Pressure-flow control characteristics of a commercially available cerebrospinal flow(CSF) control shunt valve was studied using flow/structure interaction analyses. Pre-stress of the valve diaphragm(membrane) was accounted for the simulation of an actual valve. The present results were in good agreement with the valve specification listed in the commercially available CSF control valve. The flow/structure interaction analysis of the present study can be effectively used to design a variety of CSF control shunt valves.
Pressure-flow control characteristics of a commercially available cerebrospinal flow(CSF) control shunt valve was tested using fluid-solid interaction analysis. Pre-stress of the valve diaphragm(membrane) was computed for proper valve opening. The results were ir good agreements with the valve specification listed in the commercially available CSF control valve. The results of the study can be effectively used to design variety of CSF control shunt valves.
Objective : The cerebrospinal fluid(CSF) pulsates within the craniospinal axis in response to rhythmic cerebral blood volume variation during the cardiac cycle. The aim of this study is to characterize the normal and abnormal CSF flow and its waveforms in the cervical spinal subarachnoid space. Methods : The magnetic resonance(MR) images were obtained with 1.5 T(GE Signa, GE Medical Systems, Milwaukee, USA) unit using the 2 dimensional cine PC(phase contrast) sequence with cardiac gating and gradient recalled echo imaging. This pulse sequence yielded 16 quantitative flow-encoded images per cardiac cycle. Sagittal and axial images of the cervical spinal CSF space were obtained, and target sites were analyzed for characteristic CSF flow (TR=50ms, TE=12.5-15ms). The region of interest(ROI) was 1mm 3 in volume. Twenty six persons were included in this study : 10 healthy volunteers and 16 patients with cervical myelopathy. The post-operative cine MR study were also done in five patients. Results : The normal CSF pulsation dynamics in the cervical spine showed discrete systolic and diastolic components. The CSF flow revealed a sine wave pattern, in which the systolic phase was shorter than the diastolic phase(ratio=2 : 3). The patient group revealed decreased amplitudes of the CSF flow and irregularly distored flow waves. The systolic phase was elongated in the ROI above the stenotic level, whereas the diastolic phase was lengthened below the level. In the postoperative images, the abnormal pattern and amplitude were found to be corrected. Conclusion : From these results, the authors believe that the CSF flow study provides valuable informations regarding the extent of cervical stenosis and may be useful for the surgical planning and post-operative evaluation.
Proceedings of the Korean Society of Applied Pharmacology
/
1996.11a
/
pp.99-113
/
1996
Taurine, a ${\beta}$-amino acid, plays an important role as a neuromodulator and is necessary for the normal development of the brain. Since de novo synthesis of taurine in the brain is minimal and in vivo studies suggest that taurine does not cross the blood-brain barrier, the blood-cerebrospinal fluid (CSF) barrier is likely to play a role in taurine transport between the central nervous system and the systemic circulation. Therefore, we examined in vivo elimination of taurine from the CSF in the rat to characterize in vivo kinetics of elimination for taurine from the CSF is consistent with the in vitro study. Using a stereotaxic device, cannulaes were placed into the lateral ventricle and the cisterna magna of the rat. Radio-labelled taurine and inulin (a marker of CSF flow) were injected into the lateral ventricle, and the concentrations of the labelled compounds in the CSF were monitored for up to 3 hrs in the cisterna magna. The apparent clearance of taurine from CSF was greater than the estimated CSF flow (p<0.005), indicating that there is a clearance process in addition to the CSF flow. Taurine distribution into the choroid plexus was at least 10 fold higher than that found in other brain areas (e.g., cerebellum, olfactory bulb and cortex). When unlabelled taurine was co-administered with radio-labelled taurine, the apparent clearance of the labeled taurine was reduced (p<0.01), suggesting a saturable disposition of taurine from CSF. Distribution of taurine into the choroid plexus, cerebellum, olfactory bulb and cortex was similarly diminished, indicating that the saturable uptake of taurine into these tissues is responsible for the non-linear disposition. A pharmacokinetic model involving first order elimination and saturable distribution described these data adequately. The Michaelis-Menten rate constant estimated from in vivo elimination study is similar to that obtained in the in vitro uptake experiment Collectively, our results demonstrate that taurine is transported in the choroid plexus via a taurine is cleared from the CSF via a saturable process. This process may be functionally relevant to taurine homeostasis in the brain.
Objective : The authors analyze prospectively the result of transcranial doppler[TCD] in normal pressure hydrocephalus and compared its cerebral blood flow parameters to radionuclide cerebrospinal fluid[CSF] flow study, postoperative brain computed tomography[CT] findings and clinical outcome, and studied the relationship between cerebral hemodynamics and clinical performance. Methods : Twenty five patients with hydrocephalus undertook pre- and post-operative TCD but only preoperative CSF flow study was performed. Mean flow velocity[Vm], pulsatility index[PI] and resistance index[RI] were assessed through TCD and changes in ventricle size and cortical gyral atrophy were checked through brain CT. Results : Postoperative hydrocephalus showed an increase in Vm[ACA P=0.037, MCA P=0.034], decrease in PI[ACA P=0.019, MCA P=0.017] and decrease in RI [ACA P=0.017, MCA P=0.021] compared to preoperative TCD parameters in the postoperative improvement group. In the postoperative improvement group, postoperative TCD parameters correlated with CSF flow study grade [Vm : $R^2=-0.75$, PI : $R^2=0.86$, RI : $R^2=0.78$] and ventriculocranial ratio change correlated with PI change [$R^2=0.73$]. The convexity gyral atrophy and initial TCD parameters showed close relationship to outcome. Conclusion : PI and RI can be used as an indicator of post operative prognosis, and with the addition of CSF flow study values, can also be used as a tool to predict pre-op and post-op patient status and successful shunt surgery.
Chung, Suk-Jae;Ramanathan, Vikram;Brett, Claire M.;Giacomini, Kathleen M.
Journal of Pharmaceutical Investigation
/
v.25
no.3
/
pp.7-20
/
1995
Taurine, a ${\beta}-amino$ acid, plays an important role as a neuromodulator and is necessary for the normal development of the brain. Since de novo synthesis of taurine in the brain is minimal and in vivo studies suggest that taurine dose not cross the blood-brain barrier, we examined whether the choroid plexus, the blood-cerebrospinal fluid (CSF) barrier, plays a role in taurine transport in the central nervous system. The uptake of $[^3H]-taurine$ into ATP depleted choroid plexus from rabbit was substantially greater in the presence of an inwardly directed $Na^+$ gradient taurine accumulation was negligible. A transient in side-negative potential gradient enhanced the $Na^+-driven$ uptake of taurine into the tissue slices, suggesting that the transport process is electrogenic, $Na^+-driven$ taurine uptake was saturable with an estimated $V_{max}$ of $111\;{\pm}\;20.2\;nmole/g/15\;min$ and a $K_M\;of\;99.8{\pm}29.9\;{\mu}M$. The estimated coupling ratio of $Na^+$ and taurine was $1.80\;{\pm}\;0.122.$$Na^+-dependent$ taurine uptake was significantly inhibited by ${\beta}-amino$ acids, but not by ${\alpha}-amino$ acids, indicating that the transporter is selective for ${\beta}-amino$ acids. Since it is known that the physiological concentration of taurine in the CSF is lower than that in the plasma, the active transport system we characterized may face the brush border (i.e., CSF facing) side of the choroid plexus and actively transport taurine out of the CSF. Therefore, we examined in vivo elimination of taurine from the CSF in the rat to determine whether elimination kinetics of taurine from the CSF is consistent with the in vitro study. Using a stereotaxic device, cannulaes were placed into the lateral ventricle and the cisterna magna of the rat. Radio-labelled taurine and inulin (a marker of CSF flow) were injected into the lateral ventricle, and the concentrations of the labelled compounds in the CSF were monitored for upto 3 hrs in the cisterna magna. The apparent clearance of taurine from CSF was greater than the estimated CSF flow (p<0.005) indicating that there is a clearance process in addition to the CSF flow. Taurine distribution into the choroid plexus was at least 10 fold higher than that found in other brain areas (e. g., cerebellum, olfactory bulb and cortex). When unlabelled taurine was co-administered with radio-labelled taurine, the apparent clearance of taurine was reduced (p<0.0l), suggesting a saturable disposition of taurine from CSF. Distribution of taurine into the choroid plexus, cerebellum, olfactory bulb and cortex was similarly diminished, indicating that the saturable uptake of taurine into these tissues is responsible for the non-linear disposition. A pharmacokinetic model involving first order elimination and saturable distribution described these data adequately. The Michaelis-Menten rate constant estimated from in vivo elimination study is similar to that obtained in the in vitro uptake experiment. Collectively, our results demonstrate that taurine is transported in the choroid plexus via a $Na^+-dependent,saturable$ and apparently ${\beta}-amino$ acid selective mechanism. This process may be functionally relevant to taurine homeostasis in the brain.
A numerical method for simulating two-phase flows including surface force is presented. The method is based on fractional step method of finite volume formulation and the interface is tracked with PLIC VOF method. In the CSF model, as color function, f, representing the location of interface varies steeply in the interface region, we need to use smoothed function f to get accurate unit normal and the curvature. Peskin kernel is used to get smoothed function f. A spherical drop in static equilibrium and three-dimensional merging of gas bubble are tested, resulting in the validation of this method
Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
/
2000.05a
/
pp.1051-1054
/
2000
We developed the micro CSF (celebrospinal fluid) shunt valve with surface and bulk micromachining technology in polymer MEMS. This micro CSF shunt valve was formed with four micro check valves to have a membrane connected to the anchor with the four bridges. The up-down movement of the membrane made the CSF on & off and the valve characteristic such as open pressure was controlled by the thickness and shape of the bridge and the membrane. The membrane, anchor and bridge layer were made of the $O_2$ RIE (reactive ion etching) patterned Parylene thin film to be about 5~10 microns in thickness on the silicon wafer. The dimension of the rectangular nozzle is 0.2*0.2 $\textrm{mm}^2$ and the membrane 0.45 mm in diameter. The bridge width is designed variously from 0.04 mm to 0.12 mm to control the valve characteristics. To protect the membrane and bridge in the CSF flow, we developed the packaging system for the CSF micro shunt valve with the deep RIE of the silicon wafer. Using this package, we can control the gap size between the membrane and the nozzle, and protect the bridge not to be broken in the flow. The total dimension of the assembled system is 2.5*2.5 $\textrm{mm}^2$ in square, 0.8 mm in height. We could precisely control the burst pressure and low rate of the valve varing the design parameters, and develop the whole CSF shunt system using this polymer MEMS fabricated CSF shunt valve.
Objective: To evaluate the hydrodynamic changes occurring in cerebrospinal fluid (CSF) flow in cervical spinal stenosis using the spatial modulation of magnetization (SPAMM) technique. Materials and Methods: Using the SPAMM technique, 44 patients with cervical spinal stenosis and ten healthy volunteers were investigated. The degree of cervical spinal stenosis was rated as low-, intermediate-, or high-grade. Low-grade stenosis was defined as involving no effacement of the subarachnoid space, intermediate-grade as involving effacement of this space, and high-grade as involving effacement of this space, together with compressive myelopathy. The patterns of SPAMM stripes and CSF velocity were evaluated and compared between each type of spinal stenosis and normal spine. Results: Low-grade stenosis (n = 23) revealed displacement or discontinuity of stripes, while intermediate- (n = 10) and high-grade (n = 11) showed a continuous straight band at the stenotic segment. Among low-grade cases, 12 showed wave separation during the systolic phase. Peak systolic CSF velocity at C4-5 level in these cases was lower than in volunteers (p < .05), but jet-like CSF propulsion was maintained. Among intermediate-grade cases, peak systolic velocity at C1-2 level was lower than in the volunteer group, but the difference was not significant (p > .05). In high-grade stenosis, both diastolic and systolic velocities were significantly lower (p < .05). Conclusion: Various hydrodynamic changes occurring in CSF flow in cervical spinal stenosis were demonstrated by the SPAMM technique, and this may be a useful method for evaluating CSF hydrodynamic change in cervical spinal stenosis.
Gwak, Ho-Shin;Lee, Sang Hyun;Park, Weon Seo;Shin, Sang Hoon;Yoo, Heon;Lee, Seung Hoon
Journal of Korean Neurosurgical Society
/
v.58
no.1
/
pp.1-8
/
2015
Treatment of Leptomeningeal carcinomatosis (LMC) from solid cancers has not advanced noticeably since the introduction of intra-cerebrospinal fluid (CSF) chemotherapy in the 1970's. The marginal survival benefit and difficulty of intrathecal chemotherapy injection has hindered its wide spread use. Even after the introduction of intraventricular chemotherapy with Ommaya reservoir, frequent development of CSF flow disturbance, manifested as increased intracranial pressure (ICP), made injected drug to be distributed unevenly and thus, the therapy became ineffective. Systemic chemotherapy for LMC has been limited as effective CSF concentration can hardly be achieved except high dose methotrexate (MTX) intravenous administration. However, the introduction of small molecular weight target inhibitors for primary cancer treatment has changed the old concept of 'blood-brain barrier' as the ultimate barrier to systemically administered drugs. Conventional oral administration achieves an effective concentration at the nanomolar level. Furthermore, many studies report that a combined treatment of target inhibitor and intra-CSF chemotherapy significantly prolongs patient survival. Ventriculolumbar perfusion (VLP) chemotherapy has sought to increase drug delivery to the subarachnoid CSF space even in patients with disturbed CSF flow. Recently authors performed phase 1 and 2 clinical trial of VLP chemotherapy with MTX, and 3/4th of patients with increased ICP got controlled ICP and the survival was prolonged. Further trials are required with newly available drugs for CSF chemotherapy. Additionally, new LMC biologic/pharmacodynamic markers for early diagnosis and monitoring of the treatment response are to be identified with the help of advanced molecular biology techniques.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.