Name: utilizing 3d printing technology to merge mri with histology: a protocol for brain sectioning
Uploaded: 2016-12-06T13:00:00
Duration: 15 min 53 s
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The Intramural Research Program of NINDS supported this study. We thank the NIH Functional Magnetic Resonance Imaging Facility. We thank Jennifer Lefeuvre and Cecil Chern-Chyi Yen for assistance with postmortem MRI acquisition. We thank John Ostuni and the Section on Instrumentation Core Facility for assistance with 3D printing. Figure 1 of this work used snapshots from MeshLab, a tool developed with the support of the 3D-CoForm project.

<ol>
	<li>Evans, A. C., Frank, J. A., Antel, J., Miller, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+MRI+in+clinical+trials+of+multiple+sclerosis:+comparison+of+image+processing+techniques.">The role of MRI in clinical trials of multiple sclerosis: comparison of image processing techniques.</a> Ann Neurol. 41 (1), 125-132 (1997).</li><li>'t Hart, B. A., van Kooyk, Y., Geurts, J. J. G., Gran, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+primate+autoimmune+encephalomyelitis+model;+a+bridge+between+mouse+and+man.">The primate autoimmune encephalomyelitis model; a bridge between mouse and man.</a> Ann Clin Transl Neurol. 2 (5), 581-593 (2015).</li><li>Ontaneda, D., Hyland, M., Cohen, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiple+sclerosis:+new+insights+in+pathogenesis+and+novel+therapeutics.">Multiple sclerosis: new insights in pathogenesis and novel therapeutics.</a> Annu Rev Med. 63, 389-404 (2012).</li><li>Guy, J. R., Sati, P., Leibovitch, E., Jacobson, S., Silva, A. C., Reich, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Custom+fit+3D-printed+brain+holders+for+comparison+of+histology+with+MRI+in+marmosets.">Custom fit 3D-printed brain holders for comparison of histology with MRI in marmosets.</a> J Neurosci Methods. 257, 55-63 (2016).</li><li>Breen, M. S., Lazebnik, R. S., Wilson, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+registration+of+magnetic+resonance+image+data+to+histological+sections+with+model-based+evaluation.">Three-dimensional registration of magnetic resonance image data to histological sections with model-based evaluation.</a> Ann Biomed Eng. 33 (8), 1100-1112 (2005).</li><li>Dauguet, 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=Three-dimensional+reconstruction+of+stained+histological+slices+and+3D+non-linear+registration+with+in-vivo+MRI+for+whole+baboon+brain.">Three-dimensional reconstruction of stained histological slices and 3D non-linear registration with in-vivo MRI for whole baboon brain.</a> J Neurosci Methods. 164 (1), 191-204 (2007).</li><li>McGrath, D. M., Vlad, R. M., Foltz, W. D., Brock, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Technical+note:+fiducial+markers+for+correlation+of+whole-specimen+histopathology+with+MR+imaging+at+7+tesla.">Technical note: fiducial markers for correlation of whole-specimen histopathology with MR imaging at 7 tesla.</a> Med Phys. 37, 2321-2328 (2010).</li><li>Schormann, T., Zilles, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-Dimensional+linear+and+nonlinear+transformations:+An+integration+of+light+microscopical+and+MRI+data.">Three-Dimensional linear and nonlinear transformations: An integration of light microscopical and MRI data.</a> Hum Brain Mapp. 6, 339-347 (1998).</li><li>Jiang, L., 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=Combined+MR,+fluorescence+and+histology+imaging+strategy+in+a+human+breast+tumor+xenograft+model.">Combined MR, fluorescence and histology imaging strategy in a human breast tumor xenograft model.</a> NMR Biomed. 26 (3), 285-298 (2013).</li><li>Absinta, 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=Postmortem+magnetic+resonance+imaging+to+guide+the+pathologic+cut:+individualized,+3-dimensionally+printed+cutting+boxes+for+fixed+brains.">Postmortem magnetic resonance imaging to guide the pathologic cut: individualized, 3-dimensionally printed cutting boxes for fixed brains.</a> J Neuropathol Exp Neurol. 73 (8), 780-788 (2014).</li><li>Gait&#225;n, M. 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=Perivenular+brain+lesions+in+a+primate+multiple+sclerosis+model+at+7-tesla+magnetic+resonance+imaging.">Perivenular brain lesions in a primate multiple sclerosis model at 7-tesla magnetic resonance imaging.</a> Mult Scler. 20 (1), 64-71 (2014).</li></ol>

The authors declare that they have no competing financial interests.

여기에 설명 된 프로토콜은 MRI 및 조직학 섹션 사이의 정확한 비교를 할 수 있습니다. 프로토콜은 이러한 마모 셋 또는 설치류 사람이나 작은 동물의 뇌에 적용 할 수있는 통합 된 형식으로 제공된다. 대형 (인간)에 대한 구체적이고 두뇌가 강조된다 (인간이 아닌 영장류와 설치류) 작은 및 첨부 된 비디오와 그림의 차이는 우리는 비단 원숭이에서 응용 프로그램을 보여줍니다. 접근 방법은 간단하지만,이 방법은 여러 단계뿐만 아니라 여러 종류의 소프트웨어의 사용을 요구한다. 또한, 잠재적으로이 방법의 정확도에 영향을주는 여러 가지 문제를 언급하는 것이 중요하다. 생체 MRI의 화질은 중요한 인자이다. MRI 디지털화 조직학 이미지 간의 이미지 해상도에서의 차이를 최소화하기 위해 가능한 한 작은 MRI 복셀의 크기가 사용되어야한다. 이 개념은 또한 사후 MRI의 화질에 적용된다. 증가하는 동안사후 MRI에서의 획득 시간이 제제는 기포 관련된 초점 신호 끊김 같은 이미지 아티팩트들을 도입 할 수있다, 더 높은 이미지 해상도를 허용한다. 이러한 아티팩트는 조직 영역을 모호뿐만 아니라 형상에 영향을 미칠 수있다. 또한, 사후 MRI에서 조직의 크기는 정착 과정 및 시간에 의해 영향을받을 가능성이 높다. 생체 내 생체 MRI 경기에 밀접 취득 중에 조각 형상 설정의 해부학 적 구조를 이용하여 근사화 될 수 있지만, 비선형 등록이 여전히 두 MRI 이미지 매칭 정밀도 높은 수준에 도달 할 필요가있을 것이다. 뇌 홀더와 슬라이서의 설계는 중요한 단계이다. 뇌의 디지털 모델을 만들 때, 평활 알고리즘은 다소 고정 뇌 모델 상대를 확대하는 것이 적용된다. 이 홀더 및 슬라이서로 뇌를 쉽게 삽입 할 수 있습니다 홀더에 날카로운 모서리를 줄여 &amp;# 39;의 윤곽. 모델이 너무 클 경우 (예 : 5 % 이상), 뇌 MRI는 사후 및 / 또는 단면 동안 이동할 수있다. 또 다른 중요한 점은 소뇌 제대로 인쇄 3D 객체 내부에 배치되도록 뇌 모델의 설계를 적용하는 것이다. 소뇌가 부검 뇌에서 추출 중에 손상된 경우가 특히 어려울 수있다. 뇌 슬라이서 홀더를 인쇄 할 때, 3 차원 프린터 유형은 신중하게 선택되어야한다. 일부 다중 - 제트 프린터는 지지체 물질을 제거하기 위해 오븐을 이용하여 후 처리를 필요로한다. 이 프린터는 방수 및 데스크톱 융합 증착 모델링 (FDM) 프린터보다 상대적으로 내구성이 객체를 생성 할 수 있지만, 가열 공정은 뇌의 윤곽에 완벽하게 수직하지 않은 블레이드 격차를 작성, 약간 상자를 워프 할 수 있습니다 지원을 제거합니다. 뇌 절편 과정은 또 다른 중요한 단계입니다. 일을 절단하기 전에전자 석판으로 전체 뇌, 뇌가 뇌 슬라이서 내부에 단단하게 앉아 있는지 확인하는 것이 중요하다 : 약간의 압력이 뇌에 적용되는 어떤 움직임이 없어야합니다. 이로써 블레이드 연구자에 의해 설정된 위치에서 정확하게 뇌을 극복 할 수 있도록한다. 절단시 연속, 균형 잡힌 압력이 모두 블레이드 홀더 적용해야합니다. 블레이드의 선명도 및 조직의 강성에 따라 약간의 횡 절단 동작 평면 절단면을 유지하는데 바람직 할 수있다. 파라핀 매립 공정은 MRI 및 조직학 간의 오정렬의 원인이 될 수있다. 티슈 슬래브 매립 과정 카세트에 평평 앉아 있지 않으면, 마이크로톰의 절단면 및 슬래브의 표면 위치 사이의 기울기가있을 것이다. 이것은 모든 조직이 노출 된 평면을 찾을 수 없게 부분 절단이 필요하다. 틸트를 보정하는 한 가지 방법높은 등방성 해상도 사후의 MRI에서 보는면의 각도를 변경하는 것이다. 그러나, 이것은 일반적으로 이방성 해상도 (일반적으로 관상 슬라이스 두께)로 취득한 생체 MRI에서 수행하는 것은 거의 불가능하다. 마지막으로, 조직뿐만 아니라 (주름, 균열, 접이식) 슬라이드의 제조 동안 포르말린 고정 파라핀 기간 임베딩 (수축) 중 일부의 변형이 발생할 수있다. 이러한 변형 중 일부는 슬라이드 상에 전송하기 전에 수욕에서 4-5 ㎛의 섹션을 바꾸어 보정 될 수있다. 다른 변형 부분적 사후 MRI 이미지 조직학 디지털화 된 이미지의 변형 화상 coregistration를 수행함으로써 해결 될 수있다. 그럼에도 불구하고, 신중하고 숙련 된 연습과 변형을 최소화하는 섹션을 조직학하기 위해 MRI 볼륨을 일치에 가장 효과적인 방법이다. 결론적으로, 여기에 소개 된 방법은 INV 수 있습니다estigators 정확하게 MRI 소견의 기본 병리를 평가합니다. 보다 일반적으로, 그것은 식별 및 / 또는 염증이나 재유 수화와 같은 특정 병리학 적 프로세스를 대상으로 조사 연구를위한 새로운 MRI 바이오 마커를 검증하기위한 유망한 방법이다.

In vivo MRI provides a noninvasive and sensitive measure of tissue integrity at the macroscopic level. Changes in MRI signal intensity seen in vivo are outcome measures in many ongoing clinical trials.1 While the intensity changes seen via MRI can identify areas of abnormality in the context of the whole brain, they are often not sufficiently specific to differentiate pathological processes. This is especially true of dynamic processes involving multiple pathologies. For example, in multiple sclerosis (MS) or its animal model, experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE), inflammation, edema, myelin degradation, axonal destruction, gliosis, and neuronal death overlap. 2, 3 To obtain the necessary specificity regarding the underlying pathology, context must be taken into account, together with knowledge of the histology of the MRI-identified abnormal tissues.
However, even in well-controlled animal experiments, matching histology with in vivo MRI is fundamentally challenging for various reasons. First, the difference in dimensional scales between histology sections and MRI is of several orders of magnitude.4 Second, for proper comparison, the orientation of MRI slice plane must match the sectioning plane of the brain tissue when cut. Due to the shape of the brain, it is very difficult to make consistently straight and accurate cuts when the brain is sitting on a flat surface. Third, the large size of the brain relative to a potentially small area of interest (lesion, tumor, etc.) creates a "needle-in-a-haystack" scenario for the pathologist processing the tissue. Fourth, even when the target tissue is found, it is commonly processed in such a way as to render virtually impossible an association with the original MRI data. Finally, traditional pathological sectioning of brain tissue is often imprecise and inconsistent, further complicating the comparison between histology sections and MRI images. 
 Previous attempts to overcome these challenges relied on the use of deformational algorithms to coregister the data and/or placement of fiducial markers within or around the tissue as a reference.5, 6, 7, 8 The former approach requires complex computational models that are particularly susceptible to complications due to data formatting, imaging artifacts, and changes caused by tissue processing.4 On the other hand, the latter approach introduces the possibility of contaminating or otherwise harming the tissue itself.9
The approach described here improves the transition between modalities through the use of postmortem MRI to bridge the gap between in vivo MRI and histology. Postmortem MRI provides three-dimensional (3D) images of the brain at higher resolution than can be achieved in vivo and furthermore provides the data needed for producing a morphologically accurate model of the brain surface. This digital model can then be used to create a 3D-printed custom holder for the brain. With careful positioning, the brain holder allows for precise, MRI-oriented brain sectioning, reducing the need for complex mathematical algorithms, and enables a focus on specific regions for targeted sampling. 
Our laboratory recently introduced new methods for creating custom brain holders and slicers using postmortem MRI and 3D-printing technology for human10 and marmoset brains.4 The two methods allow for a more accurate correlation between MRI and histology in a research setting, and ultimately allow a deeper understanding of the specific pathology underlying MRI abnormalities. Carefully designed experiments, in which the brain is sampled repeatedly over time in vivo, can provide context for interpretation of the pathology, which in turn can add specificity to interpretation of the MRI. Here, we present a modified protocol in a unified framework that can be applied to any brain tissue, whether it derive from nonhuman primates, rodents, or humans. We provide detailed instructions, and a corresponding video, for the marmoset sectioning. Although the overall protocol applies to any type of brain, due to differences in MRI acquisition and tissue size, as well as the challenges encountered when dealing with specific brain types, there are some differences in the approach depending on the type of brain being processed. In this presentation, sections with "human" will denote differences in protocol specific to the human brain.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="352">
	<colgroup>
		<col span="4" />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:88px;">7T/30cm USR AVIII Bruker MRI</td>
			<td style="width:88px;">Bruker Biospin</td>
			<td style="width:88px;"></td>
			<td style="width:88px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">38 mm Bruker Biospin volume coil</td>
			<td style="width:88px;">Bruker Biospin</td>
			<td style="width:88px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:88px;">Fomblin</td>
			<td style="width:88px;">Solvay Solexis</td>
			<td style="width:88px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="126">
			<td height="126" style="height:126px;width:88px;">50 ml Falcon Centrifuge Tubes, Polypropylene, Sterile</td>
			<td style="width:88px;">Corning</td>
			<td style="width:88px;">21008-951</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:88px;">Fisherbrand Gauze Sponges</td>
			<td style="width:88px;">Fisher Scientrific</td>
			<td style="width:88px;">13-761-52</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:88px;">Parafilm M All-Purpose Laboratory Film</td>
			<td style="width:88px;">Bemis</td>
			<td style="width:88px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:88px;">Leica RM2235 rotary microtome&#160;</td>
			<td style="width:88px;">Leica</td>
			<td style="width:88px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:88px;">Leica Disposable Blades, low profile (819)</td>
			<td style="width:88px;">Leica</td>
			<td style="width:88px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="105">
			<td height="105" style="height:105px;width:88px;">Cresyl Violet Acetate, 0.1% Aqueous</td>
			<td style="width:88px;">Electron Microscopy Sciences</td>
			<td style="width:88px;">26089-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:88px;">Luxol Fast Blue, 0.1% in 95% Alcohol</td>
			<td style="width:88px;">Electron Microscopy Sciences</td>
			<td style="width:88px;">26056-15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:88px;">ETOH</td>
			<td style="width:88px;"></td>
			<td style="width:88px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:88px;">Ultimaker 2 Extended&#160;</td>
			<td style="width:88px;">Ultimaker</td>
			<td style="width:88px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="189">
			<td height="189" style="height:189px;width:88px;">.75 kg Official Ultimaker Branded PLA&#160; Filament, 2.85 mm, Silver Metallic</td>
			<td style="width:88px;">Ultimaker</td>
			<td style="width:88px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:88px;">Axio Observer.Z1</td>
			<td style="width:88px;">Zeiss</td>
			<td style="width:88px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:88px;">Zen 2 (Blue Edition)</td>
			<td style="width:88px;">Zeiss</td>
			<td style="width:88px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:88px;">Netfabb Professional 5.0.1</td>
			<td style="width:88px;">Netfabb</td>
			<td style="width:88px;">http://www.netfabb.com/professional.php</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:88px;">Meshmixer 10.9.332</td>
			<td style="width:88px;">Autodesk</td>
			<td style="width:88px;">http://www.meshmixer.com/download.html</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:88px;">Mipav 7.2</td>
			<td style="width:88px;">NIH CIT</td>
			<td colspan="2">http://mipav.cit.nih.edu</td>
		</tr>
		<tr height="105">
			<td height="105" style="height:105px;width:88px;">Cura</td>
			<td style="width:88px;">Ultimaker</td>
			<td style="width:88px;">https://ultimaker.com/en/products/cura-software</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

utilizing 3d printing technology to merge mri with histology: a protocol for brain sectioning

Magnetic resonance imaging (MRI) allows for the delineation between normal and abnormal tissue on a macroscopic scale, sampling an entire tissue volume three-dimensionally. While MRI is an extremely sensitive tool for detecting tissue abnormalities, association of signal changes with an underlying pathological process is usually not straightforward. In the central nervous system, for example, inflammation, demyelination, axonal damage, gliosis, and neuronal death may all induce similar findings on MRI. As such, interpretation of MRI scans depends on the context, and radiological-histopathological correlation is therefore of the utmost importance. Unfortunately, traditional pathological sectioning of brain tissue is often imprecise and inconsistent, thus complicating the comparison between histology sections and MRI. This article presents novel methodology for accurately sectioning primate brain tissues and thus allowing precise matching between histology and MRI. The detailed protocol described in this article will assist investigators in applying this method, which relies on the creation of 3D printed brain slicers. Slightly modified, it can be easily implemented for brains of other species, including humans.

이 방법의 흐름은 뇌가 분리되면, 슬래브의 표면면의 MR 이미지 및 이미지와 시각적으로 비교하여 여러 석판 걸쳐 양호한 방향이 일치 (도 2)을 나타낸다도 1에 요약 하였다. 슬래브는 파라핀에 포함 된 후, 그들은 마이크로톰에 절단 및 스테인드된다. 높은 해상도 사후 MRI와 스테인드 조직학 섹션 사이의보다 철저한 비교는 비단 원숭이 뇌의 모든 구조에서 정확하고 일관된 경기 (그림 3)를 보여줍니다. MS이 동물 모델에서, 동물 뇌 백색질 퍼져 백질 병변을 개발한다. 이러한 병변은 MRI를 수행하여 비 침습적으로 검출 할 수있다. 도 4는 MRI 소견 병리학 기판 해명이 기술의 능력을 보여준다. 생체 내 MRI에서 발견 된 작은 병변 수사후 MRI 및 조직학 모두 추적 할 수. 인 세트에 도시 된 바와 같이, 병변 내 탈수 초화는 (주변 조직에 비해 hyperintensity)이 MR 신호 변화를 주도 주요 구성 요소 중 하나이다. 조직학 및 사후 MRI는 생체 내 MRI (그림 4)에서 놓친 병변을 표시 할 수 있습니다. <img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/54780/54780fig1.jpg" /> 비단 원숭이의 뇌 슬라이서 상자를 만드는 1. 워크 플로우 그림. 뇌는 포르말린 (A1)과 T2 강조 MRI는 에지 당 150 μm의 (A2)의 등방성 복셀로 취득으로 고정되어있다. 이미지 처리 및 바이너리 마스크 (A3)을 만들 임계 된 있습니다. 표면이어서 3D 모델링 소프트웨어 (A4)에 렌더링된다. 슬라이서 템플릿과 뇌 모델 사이의 부울 뺄셈은 뇌 슬라이서 (B1)의 디지털 모델을 생성합니다. 뇌 슬라이서 상자는 3D 프린터 (B2)에 인쇄되어 있습니다. 뇌는 다음 슬라이서 상자에 단단히 배치절단 (B3). <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54780/54780fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/54780/54780fig2.jpg" /> 그림 2.에서 왼쪽에서 오른쪽으로 : 생체 내 MRI, 사후 MRI, 조직 슬래브 사진. 슬라이싱 평면은 대응하는 생체 MRI 슬라이스 (A)에 비해 시각적 사후 MRI (B)에 기초하여 설정 하였다. 뇌 후 절단하고, 얻어진 슬래브 일관성 (C) 인 것으로 밝혀졌다. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54780/54780fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 3" src="/files/ftp_upload/54780/54780fig3.jpg" /> 그림 3. 고해상도 사후의 MRI 및 조직학부분 일치. 슬래브는 4 μm의 섹션으로 마이크로톰 절단, 빠른 파란색과 크레 실 바이올렛 (B)로 염색, 파라핀에 포함되었다. 섹션은 다음 시각적으로 100 μm의의 T2 * 뇌 구조 (A)에 따라 MRI -weighted와 일치 하였다. 이 이미지를 획득하기위한 세부 사항은 프로토콜 및 표 1. 뇌 구조의 보조 섹션에서 : (1) 빨간색 화살표 = 내부 캡슐, 파란색 화살표 = 전방 접합면; (2) 빨간색 화살표 = 피질, 파란색 화살표 = 광학 기관; (3) 빨간색 화살표 = 미상, 파란색 화살표 = 해마; (4) 빨간색 화살표 = 뇌량, 파란색 화살표 = 대뇌 말라; (5) 빨간색 화살표 = 열등 둔덕, 파란색 화살표 = 피라미드 기관. B1의 점선 박스는 하나의 뇌 절단 또는 파라핀 매립 중에 에러가 좌측 전방 접합면의 불일치로 이어지는 상기 Y 축을 중심으로 약간 회전 의한 슬라이스를 나타낸다. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54780/54780fig3large.jpg" target="_blank">을 보려면 여기를 클릭하십시오</a>이 그림의 더 큰 버전. <img alt="그림 4" src="/files/ftp_upload/54780/54780fig4.jpg" /> 그림 4. 조직 학적 섹션으로 생체 내 MRI에서 병변을 추적. 생체 내 MRI 중 하나 광학 기관 (A1)의 병변을 제안하는 이상 hyperintensity 신호의 더 설득력있는 증거가 없었다. 그러나, 높은 해상도 사후의 MRI는 모두 광학 책자 (A2)의 명확한 하이퍼 강렬한 라인을 보여줍니다. 4 μm의 조직 학적 섹션의 빠른 블루 / 크레 실 바이올렛 얼룩은 생체 MRI에 본 hyperintense의 영역 (A3)을 탈수 초 것을 보여줍니다. 대뇌 백질에서, 생체 내 MRI 미묘한 양자 hyperintensity (B1, 인 세트의 확대)를 보여줍니다. hyperintense 지역은 높은 해상도 사후 MRI (B2)에 대한 명백하다. 4 μm의 조직 학적 섹션의 LFB 염색이 영역 (B3)를 탈수 초 것을 보여줍니다. 기준 I와 비교 한 후N 생체 MRI 및 hemotoxylin - 및 - 에오신 염색, 우측은 해부학 적 이상이 아닌 탈수 초 병변 인 것으로 측정되었다. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54780/54780fig4large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="기업 코드 파일" src="/files/ftp_upload/54780/54780supplementalfiles.jpg" /> 기업 코드 파일. Brain_Slicer_Parts_Marmoset.stl : <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54780/Brain_Slicer_Parts_Marmoset.stl" target="_blank">이 파일을 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.</a> Brain_Slicer_Parts_Human.stl : <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54780/Brain_Slicer_Parts_Human.stl" target="_blank">이 파일을 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.</a> Cap_Insert.stl : <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54780/Cap_Insert.stl" target="_blank">이 파일을 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.</a>

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Utilizing 3D Printing Technology to Merge MRI with Histology: A Protocol for Brain Sectioning

이 프로토콜의 전반적인 목적은 정확하게 정의 된 3D 인쇄 뇌 홀더 및 슬라이서 박스의 생성을 통해 조직학 섹션 자기 공명 영상 (MRI) 이미지 볼륨을 정렬하는 것이다.

3D 인쇄 기술을 활용하여 조직학과 MRI를 병합하기 : 두뇌를위한 프로토콜 단면

Magnetic resonance imaging (MRI) allows for the delineation between normal and abnormal tissue on a macroscopic scale, sampling an entire tissue volume ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

TMS: Using the Theta-Burst Protocol to Explore Mechanism of Plasticity in Individuals with Fragile X Syndrome and Autism

TMS : 연약한 X 증후군 및 자폐증과 개인의 소성의 Mechasnism를 탐험하는 세타 - 버스트 프로토콜을 사용하여

Fragile X Syndrome (FXS), also known as Martin-Bell Syndrome, is a genetic abnormality found on the X chromosome.1,2 Individuals suffering from FXS ...

연구

신경과학

The NeuroStar TMS Device: Conducting the FDA Approved Protocol for Treatment of Depression

NeuroStar TMS 장치 : FDA를 실시는 우울증 치료 프로토콜을 승인

The Neuronetics NeuroStar Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) System is a class II medical device that produces brief duration, pulsed magnetic ...

Functional Neuroimaging Using Ultrasonic Blood-brain Barrier Disruption and Manganese-enhanced MRI

초음파 혈액 - 뇌 장벽 파괴 및 망간 향상된 MRI를 사용하여 기능성 Neuroimaging

Although mice are the dominant model system for studying the genetic and molecular underpinnings of neuroscience, functional neuroimaging in mice remains ...

A Dual Tracer PET-MRI Protocol for the Quantitative Measure of Regional Brain Energy Substrates Uptake in the Rat

We present a method for comparing the uptake of the brain&#39;s two key energy substrates: glucose and ketones (acetoacetate [AcAc] in this case) in the ...

High-resolution In Vivo Manual Segmentation Protocol for Human Hippocampal Subfields Using 3T Magnetic Resonance Imaging

High-resolution In Vivo Manual Segmentation Protocol for Human Hippocampal Subfields Using 3T Magnetic Resonance Imaging

높은 해상도<em&gt; 생체</em&gt; 3T 자기 공명 영상을 이용하여 인간의 해마 서브 필드에 대한 수동 분할 프로토콜

The human hippocampus has been broadly studied in the context of memory and normal brain function and its role in different neuropsychiatric disorders has ...

Modification of a Colliculo-thalamocortical Mouse Brain Slice, Incorporating 3-D printing of Chamber Components and Multi-scale Optical Imaging

Colliculo-thalamocortical 마우스 뇌 조각의 변경, 3 차원 챔버 구성 요소의 인쇄 및 멀티 스케일 광학 이미징을 통합

The ability of the brain to process sensory information relies on both ascending and descending sets of projections. Until recently, the only way to study ...

Combining Optogenetics with Artificial microRNAs to Characterize the Effects of Gene Knockdown on Presynaptic Function within Intact Neuronal Circuits

연 접 기능 그대로 신경 회로 내에 유전자 최저 효과 특성 인공 microRNAs Optogenetics 결합

The purpose of this protocol is to characterize the effect of gene knockdown on presynaptic function within intact neuronal circuits. We describe a ...

Adaptation of Microelectrode Array Technology for the Study of Anesthesia-induced Neurotoxicity in the Intact Piglet Brain

마 취 유도 Neurotoxicity 그대로 돼지 뇌에서의 연구에 대 한 Microelectrode 배열 기술의 적응

Every year, millions of children undergo anesthesia for a multitude of procedures. However, studies in both animals and humans have called into question ...

3D Scanning Technology Bridging Microcircuits and Macroscale Brain Images in 3D Novel Embedding Overlapping Protocol

3D 소설 포함 프로토콜에서 마이크로 회로 및 매크로 스케일 뇌 이미지를 연결하는 3D 스캐닝 기술

The human brain, being a multiscale system, has both macroscopic electrical signals, globally flowing along thick white-matter fiber bundles, and ...

Functional MRI in Conjunction with a Novel MRI-compatible Hand-induced Robotic Device to Evaluate Rehabilitation of Individuals Recovering from Hand Grip Deficits

손 그립 적자에서 회복하는 개인의 재활을 평가하기 위해 새로운 MRI 호환 손 유도 로봇 장치와 함께 기능MRI

Functional magnetic resonance imaging (fMRI) is a non-invasive magnetic resonance imaging technique that images brain activation in vivo, using endogenous ...