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
Description: Watch this Scientific Journal Video about Utilizing 3D Printing Technology to Merge MRI with Histology: A Protocol for Brain Sectioning at JoVE.com

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.

O protocolo descrito aqui permite uma comparação precisa entre a RM e cortes histológicos. O protocolo é apresentada num formato unificado que pode ser aplicado aos cérebros de seres humanos ou animais pequenos, tais como saguis ou roedores. Diferenças específicas para grande (humano) e pequenas (primatas não humanos e roedores) cérebros são destacadas, e no vídeo e figuras de acompanhamento, demonstramos a aplicação no sagüi. Embora a abordagem é simples, o método requer muitos passos, bem como a utilização de vários tipos de software. Além disso, várias questões que possam afectar a precisão deste método é importante mencionar. A qualidade de imagem da ressonância magnética in vivo é um fator importante. Para minimizar a disparidade na resolução da imagem entre a RM e imagens histológicas digitalizadas, deve ser usado o menor tamanho possível MRI voxel. Este conceito também se aplica à qualidade de imagem da ressonância magnética pós-morte. Embora o aumentotempo de aquisição em MRI postmortem permite muito maior resolução de imagem, a preparação pode introduzir artefatos de imagem, tais como quedas de sinal focais relacionadas com bolhas de ar. Estes artefactos podem obscurecer as áreas do tecido, bem como afectar o seu contorno. Além disso, as dimensões do tecido sobre a TMA post mortem não são susceptíveis de ser afectadas pelo processo de fixação e a duração. Enquanto a in vivo para ex vivo MRI jogo pode estar intimamente aproximada utilizando marcos anatômicos em configuração geometria fatia durante a aquisição, o registro não-linear ainda seria necessário para chegar a um maior grau de precisão em combinar essas duas imagens de ressonância magnética. O desenho do suporte do cérebro e slicer é também um passo crucial. Na criação do modelo digital de cérebro, um algoritmo de suavização é aplicado que aumenta ligeiramente do modelo em relação ao cérebro fixo. Isso permite a fácil inserção do cérebro em seu suporte e slicer e reduz bordas afiadas no titular &amp;# 39; s de contorno. No entanto, se o modelo é muito grande (por exemplo, por mais de 5%), o cérebro pode mover-se durante a MRI pós-morte e / ou o corte. Outro ponto importante é o de adaptar a concepção do modelo de cérebro de modo a que o cerebelo é adequadamente colocada no interior do objecto 3D impressa. Isto pode ser particularmente desafiador quando o cerebelo foi danificado durante a extração cerebral na autópsia. Ao imprimir o cortador de cérebro e titular, o tipo de impressora 3D também deve ser escolhida com cuidado. Algumas impressoras multi-jet necessitam de pós-processamento utilizando um forno para remover o material de apoio. Embora estas impressoras podem produzir objectos que são à prova de água e relativamente mais durável do que a área de trabalho fundido modelagem por deposição em impressoras (FDM), o processo de aquecimento para remover suportes podem deformar ligeiramente a caixa, criando intervalos de lâminas que não são perfeitamente perpendicular ao contorno cérebro. O processo de corte do cérebro é mais um passo crucial. Antes th cortee cérebro inteiro em lajes, é importante ter a certeza que o cérebro está sentado firmemente dentro do cortador de cérebro: não deve haver movimento quando ligeira pressão é aplicada sobre o cérebro. Isto tornará possível para as lâminas para cortar o cérebro na localização precisa definir pelos investigadores. Uma pressão contínua, equilibrada deve ser aplicada a ambos os suportes de lâmina durante o corte. Dependendo da nitidez das lâminas e a rigidez do tecido, um ligeiro movimento de corte transversal pode ser vantajosa para a manutenção da superfície de corte plana. O processo de incorporação de parafina pode também ser uma fonte de desalinhamento entre RM e histologia. Se a laje de tecido não está sentado plana contra a caixa durante o processo de incorporação, haverá uma inclinação entre o plano de corte do micrótomo e o local da superfície da laje. Isto irá exigir o corte secções inutilizáveis ​​para encontrar uma superfície plana em que todo o tecido é exposto. Uma maneira de corrigir a inclinaçãoé mudando o ângulo do plano de visualização na MRI postmortem high-isotrópico-resolução. No entanto, isso é quase impossível de executar no in vivo ressonância magnética que é geralmente adquirida com a resolução anisotrópica (tipicamente grossas cortes coronais). Finalmente, o tecido pode experimentar alguma deformação durante o período de formalina e embebidos em parafina de fixação (encolhimento), bem como durante a preparação das lâminas (dobráveis, rachaduras, rugas). Algumas destas deformações pode ser corrigida com a colocação das secções de 4-5 ^ M, num banho de água antes de transferir em lâminas. Outras deformações pode ser parcialmente resolvido através da realização de coregistration imagem deformável das imagens digitalizadas histológicas para as imagens de ressonância magnética pós-morte. No entanto, minimizando as deformações com a prática cuidadosa e hábil é a abordagem mais eficaz para combinar volumes de ressonância magnética para histologia seções. Em conclusão, a metodologia aqui apresentada permite investigators para avaliar com precisão a patologia subjacente dos resultados de MRI. Em termos mais gerais, é uma abordagem promissora para a identificação e / ou validação de novos biomarcadores de ressonância magnética para estudos de investigação que visam processos patológicos específicos, tais como inflamação ou remielinização.

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.

O fluxo de trabalho deste método é resumido na Figura 1. Uma vez que o cérebro está cortado, uma comparação visual entre as imagens de RM e imagens das superfícies superficiais das lajes mostra um bom jogo orientação através de múltiplas placas (Figura 2). Depois de as placas são embebidos em parafina, seccionados que estão num micrótomo e coradas. Uma comparação mais aprofundada entre a alta resolução post-mortem de ressonância magnética e os cortes histológicos corados demonstra uma correspondência precisa e consistente entre todas as estruturas do cérebro de saguim (Figura 3). Neste modelo animal de MS, os animais desenvolvem lesões de substância branca espalhados por toda a substância branca cerebral. Estas lesões podem ser detectados de forma não invasiva através da realização de ressonância magnética. A Figura 4 demonstra a capacidade desta técnica para elucidar o substrato patológico dos resultados de MRI. Pequenas lesões detectadas na ressonância magnética in vivo podeser rastreados em ambos postmortem ressonância magnética e histologia. Tal como mostrado nas inserções, desmielinização no interior das lesões é um dos principais componentes que promovem a mudança do sinal de RM (hiperintensidade comparação com o tecido circundante). A histologia e postmortem MRI também pode mostrar lesões perdidas em in vivo ressonância magnética (Figura 4). <img alt="figura 1" src="/files/ftp_upload/54780/54780fig1.jpg" /> Figura 1. Fluxo de trabalho para a criação de uma caixa de cortador de sagüi cérebro. O cérebro é fixado com formalina (A1) e uma ressonância magnética ponderadas em T2 é adquirido com voxels isotrópicos de 150 um por aresta (A2). As imagens são processadas e thresholded para criar uma máscara binária (A3). A superfície é então processado em software de modelagem 3D (A4). A subtração booleana entre um modelo de cortador eo modelo de cérebro cria um modelo digital do cortador de cérebro (B1). A caixa de cortador de cérebro é impresso em uma impressora 3D (B2). O cérebro é então colocado firmemente na caixa de cortador decorte (B3). <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54780/54780fig1large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/54780/54780fig2.jpg" /> Figura 2. Da esquerda para a direita: In vivo ressonância magnética, postmortem MRI, ea fotografia de placas de tecido. Cortando aviões foram estabelecidas com base na autópsia ressonância magnética (B) e visualmente em comparação com o correspondente ressonância magnética in vivo fatia (A). O cérebro foi então cortado, e as placas resultantes foram encontrados para ser consistente (C). <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54780/54780fig2large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/54780/54780fig3.jpg" /> Figura 3. De alta resolução MRI postmortem e histologiaseção correspondente. Placas foram embebidas em parafina, cortadas com um micrótomo para 4 uM secções e coradas com violeta rápido de cresilo e azul (B). As secções foram então visualmente combinado com T2 100 uM * ressonância magnética ponderadas com base em estruturas cerebrais (A). Detalhes para adquirir esta imagem estão na seção complementar do protocolo e Tabela 1. As estruturas cerebrais: (1) seta vermelha = cápsula interna, seta azul = comissura anterior; (2) seta vermelha = putâmen, seta azul = trato óptico; (3) seta vermelha = caudado, seta azul = hipocampo; (4) seta vermelha = corpo caloso, seta azul = aqueduto cerebral; (5) seta vermelha = colículo inferior, seta azul = trato piramidal. A caixa a tracejado na B1 indica uma fatia sempre que, durante o corte do cérebro ou inclusão em parafina, um erro causou uma ligeira rotação em torno do eixo Y, levando a incompatibilidade da comissura anterior do lado esquerdo. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54780/54780fig3large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma</a>versão maior desta figura. <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/54780/54780fig4.jpg" /> Figura 4. Seguimento lesões de MRI in vivo para a seção de histologia. A in vivo MRI não mostraram nenhuma evidência convincente de hipersinal anormal para sugerir lesões em qualquer trato óptico (A1). No entanto, a alta MRI resolução postmortem mostra claros intensos linhas hiper em ambas as vias ópticas (A2). A mancha azul violeta / cresyl rápida de uma seção histologia 4 mm mostra que as áreas hiperintensas visto na ex vivo MRI são desmielinização (A3). Na substância branca cerebral, in vivo MRI mostra hiperintensidade sutil bilateralmente (B1, ampliado nas inserções). As áreas hipertensas são mais evidentes no postmortem MRI (B2) de alta resolução. A mancha LFB de uma seção histologia 4 mm mostra que estas áreas são de desmielinização (B3). Após a comparação com a linha de base in vivo ressonância magnética e uma mancha hemotoxilina-and-eosina, o lado direito foi determinado para ser uma anormalidade anatômica, não uma lesão demyelinated. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54780/54780fig4large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> <img alt="arquivos de código suplementares" src="/files/ftp_upload/54780/54780supplementalfiles.jpg" /> Arquivos de código suplementar. Brain_Slicer_Parts_Marmoset.stl: <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54780/Brain_Slicer_Parts_Marmoset.stl" target="_blank">Por favor, clique aqui para fazer o download deste arquivo.</a> Brain_Slicer_Parts_Human.stl: <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54780/Brain_Slicer_Parts_Human.stl" target="_blank">Por favor, clique aqui para fazer o download deste arquivo.</a> Cap_Insert.stl: <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54780/Cap_Insert.stl" target="_blank">Por favor, clique aqui para fazer o download deste arquivo.</a>

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

O objetivo geral deste protocolo é o de alinhar com precisão ressonância (MRI) Os volumes de imagem magnética com cortes histológicos através da criação de suportes cerebrais impresso-3D personalizados e caixas slicer.

Utilizando tecnologia de impressão 3D para mesclar MRI com Histologia: Um protocolo para o Cérebro Seccionamento

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

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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

A modificação de um Colliculo-tálamo-cortical do cérebro do rato Fatia, Incorporando a impressão 3-D da Câmara Components and Imaging Optical Multi-escala

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

Combinação de Optogenetics com microRNAs Artificial para caracterizar os efeitos do Gene Knockdown na função pré-sináptica dentro circuitos neuronais intacta

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

Adaptação da tecnologia de matriz de microeletrodos para o estudo de neurotoxicidade induzida por anestesia no cérebro intacto Leitão

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

Tecnologia de digitalização 3D Bridging microcircuitos e imagens cerebrais Macroscale em 3D Novel incorporação de protocolo de sobreposição

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

Ressonância magnética funcional em conjunto com um novo dispositivo robótico induzido à mão compatível com ressonância magnética para avaliar a reabilitação de indivíduos que se recuperam de déficits de aperto de mão

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