedömning av kortikala microinfarcts på in vivo 7T liksom 3T MR-bilder.

Bedöma kortikala Cerebral Microinfarcts på högupplöst MR Images

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

Högfrekvent Högupplöst Ekokardiografi: första beviset på icke-invasiva Upprepad Mät hjärtinfarkt i stam, kontraktilitet och mitralis-insufficiens i ischemi-reperfused Murine hjärta

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

Hur man mäter Bark Folding från MR bilder: en steg-för-steg anvisning för att beräkna lokala Gyrification Index

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

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

Automatiserad Midline Shift och intrakraniellt tryck Skattning baserad 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-elektrod Array Inspelningar av Human Epileptic Postoperativ kortikalvävnad

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 stroke modell baserad på gående cerebral hypoxi-ischemi

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

Utföra ständiga Distal Middle Cerebral med gemensamma hals artärocklusion i åldrade råttor för att studera kortikal ischemi med fördröjd funktionshinder

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

Elektrofysiologiska bedömning av murina Atria med högupplöst optisk kartläggning

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

Bedömningen av neuroprotektiva effekter av Glycyrrhizae Radix et Rhizoma extraktet med hjälp av en övergående mellersta Cerebral artär ocklusion musmodell

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

Högupplöst hjärtpositronemissionstomografi/datortomografi för smådjur

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

Högupplöst respirometri för att bedöma mitokondriell funktion hos humana spermier

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