Summary
livraison de convection-enhanced (CED) a été proposée comme une option de traitement pour un large éventail de maladies neurologiques. Afin de préparer les professionnels de la santé pour l'adoption de DEC, les modèles de formation accessibles sont nécessaires. Nous décrivons l'utilisation d'un gel d'agarose en tant que tel modèle du cerveau humain pour le test, la recherche et la formation.
Abstract
livraison de convection-enhanced (CED) a été proposée comme une option de traitement pour un large éventail de maladies neurologiques. Neuroinfusion cathéter DEC permet de écoulement de la masse de pression positive pour offrir de plus grandes quantités de produits thérapeutiques destinés à une cible intracrânienne que les méthodes d'administration de médicaments traditionnels. L'utilité clinique de vrai IRM temps guidé DEC (RCED) réside dans la capacité de cibler avec précision, surveiller le traitement et identifier les complications. Avec la formation, RCED est efficace et les complications peuvent être minimisés. Le modèle de gel d'agarose du cerveau est un outil accessible pour les tests de DEC, la recherche et la formation. Cerveau simulé RCED permet en pratique de la chirurgie simulée, tout en fournissant une rétroaction visuelle de la perfusion. Analyse de perfusion permet le calcul de la fraction de distribution (Vd / Vi) permettant à l'élève de vérifier la similitude du modèle par rapport aux tissus du cerveau humain. Cet article décrit notre gel d'agarose cerveau fantôme et décrit moi importantetrics cours des protocoles de perfusion et d'analyse de DEC tout en répondant aux pièges les plus courants rencontrés lors de la perfusion de DEC pour le traitement des maladies neurologiques.
Introduction
livraison de convection-enhanced (CED) a été proposée comme une option de traitement pour un large éventail de troubles neurologiques, y compris les tumeurs malignes du cerveau, l'épilepsie, les troubles métaboliques, les maladies neurodégénératives (comme la maladie de Parkinson) 1, le coup et traumatisme 2. DEC emploie flux massique à pression positive pour la distribution d'un médicament ou d'une autre solution de perfusion. DEC fournit une livraison sûre, fiable et homogène des composés de poids moléculaire, allant de faible à élevé, à des volumes cliniquement pertinentes 3. L'administration de médicaments traditionnels aux tissus du cerveau est sévèrement limitée par la barrière hémato-encéphalique 4. Formé par les jonctions serrées entre les cellules endothéliales qui forment les capillaires dans le cerveau, les blocs barrière hémato-encéphalique et polaire des molécules de haut poids moléculaire de pénétrer dans le parenchyme du cerveau. Direct perfusion cérébrale intraparenchymateuse par DEC peut surmonter les limites des thérapeutiques modalités de délivrance de médicaments précédentset permet l'utilisation d'agents thérapeutiques qui ne serait pas traverser la barrière hémato-encéphalique, et ont donc été disponibles auparavant comme options de traitement viables 5.
Les chercheurs de l'US National Institutes of Health (NIH) ont décrit DEC dans les années 1990 comme un moyen de réaliser de plus grandes concentrations thérapeutiques que par diffusion seul 6-8. Les premières méthodes de CED impliqués implantation d'un ou plusieurs cathéters dans le cerveau, la connexion d'une pompe de perfusion vers le cathéter, et le pompage des agents thérapeutiques directement dans la région ciblée. La fraction accrue de la distribution et de la concentration relativement stable est rapporté à se produire lorsque la pression positive créée par la pompe de perfusion des tissus provoque une dilatation et permettent la perméation du médicament 9.
La technique fondamentale pour CED reste largement la même comme il a été décrit pour la première. Les progrès de la conception du cathéter 10, la technique de perfusion
Fantômes de gel d'agarose imitent plusieurs propriétés mécaniques essentielles du cerveau humain importants pour la compréhension de DEC telles que: Vd, interactions gel cathéter, propriétés poro-élastiques, et perfusion nuage morphologie 10. Il a été démontré mélanges de gel d'agarose 0,2% à imiter les changements in vivo de la fraction des pores locale causés par gel dilatation due à DEC. Une fraction de pores similaire à cerveau humain favorise les interactions similaires et des mesures précises de Vd 19. En outre, des concentrations similaires d'ungarose tels que des gels de 0,6% et 0,8% ont montré des profils de pression de perfusion du cerveau similaires à 20. En outre, les gels d'agarose translucides offrent l'avantage de visualisation en temps réel de la pose du cathéter et de la perfusion un reflux. Fantômes de gel d'agarose sont relativement peu coûteux à produire. Le coût des fantômes de gel d'agarose peut être la clé de la formation future répandue dans la chirurgie neurologique. En raison de ces propriétés, les gels d'agarose fournissent un substitut utile, reproduisant un grand nombre des principaux attributs de perfusion du cerveau humain, sans l'utilisation du tissu cérébral.
Comme indiqué ci-dessus, guidée par l'image CED dans les modèles de gel d'agarose fournit un effet bénéfique méthode in vitro pour les tests, la recherche et la formation. Le but de cet article est de décrire comment recréer fantômes de gel d'agarose, d'esquisser des protocoles d'essai et d'analyse DEC appropriées, et de traiter les erreurs courantes rencontrées lors des perfusions de DEC pour le traitement des maladies neurologiques.
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Protocol
1. Préparation du gel Phantoms et Dye
- Préparer un gel d'agarose à 0,2% par dissolution de 2 g de poudre d'agarose à 0,1% dans 1000 ml d'eau désionisée. Agiter la solution pendant environ 1 minute pour assurer un mélange adéquat; et micro-ondes immédiatement la solution à intervalles de 3 minutes pour 9 min ou jusqu'à ce qu'il dégage, en remuant entre les intervalles.
- Alors que le gel d'agarose est liquide, verser la solution dans 5 cm x 5 cm x 5 cm conteneurs. Laisser de l'espace dans la partie supérieure du récipient pour permettre à l'eau et ajouter le gel d'agarose à refroidir et décanter.
- Une fois que le gel d'agarose est solidifié (environ 1-2 heures), ajouter 1 cm d'eau au-dessus du gel et réfrigérer. Il est préférable d'utiliser le gel dans les 24-48 heures de mélange, mais il peut être stocké pendant jusqu'à une semaine au réfrigérateur 10.
- Préparer un colorant radio contraste dans une seringue de 60 ml composé de 50 ml de 0,017% bromophénol colorant bleu (BPB), et 2 mM de gadotéridol médias radio contraste.
- Mélanger 8,5 mg de BPB colorant à 50 ml d'eau déminéralisée pour créer une solution BPB 0,017%.
- Ajouter 0,2 ml de stock de 0,5 M gadotéridol à la solution BPB 50 ml 0,017% pour créer une solution de gadotéridol 2 mM.
2. Préparation du système de perfusion
- Système de perfusion de la pompe à seringue (méthode préférée): Pour la préparation de la pompe à seringue, joindre le cathéter de perfusion directement à la seringue à travers le capteur de pression, en réduisant le volume mort de la ligne de perfusion. La fonction de purge de la pompe à seringue peut être utilisée pour dégager la ligne de l'air à l'aide d'un bol plus grand que le volume d'amorçage du cathéter à un débit de 10 ul / min.
- Système de perfusion de la pompe à tube (méthode alternative): connexion de la seringue contenant le colorant de contraste radio à la pompe de perfusion. Attacher le capteur de pression à la sortie de la pompe avec le transducteur attaché au moniteur IV. Attacher un cathéter de perfusion 16 G à l'extrémité ouverte du capteur de pression. Remarque: La pointe du cathéter de perfusion G 16 a un diamètre intérieurmètre de 0,2 mm et un diamètre extérieur de 0,35 mm. L'embout est réalisé en silice fondue et la longueur de la pointe est de 3 mm. Il augmente à environ 0,75 mm et continue de 15 mm, le cathéter, puis accélère de façon conique de 1,6 mm ou 16 G.
- Préparer pour perfusion en purgeant le système pendant environ 15 min à 16.667 l / min pour éliminer les bulles d'air. Ne pas dépasser le débit 16,667 pi / min, que la machine cessera perfusion en raison de la haute pression de ligne. À la suite de la fixation du cathéter de perfusion à la ligne sortant de la pompe à perfusion, lignes de purge d'air à l'aide de la fonction "bolus" de la pompe à perfusion.
- Fixer le support du cathéter de perfusion et le cadre trajectoire au conteneur gel fantôme (5 cm x 5 cm x 5 cm) et sa place dans la IRM.
3. DEC Gel perfusion et M. balayage
- Zéro la valeur de pression (mmHg) enregistrées par le moniteur de IV avant de commencer la perfusion.
- Insérer le cathéter de perfusion dans le gel d'agarose wvec la pompe à perfusion en cours d'exécution au débit le plus faible possible, dans ce cas, 1.667 pi / min.
- Commencer l'analyse de M., en utilisant les paramètres indiqués dans le tableau 1, et la perfusion continue à un taux de 1,667 pi / min. Infuser le gel à une vitesse constante jusqu'à ce que le volume total perfusé atteint 60 pi (environ 38 min).
- Scannez le gel continu en 3 min et 50 seconde d'intervalle. Enregistrer les lectures de pression toutes les 60 secondes. Une fois le volume perfusé atteint 60 pi, éteignez la pompe à perfusion; et la numérisation de M. complet tout en continuant à enregistrer des lectures de pression.
4. Analyse des données MR
- Pour l'analyse des images IRM, utiliser une visionneuse DICOM approprié avec des fonctionnalités ROI de segmentation.
- Sélectionner la trame correcte dans chaque balayage marqué par la section transversale du cathéter comme on le voit sur la figure 1.
- Utilisation du "retour sur investissement - rectangle" outil, sélectionnez la plus grande partie du gel qui n'inclut paspartie du site de perfusion. La volonté de sortie du logiciel une densité de pixels de moyenne avec un écart type. Trouver la valeur qui correspond à trois écarts types de la moyenne. Cette valeur est utilisée comme seuil pour déterminer quand le contraste est présent à un niveau de confiance de 99,7%.
- Utilisation du "retour sur investissement - cercle" outil, encercler le site de perfusion avec un grand cercle assez et donner ce un nom unique.
- Sélectionnez le cercle et en utilisant le "ROI - définir des valeurs de pixels à" outil, la valeur de seuil d'entrée trouvée dans l'étape 4.3 en "si la valeur actuelle est supérieure à:" boîte et cochez cette ligne uniquement. Puis, dans "à cette nouvelle valeur:", entrez une valeur élevée (25 000). Réinitialiser la densité de pixels pour sélectionner la zone couverte par le seuil préalablement défini.
- Ensuite, en utilisant le "ROI - développer la région (2D/3D segmentation)" outil, sélectionnez 2D région de plus en plus, l'algorithme de confiance avec le paramètre de rayon initial = 2, et brosse ROI. Cliquer à l'intérieur du site de perfusion pour le logiciel pour calculer l'aire totale of cette région.
- En supposant une perfusion nuage sphérique, calculer le volume de diffusion de la région par l'intermédiaire de l'équation suivante: V = 4/3π (√ (Région / π)) 3
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Representative Results
Interprétation et analyse des infusions DEC impliquent plusieurs facteurs importants tels que la fraction de distribution et reflux infusat. Le calcul de la fraction de répartition dépend en grande partie sur le calcul de la Vd. Par conséquent interprétation précise des images IRM est essentielle. Nous proposons une méthode semi-automatique pour reproduire de façon fiable ces mesures énumérées ci-dessus. Ces méthodes déterminent objectivement la surface de section transversale du nuage de liquide infusé et un rayon approximatif. Bien que variable en gel d'agarose le nuage de perfusion souvent prouvé sphérique. En supposant une solution intraveineuse nuage sphérique, ce rayon peut être utilisé pour déterminer le Vd pour la perfusion DEC. Vd / Vi pour la perfusion d'un gel d'agarose peut alors être calculée avec le volume mesuré infusé. Gel d'agarose à une concentration de 0,2% s'est avérée une représentation raisonnable de tissu cérébral avec un rapport Vd / Vi de 5.0 10, tomber entre les ratios Vd / Vi mesurées de tissu cérébral allant de 3,1 à 5,20, 21, 22.
Les mesures de pression prises au cours de la perfusion de DEC sont également importantes pour assurer la perfusion est stable et constant. Les pics de pression détectés peuvent indiquer des erreurs dans la perfusion telles que des bulles d'air ou des blocages dans le cathéter. Le profil de pression de la perfusion devrait atteindre un pic initialement avant de diminuer à un plateau relativement stable pendant la durée de la perfusion 20.
Le principal détriment de la réussite de l'infusion de l'air dans la ligne de perfusion. Air modifie la mesure de la pression de perfusion, ainsi que le volume du colorant étant perfusé. Il peut également causer une désorganisation du tissu local et affecter la distribution de la solution de perfusion. Une étude a été réalisée avec succès en utilisant des cathéters coaxiaux qui ont donné les paramètres pour réduire ou éliminer les effets produits par l'air de s'échapper dans le site de perfusion 23. De notre étude, nous avons identifié un besoin pour Investig avenirations dans des méthodes appropriées de perfusions de DEC en utilisant des cathéters de canule simples tels que le cathéter SmartFlow à minimiser ou même éliminer la présence d'air.
Un paramètre important pour l'identification de la présence d'air dans la ligne de perfusion est la pression de perfusion. Comme le montre la pression de perfusion (mm Hg) de la ligne dans la figure 2, il existe un pic dans la pression de la ligne de perfusion, en même temps que de l'air est introduit dans le conduit de cathéter. En comparant les lectures de pression à l'image des horodateurs MR, un pic de pression peut indiquer la présence d'une bulle d'air avant M. confirmation de l'image. Ceci suggère pression peut être une balise d'avertissement potentiel de détection et de prévention de la délivrance inappropriée de l'air in vivo. Il était temps entre le pic initial de la pression et lorsque l'air a été effectivement remis dans le gel. C'est important de noter puisque l'air ne doit pas être injecté dans le cerveau au cours d'une procédure réelle. Si la pression accrue était observableed dans un cas concret, il pourrait y avoir suffisamment de temps pour garder l'air d'atteindre le site de perfusion dans le cerveau.
Une fois que l'air arrive à l'extrémité du cathéter, la croissance de la bulle d'air peut être vu dans les images par résonance magnétique, comme indiqué sur la figure 3, les panneaux AF. La bulle d'air provoque l'élargissement et l'irrégularité du gland de colorant et modifie la mesure de Vd aussi. Ainsi, il est important d'identifier et de valider une méthode pour préparer le système qui assure constamment elle est dépourvue de l'air avant de placer le cathéter, ce qui rend certain air ne nuit pas à la perfusion. Une façon d'empêcher l'air entrant dans le cathéter peut être de commencer l'infusion avant l'insertion du cathéter dans le gel d'agarose.
Le reflux de la solution de perfusion le long de l'interface sonde-gel peut nuire à la perfusion en permettant à la solution de perfusion pour quitter le cadre. Alors que le reflux peut se produire à n'importe quel moment pendant la perfusion, il ya une augmentation de l'incidence de refoulement à t il démarre de la perfusion et en augmentant la vitesse de perfusion 10. Le refoulement a également été associée à la présence de bulles d'air, la technique d'insertion de cathéter, et la conception de cathéter, si l'écoulement de retour peut encore se produire en dépit de ces variables 23. Pour réduire au minimum le reflux, un, reflux cathéter résistant à gradins a été utilisé, et la vitesse de perfusion a été maintenu constant et aussi faible que possible (1,667 ul / min). On peut aussi éviter le refoulement inutile en évitant les pics de pression. Le long d'un diamètre du cathéter, il a été démontré premières pointes de pression de perfusion (IIPS) (associé à l'expulsion d'une occlusion de cathéter fin) afin d'augmenter la probabilité que le refoulement se produit. Par conséquent, une technique de «filet» a été utilisé lorsque la perfusion a été lancé à la vitesse minimum juste avant l'insertion. Cathéters à membrane poreuse, ainsi que des dessins pointe de valve du cathéter, ont été proposés pour atténuer les occlusions de ports d'extrémité et IIPS associé.
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Tableau 1. Paramètres et les valeurs utilisées pour l'analyse de M. de la perfusion d'imagerie.
. Figure 1 Groupe 1, montrant une image du cathéter montage et gel d'agarose à côté de panneau 2 contenant une image de M. de gel d'agarose montrant une coupe transversale du cathéter de perfusion étiquettes comme suit:. MR guide de trajectoire visible peut être vu par des étiquettes A et B, le cathéter de perfusion par étiquette C, l'eau au-dessus du gel d'agarose par le label D, la mise en commun agent de contraste à l'interface de l'eau de gel par étiquette E, le gel d'agarose par le label F, et le nuage de perfusion par étiquette G.
Figure 2. Graphique démontrant les effets de l'air sur la perfusion de DEC. L'air a été noté dans la ligne de perfusion 15 min à la perfusion. A 17 min un pic de la pression a été enregistré, comme indiqué par la ligne verte. La bulle d'air a également un effet drastique sur le rapport Vd et Vd / Vi comme on le voit par les lignes en pointillés bleus et bruns respectivement. Sur l'air entrant dans la ligne, le Vd enrichi d'environ 5-9 pi; tandis que le Vi est resté linéaire. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 3. Des images de résonance magnétique montrantla croissance de nuage de perfusion et de la bulle d'air fermé. La première image montre le gel avant l'insertion du cathéter, la deuxième image montre l'insertion du cathéter après le début de la perfusion, et le moment ultérieur laps représenté est dans à peu près toutes les 4 min . La bulle d'air dénature le volume réel du nuage de solution intraveineuse et empêche la mesure précise de Vd. Air a été vu entrant dans le cathéter de perfusion immédiatement avant le balayage de la MR. Panneaux AF AF correspondent à des points sur la figure 2, montrant la progression de la perfusion.
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Discussion
Les étapes essentielles pour assurer le succès de la perfusion sont: la purge de la ligne de perfusion de l'air, en mélangeant le gel d'agarose, l'analyse des données de RM, l'utilisation de petits diamètres de cathéter interne, en utilisant des gradins des conceptions de cathéters pour réduire au minimum le reflux, et en minimisant la pression ressentie par l' gel ou de tissu dans lequel le médicament est perfusé. Comme indiqué précédemment, le principal détriment de la réussite de l'infusion est de l'air de la ligne de perfusion. Correctement et complètement purger la ligne de perfusion de l'air est essentielle pour assurer l'air ne pénètre dans la perfusion. Tout aussi important est le mélange du gel d'agarose. Synthèse incorrecte du gel pourrait conduire à de grandes variations de la concentration et de cohérence, qui à son tour causer des fluctuations dans la distribution infusat. Analyse cohérente des données de M. est la clé pour des mesures précises et objectives de Vd et ratios Vd / Vi. Précisément en suivant les étapes décrites dans le protocole fournit une méthode cohérente pour l'analyse des données de MR.
t "> Cependant, ces techniques ne sont pas sans limites. Lors de l'insertion du cathéter, le gel d'agarose peut se fracturer ou lacérer imprévisible 10. nature imprévisible du gel d'agarose pourrait causer des changements dans l'interface gel-cathéter rendant différente de tissu cérébral humain et inutilisables. limitations supplémentaires peuvent résulter de l'hypothèse d'un nuage de perfusion sphérique pour le calcul de la Vd. Tandis que les nuages de perfusion sphériques étaient communs avec des infusions en gel d'agarose, en essayant de reproduire la perfusion in vivo peut donner des résultats différents. tissu cérébral est plus anisotrope, plus hétérogène, et contient limites anatomiques plus régionaux que gel d'agarose et donc provoque la variance en infusion nuage morphologie 10. Il est important de noter que ces Vd ont été estimés grossièrement, sans prendre en compte la présence d'artefacts de susceptibilité magnétique, ce qui peut diminuer le signal intensité du nuage de solution intraveineuse. Aux fins de cette manuscript nous avons fait l'hypothèse d'une diffusion anisotrope et nous comprenons qu'il s'agit d'une estimation. Il peut exister des modifications supplémentaires à la technique actuelle pour améliorer la cohérence et la précision des résultats. Les modifications peuvent inclure une purge supplémentaire des lignes pour éviter de nouvelles air dans l'infusion ou en utilisant un logiciel de calculer plus précisément un volume 3D à éviter d'assumer une solution intraveineuse nuage sphérique. Méthodes de modélisation informatique tel que décrit par Linninger et al. Peuvent être utilisés pour prévoir et mesurer le volume de perfusion DEC nuage 24, 25 plus précisément.Par rapport aux méthodes existantes qui nécessitent de cerveaux de cadavres ou animale, gel d'agarose fournit un modèle plus facilement accessible pour les essais DEC. La nature translucide du gel d'agarose offre également la visualisation en temps réel de la perfusion. Cette visualisation en temps réel donne le stagiaire la capacité de voir des bulles d'air ou de reflux dans l'infusion avant qu'elle ne soit détectée par le MR, touteraison pour une correction rapide et la modification. Pour les applications futures, gel d'agarose fournit les modèles accessibles nécessaires pour les essais futurs, la recherche et la formation en DÉC.
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Disclosures
Les auteurs déclarent qu'ils n'ont aucun intérêt financier concurrents.
Acknowledgments
Les auteurs tiennent à remercier le personnel des installations d'IRM à la Clinique de Semmes-Murphey, Memphis, Tennessee, ainsi que le département de neurochirurgie à l'Université de Tennessee Health Science Center à Memphis, Tennessee.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Prohance | Bracco | Gadoteridol radio contrast media | |
| Bromophenol blue dye | Biorad | 161-0404 | Dye for infusate visualization |
| Agarose gel powder | Biorad | 161-3101EDU | Agarose powder for creating gels |
| Medrad Veris MR Vital Signs Monitor | Medrad | MR safe infusion pressure monitor | |
| 16 G SmartFlow Catheter | SurgiVision | Infusion catheter | |
| Medrad Continuum MR Infusion System | Medrad | MR safe infusion pump | |
| SMART Frame MRI Guided trajectory frame | ClearPoint | Infusion catheter frame | |
| Osirix imaging software and DICOM Viewer | Osirix Imaging Software | OsiriX 32-bit DICOM Viewer |
References
- Miranpuri, G. S., et al. Gene-based therapy of Parkinson's Disease: Translation from animal model to human clinical trial employing convection enhanced delivery. Annals of Neurosciences. 19, 133-146 (2012).
- Sillay, K., Hinchman, A., Akture, E., Salamat, S., Miranpuri, G., Williams, J., Berndt, D. Convection Enhanced Delivery to the Brain: Preparing for Gene Therapy and Protein Delivery to the Brain for Functional and Restorative Neurosurgery by Understanding Low-Flow Neurocatheter Infusions Using the Alaris® System Infusion Pump. Annals of Neurosciences. 20, (2013).
- Song, D. K., Lonser, R. R. Convection-enhanced delivery for the treatment of pediatric neurologic disorders. Journal of child neurology. 23, 1231-1237 (2008).
- Bobo, R. H., et al.
- Debinski, W., Tatter, S. B. Convection-enhanced delivery for the treatment of brain tumors. Expert review of neurotherapeutics. 9, 1519-1527 (2009).
- Morrison, P. F., Laske, D. W., Bobo, H., Oldfield, E. H., Dedrick, R. L. High-flow microinfusion: tissue penetration and pharmacodynamics. The American journal of physiology. 266, 292-305 (1994).
- Nguyen, T. T., et al. Convective distribution of macromolecules in the primate brain demonstrated using computerized tomography and magnetic resonance imaging. Journal of neurosurgery. 98, 584-590 (2003).
- Lonser, R. R., et al. Successful and safe perfusion of the primate brainstem: in vivo magnetic resonance imaging of macromolecular distribution during infusion. Journal of neurosurgery. 97, 905-913 (2002).
- Raghavan, R., et al. Convection-enhanced delivery of therapeutics for brain disease, and its optimization. Neurosurg Focus. 20, (2006).
- Sillay, K., et al. Benchmarking the ERG valve tip and MRI Interventions Smart Flow neurocatheter convection-enhanced delivery system's performance in a gel model of the brain: employing infusion protocols proposed for gene therapy for Parkinson's disease. Journal of neural engineering. 9, (2012).
- Schomberg, D., Wang, A., Marshall, H., Sillay, K., Miranpuri, G. Ramped-Rate vs. continuous rate infusions: An in vitro comparison of Convection Enhanced Delivery protocols. Annals of Neurosciences. 20, (2013).
- Sillay, K. A., et al. Perioperative Brain Shift and Deep Brain Stimulating Electrode Deformation Analysis: Implications for rigid and non-rigid devices. Ann Biomed Eng. 41, 293-304 (2013).
- Brodsky, E., Block, W., Alexander, A., Emborg, M., Ross, C., Sillay, K. Intraoperative Device Targeting using Real-Time MRI. Biomedical Sciences and Engineering Conference, BSEC. , (2011).
- Sillay, K., et al. Strategies for the delivery of multiple collinear infusion clouds in convection-enhanced delivery in the treatment of Parkinson's disease. Stereotactic and functional neurosurgery. 91, 153-161 (2013).
- Brady, M. L., et al. Pathways of infusate loss during convection-enhanced delivery into the putamen nucleus. Stereotactic and functional neurosurgery. 91, 69-78 (2013).
- White, E., et al. An evaluation of the relationships between catheter design and tissue mechanics in achieving high-flow convection-enhanced delivery. J Neurosci Methods. 199, 87-97 (2011).
- Fiandaca, M. S., Forsayeth, J. R., Dickinson, P. J., Bankiewicz, K. S. Image-guided convection-enhanced delivery platform in the treatment of neurological diseases. Neurotherapeutics : the journal of the American Society for Experimental NeuroTherapeutics. 5, 123-127 (2008).
- Jagannathan, J., Walbridge, S., Butman, J. A., Oldfield, E. H., Lonser, R. R. Effect of ependymal and pial surfaces on convection-enhanced delivery. Journal of neurosurgery. 109, 547-552 (2008).
- Chen, Z. J., Broaddus, W. C., Viswanathan, R. R., Raghavan, R., Gillies, G. T. Intraparenchymal drug delivery via positive-pressure infusion: experimental and modeling studies of poroelasticity in brain phantom gels. IEEE transactions on bio-medical engineering. 49, 85-96 (2002).
- Chen, Z. J., et al. A realistic brain tissue phantom for intraparenchymal infusion studies. Journal of neurosurgery. 101, 314-322 (2004).
- Richardson, R. M., et al. Interventional MRI-guided Putaminal Delivery of AAV2-GDNF for a Planned Clinical Trial in Parkinson's Disease. Mol Ther. 19, 1048-1057 (2011).
- Thorne, R. G., Hrabetova, S., Nicholson, C. Diffusion of epidermal growth factor in rat brain extracellular space measured by integrative optical imaging. Journal of neurophysiology. 92, 3471-3481 (2004).
- Panse, S. J., Fillmore, H. L., Chen, Z. J., Gillies, G. T., Broaddus, W. C. A novel coaxial tube catheter for central nervous system infusions: performance characteristics in brain phantom gel. J Med Eng Technol. 35, 408-414 (2010).
- Linninger, A. A., Somayaji, M. R., Zhang, L., Smitha Hariharan, M., Penn, R. D. Rigorous mathematical modeling techniques for optimal delivery of macromolecules to the brain. IEEE transactions on bio-medical engineering. 55, 2303-2313 (2008).
- Sampson, J. H., et al. Clinical utility of a patient-specific algorithm for simulating intracerebral drug infusions. Neuro-oncology. 9, 343-353 (2007).
