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Articles by Alan McMillan in JoVE
JoVE Clinical and Translational Medicine
Un In vivo Modello di roditore della contrazione indotta Lesioni e monitoraggio non invasivo di recupero
1Department of Physiology, University of Maryland School of Medicine, 2Department of Orthopaedics, University of Maryland School of Medicine, 3Department of Diagnostic Radiology, University of Maryland School of Medicine
Un
Other articles by Alan McMillan on PubMed
Voxel-based Morphometry Di Epilessia Del Lobo Temporale Unilaterale Rivela Anomalie Nella Sostanza Bianca Cerebrale
Indagini morfometriche basata sui voxel (VBM) di epilessia del lobo temporale si sono concentrati sulla presenza e distribuzione delle anomalie di materia grigia. Studi VBM fino ad oggi hanno identificato le anomalie previste nell'ippocampo e lobo temporale extrahippocampal, così come più diffuse anomalie nel talamo, cervelletto ed extratemporal aree corticali. Ad oggi, non c'è una completa indagine VBM della sostanza bianca cerebrale nell'epilessia del lobo temporale nonlesional. Questo studio ha esaminato 25 pazienti di epilessia lobo temporale lateralized (13, sinistra, destra 12) e 62 controlli sani per quanto riguarda il lobo temporale ed extratemporal grigio e bianco importa. Coerente con i precedenti rapporti, gray matter anomalie erano evidenti nell'ippocampo omolaterale e talamo ipsilaterale. Temporale ed extratemporal materia bianca è stata colpita omolaterale al lato di esordio di sequestro, in entrambi gruppi di epilessia del lobo temporale destro e sinistro. Questi risultati indicano che l'epilessia del lobo temporale cronico è associato solo con anomalie nella materia grigia, ma anche con concomitanti anomalie nelle regioni della sostanza bianca cerebrale che possono influenzare la connettività all'interno e tra gli emisferi cerebrali.
Analisi Delle Componenti Indipendenti Applicati a Self-Paced Funzionale MR Imaging Paradigmi
Self-Paced funzionale MR imaging (fMRI) paradigmi, in cui i tempi di attività sono determinato dalla performance del soggetto, può offrono diversi vantaggi rispetto paradigmi comunemente applicate con tempi predeterminati di stimolo. Analisi delle componenti indipendenti (ICA) non richiedono la specifica di una funzione di risposta temporizzata e potrebbero essere un metodo vantaggioso di derivazione risultati da fMRI insiemi di dati con tempi di risposta variabili e durate. In questo studio di volontari normali (N = 10) ciascuno eseguiti due paradigmi di motore e aritmetica fMRI Self-Paced. Singoli insiemi di dati sono stati analizzati con l'algoritmo ICA spaziale Infomax. Analisi di regressione convenzionali è stata eseguita per scopi di confronto. ICA spaziale prodotto effettivamente componenti correlate alle attività da ciascuno dei set di dati Self-Paced, addirittura in alcuni casi dove un'analisi di regressione ha reso funzionale mappe non specifici. Per il motore paradigma, questi componenti costantemente mappati a zone motore primari. ICA del paradigma aritmetico ha reso più componenti correlate alle attività che variabilmente associati alle regioni dei lobi frontale e parietale. Analisi di regressione ha reso generalmente simili mappe spaziali. I più componenti ICA correlate alle attività che a volte sono state prodotte da ogni Self-Paced set di dati possono essere difficile identificare e valutare per il significato. Questi risultati preliminari indicano che ICA è utile come un metodo esplorativo e complementare all'analisi di regressione convenzionali per fMRI di paradigmi di autoapprendimento.
La Frequenza, Le Complicazioni E L'eziologia Dell'ADHD Nel Nuovo Epilessia Pediatrica Di Insorgenza
Studi recenti suggeriscono che Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD) è una comune condizione di comorbidità nell'epilessia infantile, ma poco è noto riguardo la natura, la frequenza e la temporizzazione delle complicazioni neurocomportamentali/cognitivo associate o l'eziologia sottostante dell'ADHD nell'epilessia. Questa indagine ha esaminata: (i) la prevalenza di ADHD e suoi sottotipi; (ii) l'associazione di ADHD con anomalie in status accademico, neuropsicologici, comportamentali e psichiatrici e (iii) l'eziologia dell'ADHD nell'epilessia pediatrica. Settanta-cinque bambini (età 8-18) con epilessia idiopatica di nuova/recente insorgenza e 62 controlli sani sono stati sottoposti intervista strutturata (K-DAU) per identificare la presenza e tipo del DSM-IV definito ADHD, valutazione neuropsicologica, quantitativa Signor volumetrics, caratterizzazione del genitore osservato funzione esecutiva, revisione dei progressi accademici/educativi e valutazione dei fattori di rischio durante la gestazione e il parto. I risultati indicano che l'ADHD è significativamente più prevalente nell'epilessia di nuova insorgenza rispetto ai controlli sani (31% contro il 6%), caratterizzati prevalentemente dalla variante disattenta, con esordio antedating la diagnosi di epilessia nella maggior parte dei bambini. Correttive servizi per underachievement accademico, conseguenze neuropsicologiche con importanti differenze nella funzione esecutiva e padre segnalato Difficoltà comportamenti basati su ADHD nell'infanzia l'epilessia è associata a tassi significativamente maggiori della scuola. ADHD in età pediatrica epilessia è che né associati con le caratteristiche cliniche o demografiche epilessia né potenziali fattori di rischio durante la gestazione e nascita. MRI quantitativa dimostra che l'ADHD nell'epilessia è associato significativamente maggiore materia grigia nelle regioni distribuite del lobo frontale e significativamente più piccolo volume del tronco encefalico. Nel complesso, l'ADHD è una comorbidità prevalenti di nuovo epilessia idiopatica ad esordio associato a una diversità di complicazioni salienti educative, cognitive, comportamentali e sociali che composizione insorgenza di epilessia in una significativa percentuale di casi ed appaiono correlate ad anomalie dello sviluppo neurologico nella struttura del cervello.
Posizione Di Myofiber Danno Nel Muscolo Scheletrico Dopo Allungando Le Contrazioni
Allungamento contrazioni ad alta potenza sono associate a danni muscolari e dolore, e la giunzione muscolo-tendine è comunemente citata come l'area principale dove si verifica il danno myofiber. Abbiamo indotta da lesioni nel muscolo ratto tibiale anteriore e acquisito postinjury immagini di risonanza magnetica (MRI). Abbiamo inoltre dosati danno di membrana e quantificato il numero della centrale nucleate myofibers tutto muscoli feriti. I risultati suggeriscono che myofiber lesioni si verifica principalmente nella porzione centrale del muscolo, con edema interstiziale nelle parti media e distale.
Confronto Di Lama Sagittale T2-pesate E Fast Spin-echo RM Della Pelvi Femmina Per Motion Detection Artefatto E Lesione
L'obiettivo di questo studio era di valutare l'efficacia di MRI lama (denominazione per periodicamente ruotati linee parallele sovrapposte con ricostruzione avanzata [elica] Signor sistemi da Siemens Healthcare) rispetto ai convenzionale T2-pesate fast spin-echo (FSE) MRI per ridurre gli artefatti e migliorare la qualità dell'immagine quando la pelvi femminile di imaging.
Progettazione E Controllo Di Un Compatibile RM 1-DOF Azionato Pneumaticamente Robot Con Lunghe Linee Di Trasmissione
Questo libro presenta la progettazione e il controllo di un robot driver compatibile RM 1-DOF ago e il suo controllo la posizione precisa con azionamento pneumatico con linee di trasmissione lungo. MRI fornisce immagini di qualità superiore rispetto alle altre modalità di imaging come la TC o ecografia, ma impone severe limitazioni sulla scelta dell'azionatore e materiale (per evitare la distorsione delle immagini) a causa di un forte campo magnetico. Siamo principalmente interessati a sviluppare un robot di biopsia seno pneumaticamente attuate con una larghezza di banda di grande forza e precisa capacità di targeting durante ablazione con radiofrequenza (RFA) del tumore al seno e ad esplorare la possibilità di utilizzare linee di trasmissione lungo pneumatici da fuori dalla stanza di MRI per il dispositivo in magnete per evitare qualsiasi distorsione immagine qualunque. Questo articolo presenta un modello dell'intero sistema pneumatico. Le linee pneumatiche sono approssimate da un sistema di primo ordine con tempo di ritardo, perché la sua dinamica sono disciplinate dall'equazione del telegrafo con diversi coefficienti e condizioni al contorno, che non può essere risolto proprio. La risposta lenta del pneumatici lungo linee e sottosistemi valvola fare posizione challenging di controllo. Questo è ulteriormente aggravato dalla presenza di attrito non uniforme nel dispositivo. Modalità di controllo a scorrimento (SMC) è stato adottato, dove attrito è stata trattata come un periodo di incertezza per guidare il sistema sulla superficie di scorrimento. Tre diversi controller erano progettato, sviluppato e valutato per raggiungere il controllo preciso della posizione della sonda RFA. Risultati sperimentali hanno rivelato che tutti SMCs ha dato prestazioni soddisfacenti con lunghe linee di trasmissione. Inoltre abbiamo eseguito alcuni esperimenti con un sensore di forza fibra ottica 3-DOF associato all'ago per valutare le prestazioni del dispositivo in MRI sotto continuo imaging.
Tensore Di Diffusione MRI Per Valutare Danni Nel Muscolo Scheletrico Sano E Distrofica Dopo Allungando Le Contrazioni
Lo scopo di questo studio era di determinare se le variabili calcolate da diffusion tensor imaging (DTI) sarebbero servito come un affidabile marcatore di danno dopo un infortunio di sforzo muscolare distrofica (mdx) e topi wild type (WT). Lesione unilaterale del muscolo tibiale anteriore (TA) è stata indotta in vivo di 10 contrazioni allungamento massime. Alta risoluzione MRI strutturali T1 e T2-pesate, tra cui mappatura T2 e spin echo DTI acquistata in un sistema MRI animale piccolo 7T. Lesione è stata confermata da una perdita significativa di coppia isometrica (85% in mdx versus 42% in peso). Aumento maggiore coefficiente di diffusione apparente (ADC), assiali e radiali diffusività (annuncio e RD) del muscolo infortunato erano presenti nei topi mdx versus controlli. Queste modifiche erano parallelo da diminuzioni nell'anisotropia frazionale (FA). Inoltre, T2 è stata aumentata in topi mdx, ma l'estensione spaziale dei cambiamenti era inferiore rispetto a quelli nei parametri DTI. I dati suggeriscono che DTI è un accurato indicatore di infortunio muscolare, anche a primi punti di tempo, dove i cambiamenti di segnale Signor sono dominati da edema locale.
Verso Un Meso-scala SMA-azionato Il Robot Neurochirurgica Compatibile Con Risonanza Magnetica
I tumori cerebrali sono le complicanze più temute del cancro. Loro trattamento è impegnativo a causa della mancanza di buona modalità di imaging e l'impossibilità di rimuovere il tumore completo. Facilitare la rimozione del tumore con l'accesso alle regioni di fuori della "line-of-sight" richiederà un altamente abile e MRI compatibili robot. Vi presentiamo il nostro lavoro verso lo sviluppo di un robot neurochirurgico MRI-compatibile. Abbiamo usato due fili di lega (SMA) di memoria di forma antagonistica come attuatori per ogni articolazione. A causa della limitazione di dimensione del dispositivo, contiamo sul feedback di temperatura per controllare il movimento congiunto del robot. Abbiamo sviluppato un modello teorico basato sul modello di Tanaka per caratterizzare la proposta congiunta con la variazione di temperatura cavo SMA. I risultati hanno dimostrato che la temperatura del filo SMA può essere utilizzata in modo affidabile per prevedere il movimento del robot. Quindi abbiamo utilizzato un sistema PWM e circuito di commutazione per controllare la temperatura della SMA fili multipli. Risultati sperimentali hanno dimostrato che siamo in grado di azionare il robot in modo affidabile e osservare il movimento congiunto in un mezzo di gelatina. Signor immagini ha anche mostravano che il robot è completamente compatibile con MRI e non crea nessuna distorsione dell'immagine significativa.
Segnalazione Di Mappatura Quantitativa Ossigeno Nell'imaging EPR
Mappe di ossigeno derivati da imaging spettrale-spaziale per risonanza paramagnetica di elettrone (EPRI) si basano sul relaxivity di ossigeno molecolare con sonde paramagnetiche spin. Questa tecnica può essere combinata con MRI per facilitare la mappatura dei valori di pO(2) in posizioni specifiche anatomici con alta precisione. La procedura di co-registrazione, che abbina le dimensioni fisiche e digitali di immagini EPR e onorevole, può presentare la mappa pO(2) a più alta risoluzione di MRI, esagerando la risoluzione spaziale di ossigeno, rendendo difficile distinguere precisamente regioni ipossiche da regioni normossiche. La distinzione di quest'ultima è fondamentale nel monitoraggio del trattamento del cancro da radiazioni e chemioterapia, poiché è ben noto che le regioni ipossiche sono tre o quattro volte più resistente al trattamento rispetto alle regioni normossiche. Lo scopo di questo articolo è di descrivere pO(2) mappe basati sulla risoluzione intrinseca del EPRI. Un parametro spettrale che colpisce la risoluzione spaziale intrinseca di EPRI è l'intera larghezza a metà altezza (FWHM) massimo della linea assorbimento EPR, privo di pendenza, immagini codificati in frequenza. Nel singolo punto di imaging troppo, i tempi di rilassamento trasversali (T(2)(∗)) limitare la risoluzione dal decadimento del segnale di exp(-t(p)/T(2)(∗)) dove il tempo di ritardo dopo l'impulso di eccitazione, t (p), è legato alla risoluzione. Sebbene la densità di spin di due oggetti point possono essere risolti in questa separazione, è insufficiente per valutare le modifiche quantitative dei livelli di pO(2) poiché il linewidths proporzionalmente sono influenzate da pO(2). Una separazione spaziale di almeno due volte questa risoluzione è necessario identificare correttamente un cambiamento a livello di pO(2). Inoltre, i valori pO(2) sono offuscati dalle incertezze derivanti dalle dimensioni spettrale. Sfocatura a causa della bassa risoluzione e rumore modula i livelli di pO(2) presso i confini dell'ipossia e regioni normossiche risultante nell'apparente pO(2) livelli più alti nelle regioni ipossiche. Pertanto, specifiche di risoluzione intrinseca e incertezze pO(2) sono necessari per interpretare elaborati digitalmente pO(2) illustrazioni.
