Imaging fascicular organization of rat sciatic nerves with fast neural electrical impedance tomography.
Imaging fascicular organization of rat sciatic nerves with fast neural electrical impedance tomography.
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DOI：
10.1038/s41467-020-20127-x
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发表时间：
2020-12-07
影响因子：
16.6
通讯作者：
Holder D
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ravagli E;Mastitskaya S;Thompson N;Iacoviello F;Shearing PR;Perkins J;Gourine AV;Aristovich K;Holder D
周围神经的复合动作电位（CAPs）成像可以帮助避免选择性刺激识别神经束的神经调节副作用。现有的方法分辨率低，成像深度有限，或者具有侵入性。快速神经电阻抗断层扫描（EIT）使用非穿透性柔性神经套电极阵列，允许束状CAP成像分辨率<200 μ m, <1 ms。在这里，我们通过与微计算机断层扫描（microCT）和荧光右旋糖酐示踪剂的组织学相比较，验证了大鼠坐骨神经的EIT成像。在EIT中，个体肌束（胫骨、腓骨和腓肠）受到刺激时，组织阻抗会发生可重复的局部变化。重建的EIT图像与显微ct扫描和组织学相吻合，肌束之间有明显的分离（p < 0.01）。平均神经束位置的识别准确度为神经直径的6%。这表明快速神经电成像技术可以可靠地成像神经的功能性束状解剖，从而有助于选择性神经调节。为了取得成功，选择性神经调节需要一种非侵入性的周围神经束解剖成像方法。在这里，作者展示了快速神经电阻抗断层扫描在这方面的适用性和可靠性，并提供了针对有创成像金标准的验证。
Imaging compound action potentials (CAPs) in peripheral nerves could help avoid side effects in neuromodulation by selective stimulation of identified fascicles. Existing methods have low resolution, limited imaging depth, or are invasive. Fast neural electrical impedance tomography (EIT) allows fascicular CAP imaging with a resolution of <200 µm, <1 ms using a non-penetrating flexible nerve cuff electrode array. Here, we validate EIT imaging in rat sciatic nerve by comparison to micro-computed tomography (microCT) and histology with fluorescent dextran tracers. With EIT, there are reproducible localized changes in tissue impedance in response to stimulation of individual fascicles (tibial, peroneal and sural). The reconstructed EIT images correspond to microCT scans and histology, with significant separation between the fascicles (p < 0.01). The mean fascicle position is identified with an accuracy of 6% of nerve diameter. This suggests fast neural EIT can reliably image the functional fascicular anatomy of the nerves and so aid selective neuromodulation. To be successful, selective neuromodulation requires a non-invasive method of imaging the fascicular anatomy of peripheral nerves. Here, the authors show the applicability and reliability of fast neural electrical impedance tomography for this purpose and provide its validation against the gold standards of invasive imaging.
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影响因子：
10.6
作者：
Cherepenin, VA;Karpov, AY;Meister, JD
通讯作者：
Meister, JD
影响因子：
1.2
作者：
Dweiri, Yazan M.;Stone, Matthew A.;Durand, Dominique M.
通讯作者：
Durand, Dominique M.
影响因子：
--
作者：
Grinsell D;Keating CP
通讯作者：
Keating CP
DOI：
10.3390/s17020280
发表时间：
2017-01-31
期刊：
Sensors (Basel, Switzerland)
影响因子：
--
作者：
Avery J;Dowrick T;Faulkner M;Goren N;Holder D
通讯作者：
Holder D
影响因子：
3
作者：
Chapman, ChristOpher A. R.;Smith, Trevor M.;Holder, David S.
通讯作者：
Holder, David S.