قياس الكاروتينات في Perifovea باستخدام مقياس انعكاس الصباغ البقعي

Summary

نقدم بروتوكولًا لتحديد مستويات الكثافة البصرية الشاملة للصبغة البقعية واللوتين والزياكسانثين في المناطق الوسطى والباراففية من شبكية العين. ويتضمن البروتوكول نظام مسار جديد قابل للتعديل يستخدم لقياس الكثافة البصرية للصبغة البقعية في الغرابة الطوال.

Abstract

يقيس مقياس انعكاس الصباغ البقعي (MPR) بموضوعية الكثافة البصرية للصبغة البقعية (MPOD) ويوفر كذلك الكثافة البصرية للوتين (L-OD) والكثافة البصرية الزياكسانثين (Z-OD) في درجة 1 مركزية من fovea. تم تطوير تعديل للتقنية لتقييم كثافة الكاروتينويد في الجسم الحي غريب الأطوار إلى fovea. تم وضع نظام مسار قابل للتعديل مع أضواء LED حمراء على بعد 6.1 متر من المشارك لتسهيل تثبيت العين. تم فصل الأضواء بشكل مناسب لخلق زيادات من 1 درجة التفاوت الشبكية خلال قياسات قياس العاكسة. تم الحصول على جميع قياسات قياس الانعكاس مع تمدد pupillary. وكان متوسط قيمة MPR-MPOD للقياس المركزي 0.593 (SD 0.161) مع نسبة L-OD إلى Z-OD من 1:2.61. وكانت قيمة MPR-MPOD عند درجة واحدة 0.248 وكان متوسط قيمة MPR-MPOD عند درجتين في منطقة الباراففية 0.143. وكانت نسبة L-OD إلى Z-OD عند درجة واحدة ودرجتين قبالة المركز 1.38:1.0 و 2.08:1.0، على التوالي. وتبين النتائج أن قياسات MPOD التي تم الحصول عليها باستخدام MPR تنخفض كدالة لشذوذ الشبكية وأن هناك تركيزًا أعلى من الزياكسانثين مركزيًا مقارنة باللوتين. تتغير نسبة L-OD إلى Z-OD مع الشذوذ المنفطي، مع اللوتين أكثر مرتين من الزياكسانثين عند درجتين قبالة المركز. لدينا تقنية يوفر بنجاح سريع في طريقة الجسم الحي لقياس كثافة الصباغ البقعي البصرية في الانحرافات المختلفة. وتتفق النتائج مع ما سبق نشره في قياسات توزيع الكثافة الكارواني ة في الجسم الحي وفي المختبر إكسانهوفيل كاروتينويد.

Introduction

العمر ذات الصلة الضمور البقعي (AMD) هو السبب الرئيسي للعمى ومسؤولة عن 8.7٪ من العمى في جميع أنحاء العالم^1. وتشمل عوامل الخطر المرتبطة بـ AMD زيادة العمر، والجنس الأنثوي، والتدخين، ولون القزحية الخفيفة، وعدم توازن الدهون، والتعرض مدى الحياة لأشعة الشمس والأشعة فوق البنفسجية، والمستويات الأقل من مضادات الأكسدة، وانخفاض الكثافة البصرية للصبغة البقعية (MPOD)، وعلم الوراثة، والعرق^2. من بين هذه العوامل، عوامل الخطر القابلة للتعديل هي الإقلاع عن التدخين، والمكملات الفموية لمضادات الأكسدة، والكاروتينات. الكاروتينات هي أصباغ طبيعية موجودة في النباتات والكائنات الحية الدقيقة ، وهي مضادات أكسدة فعالة^3. وهي تنتجها الكائنات الاصطناعية الضوئية؛ البشر الحصول على الكاروتينات من نظامهم الغذائي^3،4. تتكون الأصباغ البقعية من ثلاثة كاروتينويدات: اللوتين، الزياكسانثين، وميسو زياكسانثين^4. تم العثور على اللوتين xanthophylls وزياكسانثين⁵ في شبكية العين، وتحديدا البقعة، وإعطاء fovea لونه الأصفر⁶. ويلاحظ تركيزات أعلى من xanthophylls في محاور المستقبلات الضوئية والطبقات الضفيرة الداخلية من شبكية العين^5،7. تناول الكاروتينات، مثل اللوتين والزياكسانثين، يزيد من مستوى الصباغ البقعي. يتم الحصول على اللوتين وزياكسانثين من المدخول الغذائي أو مع مكملات المغذيات، في حين أن الميسو زياكسانثين هو مجرد منتج ثانوي لعملية التمثيل الغذائي للوتين^3،7،8. تختلف تركيزات اللوتين والزياكسانثين في مناطق مختلفة من شبكية العين. مركزيا، في fovea، تركيز الزياكسانثين هو أكبر من ذلك من اللوتين، مع نسبة 2.3:1^9،10. تركيز الكاروتينات يقلل 100 مرة لكل مم في محيط foveal، حيث اللوتين هو أكثر انتشارا من زياكسانثين، بنسبة 2.4:1^9،10.

وجود زانتهوفيل في شبكية العين يحمي دوائر الشبكية، وخاصة في fovea والبقعة، وحاسم للرؤية المركزية. وxanthophylls حماية شبكية العين من قبل اثنين من الآليات الممكنة: 1) تصفية الضوء الأزرق و 2) خفض الإجهاد التأكسدي^{5،11،12،13.} الضوء الأزرق ينثر أكثر في شبكية العين ومستويات أعلى من الصباغ البقعي تمتص الضوء المتناثر مركزيًا ، وبالتالي تحسين الرؤية. بالإضافة إلى ذلك ، يتكون الجزء الأزرق من الطيف المرئي من طاقة عالية ، وأطوال موجية قصيرة يمكن أن تؤدي إلى إنتاج كميات مفرطة من أنواع الأكسجين التفاعلي في شبكية العين. لذلك ، يعتقد أن الكاروتينات تقلل من العبء التأكسدي على البقعة من خلال العمل كمضادات للأكسدة في الشبكية الداخلية والشبكية الضوئية الشبكية الصباغ الظهاري المركب عن طريق إخماد هذه الجذور الحرة^{5،12،13،14.}

قياس الكاروتينات الشبكية له آثار أكبر في الصحة الجهازية. أظهرت تجربة حديثة أن العلاج الكاروتيني يحسن وظيفة الشبكية في مرضى السكري دون أي تعديلات على مستويات السكر في الدم^15. كما ترتبط مستويات كثافة الكاروتينات في شبكية العين بقوة مع المستويات في الدماغ^16. مستويات الكاروتينات قد تكون حاسمة في سنوات النمو^17،18، ومستويات في انخفاض الدماغ مع سن^19. ترتبط مستويات MPOD بالحماية العصبية والكفاءة العصبية في كل من الأطفال وكبار السن^20،21. وبالتالي ، هناك حاجة لقياس MPOD وخصائصها سريريا. وهذا سوف تلعب دورا في التشخيص والإدارة والعلاج من مختلف الظروف العين والجهازية^{7،15،16،17،18،19،}20^،21.

التكنولوجيات الحالية المتاحة تجاريا لقياس MPOD هي مقياس ضوئي وميض heterochromatic (HFP) ، والتي تقوم على الاختبار النفسي الفيزيائي. هذه قياس التصحيح 1 درجة على fovea، والتي تصل إلى دائرة قطرها ~ 0.30 ملم^22. في حين أن هذه الأنواع من الأجهزة قد ثبت أن تكون موثوقة، فهي محدودة بطبيعتها الذاتية، وتستغرق وقتا طويلا للاستخدام، وغير قادرة على التمييز بين الكميات الفردية من xanthophylls التي تشكل MPOD^{13،22،23،24}. والصباغ البقعي reflectometer (انظر جدول المواد)، ويشار إليها أيضا باسم مقياس العاكس (انظر الشكل 1)، ويعالج هذه القيود من خلال قياس موضوعي MPOD ومكوناته الفردية من اللوتين والزياكسانثين (xanthophylls)²⁵. يستخدم مقياس الانعكاس مصدر هالوجين كوارتز للأشعة فوق البنفسجية/الأشعة تحت الحمراء للإرسال إلى شعاع ضوء متحكم فيه إلى الشبكية (انظر الشكل التخطيطي 2)وتمتص المرشحات الداخلية معظم الإشعاع المنتج. ولذلك، لا يوجد خطر يذكر أو لا يوجد أي خطر من التعرض للإشعاع بالنسبة للمشارك. يتم وصف الكروموفوريات والهياكل المختلفة في العين البشرية وأنماط الامتصاص والانعكاس المقابلة بشكل جيد في الأدب^26،27،28. يسمح تحليل الضوء المنعكس الذي تتم معالجته بواسطة مطياف داخلي بالعزلة الكمية وقياس الكثافات البصرية للوتين والزياكسانثين (L-OD، Z-OD) إلى جانب MPOD بشكل عام. الثالث ة الكاروتينويد الشبكي meso-zeaxanthin هو طيفي لا يمكن تمييزها عن زياكسانثين وبالتالي Z-OD يمثل مزيجا من كل من الكاروتينات²⁹. وقد أظهرت الأعمال السابقة قياس العاكسة لتكون موثوقة عند قياس المركزية L-OD، Z-OD، وMPOD^25،29.

والغرض من الدراسة الحالية هو خلق تقنية يمكن استخدامها لإنتاج في vivo تقديرات مستويات الزياكسانثين واللوتين في مناطق الشبكية foveal وparafoveal في البشر. وتتمثل الأهداف الإضافية في مقارنة النتائج بنتائج المختبرات والأنسجة المنشورة سابقاً^14و29. النهج الذي تم تطويره ووصفه في هذه المخطوطة واستخدامه إلى جانب قياس العاكسلقياس MPOD المحيطية هو نهج جديد. ويمكن استخدام هذه التقنية مع أي وحدة قياس انعكاسية موجودة دون تعديل كبير لقياس مستويات الشبكية من الكاروتينات الفردية، مثل L-OD و Z-OD، في مواقع مختلفة من الفوفويال والبارافيا.

تشمل الدراسة المقدمة في هذه المخطوطة ثمانية مشاركين تتراوح أعمارهم بين 22 و29 سنة. تتضمن أساليبنا أولاً إجراء فحص روتيني للعوى لضمان استيفاء المشاركين في الدراسة لمعايير الاشتمال. وبعد الحصول على الموافقة المستنيرة، خضع كل مشارك في الدراسة للاختبارات الأربعة التالية: 1) استخدام جهاز مقياس ضوئي للوميض الهيتروروماتي متاح تجارياً للحصول على قياس مركزي لـ MPOD؛ (2) استخدام جهاز مقياس ضوئي للوميض الهيتروروماتي متاح تجارياً للحصول على قياس مركزي لـ MPOD؛ (2) استخدام جهاز مقياس ضوئي للوميض الهيتروروماتي متاح تجارياً للحصول على قياس مركزي لـ MPOD؛ (2) استخدام جهاز مقياس ضوئي للوميض الهيتروروماتي متاح تجارياً للحصول على قياس مركزي لـ MPOD؛ (2) استخدام جهاز مقياس ضوئي للوميض 2) تم استخدام جهاز مقياس العاكسة للحصول على اثنين من القياسات المركزية؛ 3) باستخدام نفس جهاز مقياس العاكسة بالتزامن مع نظام المسار المحيطي، وقياسات مستويات الكاروتينويد في 1 درجة الشذوذ، وهذا هو دائرة قطرها 0.30 ملم، وتركزت في 0.30 ملم من fovea المركزية؛ 4) باستخدام نفس الإعداد، تم قياس مستويات الكاروتينويد في شذوذ 2 درجة، دائرة قطرها 0.30 مم وضعت على حافة fovea (منطقة بارافوفيال).

تم إجراء قياسات MPR بعد توسيع حدقة كل مشارك بقطرات العيون المدارية بنسبة 1٪. ومن المعروف أن توسيع pupillary ليست هناك حاجة للحصول على قيم MPOD باستخدام قياس العاكسات، ولكن قد يحسن تكرار قياسات L-OD و Z-OD^25،29. وربما يرجع ذلك إلى حقيقة أن القياسات التي تم الحصول عليها من شبكية العين باستخدام مقياس العاكسات كان لها نسبة أفضل من الإشارة إلى الضوضاء عندما كانت البؤبؤات متوسعة. بالنسبة لقياسات قياس الانعكاس الطرفية الدقيقة والمستقرة، استخدم المشاركون أهداف التثبيت التي تم وضعها في اللانهاية البصرية^30،31.

حصلنا على قياسات مقياس العاكسة لمدة 30 s وتخلصنا من أول 10 s من البيانات. هذا الإجراء له ميزتين: 1) مصدر الإشارة مشرق ويسمح للعيون للتكيف والتكيف مع المهمة؛ 1) مصدر الإشارة مشرق ويسمح للعيون للتكيف والتكيف مع المهمة. و 2) والأهم من ذلك، فإن الصباغ مستقبلات ضوئية تبيض خلال 10 S الأولى. ولذلك، فإن القضاء على أول 10 s من القياس يسمح لإشارة أكثر استقرارا ودقة^29. لقد قمنا بإجراء جميع اختبارات قياس الانعكاس مرتين في هذه الدراسة، وبعد ذلك قمنا بمتوسط القياسات للحصول على قيم MPOD وL-OD وZ-OD ونسبة Z-OD/L-OD لكل مشارك.

Protocol

تم تعيين جميع المواد في موقع واحد، جامعة ويسترن للعلوم الصحية. تمت الموافقة على الدراسة من قبل مجلس المراجعة المؤسسية في جامعة ويسترن للعلوم الصحية، بومونا، كاليفورنيا، الولايات المتحدة الأمريكية، وأجريت وفقًا لمبادئ إعلان هلسنكي. وقبل المشاركة، تم إعطاء جميع المشاركين شرحًا مفصلًا للدراسة ووقعوا على نموذج موافقة مستنيرة قبل إجراء أي تقييم معياري لطب العيون.

1- توظيف المشاركين

1. وتشمل المشاركين الذين لا يقل عن 18 سنة من العمر ويكون لديك حدة البصر من 20/40 أو أفضل.
2. وتشمل المشاركين مع ظروف غير ذات أهمية سريريا مثل إعتام عدسة العين, drusen معزولة, انفصال زجاجي الخلفي, drusen الأسرة في محيط, والحالات الشبكية الطرفية, مثل انحطاط شعرية, أو عيوب الظهارية الصباغ الشبكي. تأكد من أن المشاركين لديهم مناظير طبيعية وأنهم لا يتمتعون بقمع^32.
3. إنجاز ذلك من قبل إدارة اختبار قمع³². وهذه خطوة حاسمة لأنه في غياب المنظار العادي، لن يتمكن المشاركون من التعرف على هدف التثبيت وقياس مصدر الضوء في وقت واحد، وبالتالي سيؤكدون الموقع المناسب للقياس في منطقتي fovea وparafoveal.
4. استبعاد جميع المشاركين الذين تقل أعمارهم عن 18 عامًا ، مع حدة بصرية أسوأ من 20/40 ، مع تلف الشبكية في منطقة البقعة (الجزء المركزي من الشبكية) ، الزرق ، اعتلال الشبكية السكري ، النزيف ، إعتام عدسة العين الشديد ، أو التعتيم الزجاجي منع التصوير البصري أو قياسات MPR.
5. استبعاد المشاركين غير القادرين على إجراء القياسات باستخدام قياس الوميض الهيتري أو قياس الانعكاس، أو أولئك الذين لا تستطيع الأجهزة توفير قيم MPOD لهم، أو أولئك الذين يعانون من قمع العين.

2. إنشاء نظام المسار المحيطي(الشكل 3)

1. الحصول على مسار قابل للانزلاق مع ما يقرب من 1 متر (3.5 قدم) السكك الحديدية الألومنيوم الطويل الذي يحتوي على مسافة بادئة جوفاء مع مساحة لمسار قابل للانزلاق، مثل شريط الطقس الباب.
2. قم بتركيب المسار على ارتفاع 6.1 متر (20 قدمًا) من الموضوع الجالس في MPR لإجراء قياسات قياس العاكسة. تأكد من أن المسار على بعد 1.5 متر من الأرض ليكون على نفس ارتفاع عين المشارك أثناء قياس قياس العاكسة.
3. جبل ثلاثة 1 سم × 1 سم أضواء LED التي يتم التحكم فيها عن بعد على المسار القابل للانزلاق بحيث يتم متباعدة مراكز الأضواء 10.7 سم بعيدا عن بعضها البعض.
   ملاحظة: 10.7 سم يدل على كل درجة وتم تحديد لأن كل ضوء LED هو 6.1 متر بعيدا ً عن المشارك. المسافة من 6.1 متر (~ 20 قدما) هو الحد الأدنى للمسافة للحصول على اللانهاية البصرية الحقيقية، ولكن إذا تم إنشاء نظام المسار على مسافة أخرى، فإن المسافة بين كل ضوء LED تغيير ومسافة جديدة يجب أن تحسب المثلثات. (انظر الجدول 1). إذا تم استخدام أقل من 6 م ، فمن المستحسن توسيع pupillary لتقليل أماكن الإقامة العينية.

3. القياسات باستخدام مقياس ضوئي وميض heterochromatic

ملاحظة: هذه الخطوة لجمع بيانات إضافية وليست ضرورية للقياسات الطرفية باستخدام مقياس العاكسة.

1. غرس الدموع الاصطناعية في كلتا العينين، واطلب من المشارك أن يرمش عدة مرات، والتصحيح العين التي لا يجري اختبارها.
2. شرح الإجراء للمشارك.
3. إرشاد المشارك إلى النظر في هدف التثبيت المركزي لمقياس الوميض الهيتروروماتيك المرئي من خلال العدسة والضغط على النقر في كل مرة يلاحظون فيها وميض الهدف. تأكد من أن هدف التثبيت تومض ما مجموعه خمس مرات لتحديد العتبة الأولية.
4. عرض نتائج العتبة الأولية وتذكير المشارك بالنقر فوق الزر في كل مرة وميض هدف التثبيت المركزي كما يستمر الاختبار لمدة 45 s إلى 1 دقيقة.
5. سيظهر رسم بياني وقيمة MPOD على شاشة التحكم إلى جانب مؤشر الموثوقية. تأكد من عرض "مقبول" في فهرس الموثوقية. كرر الاختبار إذا كانت النتائج تشير إلى "خط الحدود" أو "غير مقبول" حتى يتم الحصول على مؤشر موثوقية "مقبول".
6. انقر على السهم الأخضر التالي الذي يظهر على شاشة التحكم بمجرد انتهاء المشارك من الاختبار لحفظ النتائج.

4. إجراء القياس المركزي باستخدام مقياس العاكسة

ملاحظة: الخطوات اللاحقة ستؤدي إلى قياس الكاروتينات الفردية. يتم تنفيذ هذا باستخدام مقياس العاكسة. ولا يلزم إجراء القياسات المركزية لقياس القياسات الطرفية باستخدام مقياس العاكس. ومع ذلك ، فإن القياسات المركزية مهمة للاستخدام السريري.

1. إدخال معلومات المشارك في برنامج مقياس العاكسة.
2. انقر فوق علامة التبويب تشغيل اختبار العين.
3. معايرة بيضاء
   ملاحظة: هذه خطوة محورية في معايرة مطياف داخل جهاز مقياس العاكس إلى عينة بيضاء الطيف الكامل. يتم تنفيذ هذا مرة واحدة في اليوم عندما يتم تشغيل الجهاز من قبل الفني. لا حاجة إلى مشارك لهذه الخطوة.
   1. انقر على الزر الأبيض بجوار معايرة.
   2. أدخل أنبوب المعايرة الأبيض على مقياس العاكس بعد عرض الرسالة التي ترشد المستخدم إلى إدراج "أنبوب المعايرة الأبيض" على الشاشة.
   3. انقر فوق موافق بمجرد إدخال أنبوب المعايرة الأبيض لبدء المعايرة البيضاء. تأكد من تمكين الزر الأسود بجوار معايرة بعد ظهور رسالة نجاح المعايرة البيضاء على الشاشة.
4. معايرة سوداء
   1. غرس قطرة من الدموع الاصطناعية في عيون المشارك ويكون لهم وضع ذقنهم على بقية الذقن.
   2. اطلب من المشارك وضع عينه بالقرب من كأس العين. باستخدام عصا التحكم، ضع النظام برفق بحيث يضغط كأس العين على مقبس عين المشارك ويمنع ضوء الغرفة من النظام.
   3. انقر على الزر الأسود لتحديد معايرة النظام ومحاذاته مع تلميذ المشارك. يتم تحقيق المحاذاة المناسبة عندما يتم توسيط التلميذ في الدائرة المعروضة على شاشة اللمس.
   4. توجيه المشارك لضبط مقبض الدورية على الجزء الأمامي من النظام للحصول على هدف واضح.
   5. انقر فوق موافق بمجرد أن يكون المشارك قد عدل النظام بشكل صحيح لرؤيتهم. سيقوم النظام تلقائيًا بتنفيذ تسلسل معايرة أسود. بمجرد الانتهاء من المعايرة السوداء بنجاح، سيتم تمكين أزرار العين اليسرى والعين اليمنى، وستظهر رسالة ناجحة للمعايرة السوداء على الشاشة.
5. بدء القياس
   1. انقر على زر العين اليسرى أو العين اليمنى على الشاشة اعتمادًا على العين التي يتم قياسها.
   2. تأكد من أن النظام يعرض رسالة محاذاة النظام إلى عين الموضوع. التأكد من أن النظام متوافق مع تلميذ المشارك. استخدام عصا التحكم لإجراء تعديلات دقيقة.
   3. انقر على زر موافق على الشاشة لبدء قياس MPOD. وقت القياس هو 30 s. هناك حاجة إلى ما لا يقل عن 10 s للحصول على المعلمات / النتائج. سيظهر مؤقت العد التنازلي في أعلى الشاشة يعرض مقدار الوقت المتبقي للقياس. اطلب من المشارك إلقاء نظرة على ضوء التثبيت وتشجيعه على الوميض فقط عند الضرورة.
   4. استخدم عصا التحكم أثناء القياس لضمان بقاء النظام في محاذاة مع تلميذ المشارك.
   5. تأكد من أن النظام يعرض رسالة تفيد نجاح القياس بمجرد اكتمال القياس.
   6. انقر فوق الزر موافق للانتهاء.
   7. كرر الخطوات 4.4-4.6.6 لاختبار العين الأخرى إذا لزم الأمر. تستغرق العملية بأكملها حوالي 2-3 دقيقة.
      ملاحظة: لتكرار القياس على نفس العين انتظر 30 ث على الأقل ثم كرر الخطوات 4.6-4.6.6.

5. تقنية القياس الطرفية باستخدام مقياس العاكس(الشكل 3)

ملاحظة: سوف تركز العين غير المختبرة على هدف يسمح بوضع التحفيز في الانحرافات المختلفة من fovea للعين المختبرة. تتطلب هذه المنهجية مناظير عادية للسماح بتحديد المواقع الصحيحة للعين التي يتم فيها قياس الكثافة البصرية للصبغة البقعية.

1. إدخال معلومات المشاركين في برنامج قياس الانعكاس.
2. انقر فوق علامة التبويب تشغيل اختبار العين.
3. معايرة المسار المحيطي
   1. بعد إجراء المعايرة البيضاء والسوداء، اضغط على زر العين اليسرى أو العين اليمنى على الشاشة اعتمادًا على العين التي سيتم قياسها.
   2. سيقوم النظام بعرض رسالة محاذاة النظام إلى عين الموضوع. التأكد من أن النظام متوافق مع تلميذ المشارك. استخدام عصا التحكم لإجراء تعديلات دقيقة.
   3. قم بتشغيل ضوء LED على نظام المسار الأبعد إلى المشارك. في هذا الوقت ، يجب أن يكون المشارك قادرًا على رؤية كل من الضوء من داخل مقياس العاكس مع عينه اليمنى وضوء LED الأحمر مع يساره.
   4. توجيه المشارك لتوجيه المراقب المدرب لضبط المسار المحيطي حتى يتمكنوا من فرض كل من المحفزات إلى أقصى حد من قدرتها.
      ملاحظة: يمكن أن يكون هناك تباين بين المشاركين حول مدى "نقطة المعايرة" التي تم فرضها بسبب الاختلافات التشريحية.
4. بدء القياس
   1. قم بإيقاف تشغيل ضوء LED وقم بالتبديل على ضوء LED التالي (إلى اليسار) لتنفيذ القياس الغريب الأطوار 1 درجة التالية. اشرح للمشارك أنه يحتاج إلى إلقاء نظرة على ضوء LED الأحمر الجديد طوال فترة القياس بأكمله.
   2. انقر على زر موافق على الشاشة لبدء قياس MPOD. وقت القياس هو 30 s. سيظهر مؤقت العد التنازلي في أعلى الشاشة يعرض مقدار الوقت المتبقي للقياس. اطلب من المشارك إلقاء نظرة على ضوء LED الأحمر المناسب وتشجيعه على الوميض فقط عند الضرورة.
   3. استخدم عصا التحكم أثناء القياس لضمان بقاء النظام في محاذاة مع تلميذ المشارك.
   4. تأكد من أن النظام يعرض رسالة تفيد نجاح القياس بمجرد اكتمال القياس.
   5. انقر فوق الزر موافق للانتهاء.
   6. كرر الخطوات 5.3.1-5.4.5 لإعادة أخذ القياس.
      ملاحظة: تستغرق العملية بأكملها حوالي 2-3 دقيقة. يوصى بإجراء قياسين لكل درجة للسماح بالمقارنة. لتكرار القياسات في شذوذ شبكي مختلف، قم بتغيير فصل الدرجة في الخطوة 4.8.

6. تحليل(الشكل 4)

1. قم بعمل نسخة من الملف ليتم تحليلها.
   ملاحظة: تم إنشاء الملف الذي تم تحليله في الخطوات 4.6.6 و 5.4.5. هذه الخطوة ليست ضرورية ولكنها تسمح بإجراء تحليلات مختلفة دون تغيير البيانات الأصلية.
2. افتح برنامج قياس العاكسة على سطح المكتب.
3. انقر فوق استيراد على الجانب الأيسر من التطبيق واختر الملف المنسوخ الذي سيتم فتحه.
4. انقر فوق تحرير تحت علامة التبويب سجل الموضوع. سيتم فتح نافذة جديدة. سيساعد هذا في الحصول على البيانات من الفاصل الزمني المطلوب.
5. نقل شريط الشريحة السفلي ة من 0 إلى 10 للقضاء على أول 10 ق من القياس.
   ملاحظة: يجب قراءة شريط الشرائح 10-30. يمكن أن تتحرك أشرطة الشرائح هذه لأعلى أو لأسفل لاختيار الفاصل الزمني المطلوب للتحليل. (انظر الشكل 4).
6. انقر على زر الخروج على الجانب الأيسر من هذه النافذة. ستظهر نافذة تحذير. حدد موافق لتأكيد تخفيضات الفاصل الزمني.
7. انقر فوق إطلاق محلل على الجزء السفلي الأيسر من البرنامج (انظر جدول المواد). سيتم فتح نافذة جديدة.
8. انقر على أفضل ملاءمة في أسفل الصفحة. سيؤدي ذلك إلى ملء المجموعة الأولى من البيانات، بما في ذلك L-OD و Z-OD.
9. تسجيل البيانات.
10. انقر فوق إعادة التعيين لتحديد خيار تحليل آخر.
11. حدد الصباغ البقعي تحت خيارات نموذج المستقبلات.
12. انقر على أفضل ملاءمة لتعبئة المجموعة الثانية من البيانات، بما في ذلك MPOD.
13. انقر فوق حفظ الحل لحفظ هذا الفاصل الزمني.

النتائج

شملت هذه الدراسة ثمانية مشاركين تتراوح أعمارهم بين 22 و29 سنة. يصف الجدول 1 كيفية حساب المسافة للحصول على كل درجة من الشذوذ من مركز البقعة. ويقدم الجدول 2 التركيبة السكانية للمشاركين. وتشمل عينة الدراسة عدداً متساوياً من الذكور والإناث الذين يعانون من طائفة واسعة من التنوع العرقي العرقي. ويبين الجدول 3 متوسط نتائج MPOD التي حصل عليها كل من الأجهزة وL-OD و Z-OD لجميع المشاركين في الدراسة في مختلف الانحرافات. وكان متوسط MPOD والانحراف المعياري الذي تم الحصول عليه بواسطة مقياس الوميض الهيتروروماتي وتقنية قياس الانعكاس 0.480 (SD 0.14) و0.593 (SD 0.161) على التوالي. كان هناك ارتباط ممتاز بين قياس MPOD الذي تم الحصول عليه باستخدام التقنيات مع معامل ارتباط الشخص r = 0.92 (p < 0.001). وكان Z-OD أكبر مركزياً مقارنة بـ L-OD المقاس في منطقة foveal. وكانت نسبة L-OD إلى Z-OD مركزيًا 1:2.61. انخفض Z-OD كوظيفة من الشذوذ في وسط fovea. عند درجة واحدة من fovea المركزية انخفض تركيز Z-OD الذي يقاس بقياس الانعكاس بشكل ملحوظ ، مع زيادة في L-OD. وكانت نسبة L-OD إلى Z-OD عند درجة واحدة من التثبيت المركزي 1.38:1.0. في منطقة الباراففية عند درجتين من التثبيت المركزي، أصبح اللوتين الكاروتينات السائدة وكانت نسبة L-OD إلى Z-OD 2.08:1.0. الجداول 4و 5و 6 تظهر البيانات التي تم الحصول عليها من جميع المواضيع الثمانية. دراسة الجداول، فمن الواضح أن هناك تباين كبير بين الأفراد من L-OD، Z-OD، وقيم MPOD، مما يشير إلى أن الحدود الفسيولوجية للطبيعية يمكن أن تكون كبيرة.

الشكل 1: مقياس انعكاس الصباغ البقعي. مقياس عاكس الصباغ البقعي المستخدم في هذه التجربة. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2: عاكس الصباغ البقعي التخطيطي التشغيلي. رسم تخطيطي للمخططات التشغيلية الداخلية لجهاز MPR. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 3: نظام مسار القياس المحيطي. (أ)عاكس الصباغ البقعي مع نظام المسار المحيطي على بعد 6.1 متر. (ب)نظام المسار مع الباحث مشيرا إلى ضوء LED 0 درجة. (ج)النظام بأكمله كما يبدو عند اختبار المشارك. (D)نظام المسار مع ضوء LED درجة 1 على. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 4: نافذة تعرض أشرطة الشرائح المستخدمة لتحرير القياسات إلى الوقت المطلوب. أشرطة الشرائح المستخدمة في تحرير الإطار الزمني المطلوب. تُظهر الصورة أول 10 s التي تتم إزالتها. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

مسافة الاختبار [m]	3	4	5	6.1	7	8	9	10
المسافة بين الأضواء [م]	0.052	0.07	0.087	0.107	0.122	0.14	0.157	0.175

الجدول 1: الفصل بين أضواء التثبيت على مسافات مختلفة من الهدف. المسافة بين الأضواء هي قيمة x في هذه المعادلة:

حيث d هي مسافة الاختبار.

الموضوع	العمر	الجنسين	العرق	سباق
3002	27	و	ابيض	قوقازي/ أكثر من جنس واحد
3003	28	و	ابيض	اي
3004	26	و	ليس من أصل إسباني	أمريكي من أصل أفريقي
3005	24	م	ابيض	الآسيوية / أكثر من سباق واحد
3006	27	م	ليس من أصل إسباني	الاسيويه
3007	25	و	ليس من أصل إسباني	أمريكي من أصل أفريقي
3009	29	م	ابيض	قوقازي/ أكثر من جنس واحد
3010	22	م	ليس من أصل إسباني	الاسيويه

الجدول 2: التركيبة السكانية للمشاركين في الدراسة. يوضح الجدول عمر المشاركين الذين تم اختبارهم ونوع جنسهم وعرقهم. وكان متوسط عمر المشاركين 26 سنة. وكانت نسبة الرجال إلى النساء 1 إلى 1. وشملت الإثنية التي تم تحديدها ذاتيا من المشاركين 50٪ من أصل إسباني وحوالي 37.5٪ من أي من الآسيويين أو أكثر من عرق واحد.

	يعني L-OD	يعني Z-OD	متوسط قياس الانعكاس MPOD	متوسط نسبة Z-L	متوسط فليكر فوتومتري MPOD
المركزيه	0.247	0.425	0.593	2.61:1	0.48
الطرفية 1 درجة	0.402	0.122	0.248	1:1.38	غير متوفر
الطرفية 2 درجة	0.366	0.03	0.143	1:2.08	غير متوفر

الجدول 3: متوسط قيم الكاروتينات في مختلف الانحرافات. ويبين الجدول متوسط النتائج من المشاركين الثمانية في الدراسة. SD لمتوسط L-OD المركزي (0.188) ومتوسط Z-OD المركزي (0.142). SD لمتوسط MPOD المركزية من MPR (0.161) وSD لمتوسط MPOD المركزية من مقياس العاكس (0.14). SD لمتوسط L-OD في الطرفية 1 درجة (0.224) ويعني Z-OD في الطرفية 1 درجة (0.122). SD لمتوسط MPOD من MPR في الطرفية 1 درجة (0.248). SD لمتوسط L-OD في الطرفية 2 درجة (0.366) وSD لمتوسط Z-OD في الطرفية 2 درجة (0.030). SD لمتوسط MPOD من MPR في الطرفية 2 درجة (0.143).

مشارك	L-OD	Z-OD	MPOD	نسبة Z-L	Mps
3002	0.525	0.409	0.669	0.778	0.58
3003	0.566	0.415	0.6525	0.733	0.48
3004	0.1615	0.291	0.437	1.793	0.437
3005	0.121	0.414	0.555	3.432	0.555
3006	0.148	0.724	0.888	4.892	0.888
3007	0.074	0.389	0.536	5.257	0.536
3009	0.197	0.26	0.361	1.32	0.361
3010	0.183	0.496	0.642	2.71	0.642

الجدول 4: قياسات الكثافة البصرية الفردية الكاروتينية التي تم الحصول عليها عند التثبيت المركزي. ويبين الجدول القياسات التي تم الحصول عليها في التثبيت المركزي لجميع المشاركين الثمانية.

مشارك	L-OD	Z-OD	MPOD	نسبة Z-L
3002	0.325	0	0.012	0
3003	0.385	0.08	0.166	0.208
3004	0.121	0.253	0.392	2.091
3005	0.7015	0	0.119	0
3006	0.362	0.286	0.45	0.79
3007	0.104	0.265	0.391	2.548
3009	0.589	0	0.183	0
3010	0.626	0.094	0.273	0.15

الجدول 5: قياسات الكثافة البصرية الفردية الكاروتينية التي تم الحصول عليها عند درجة واحدة من التثبيت المركزي. ويبين الجدول القياسات التي تم الحصول عليها بدرجة واحدة من التثبيت المركزي لجميع المشاركين الثمانية.

مشارك	L-OD	Z-OD	MPOD	نسبة Z-L
3002	0.146	0	0.043	0
3003	0.351	0	0.066	0
3004	0.063	0.077	0.169	1.222
3005	0.189	0.017	0.067	0.09
3006	0.902	0	0.291	0
3007	0.04	0.099	0.201	2.475
3009	0.718	0.046	0.232	0.064
3010	0.518	0	0.076	0

الجدول 6: قياسات الكثافة البصرية الفردية الكاروتينية التي تم الحصول عليها عند درجتين من التثبيت المركزي. ويبين الجدول القياسات التي تم الحصول عليها عند درجتين من التثبيت المركزي لجميع المشاركين الثمانية.

Discussion

توضح دراستنا التقنية والمنهجية اللازمة لإجراء قياسات MPOD في الجسم الحي في مناطق مختلفة من الفوع وparafoveal باستخدام جهاز مقياس انعكاسي. قمنا بتطوير ومعايرة نظام المسار المحيطي للحصول على قياسات في درجة واحدة و 2 درجة من التثبيت المركزي. تظهر نتائج دراستنا أن MPOD و L-OD و Z-OD يمكن قياسها في مناطق مختلفة من المناطق الخالية من العيوب والبارافية باستخدام هذا البروتوكول في اللانهاية البصرية. يمكن تكييف البروتوكول لمسافات أقصر عندما لا تتوفر غرف طويلة في العيادة. ولكن في هذه الحالة، سيكون من الضروري توسيع نطاق البوديلي للسيطرة على أماكن الإقامة النشطة (انظر الجدول 1).

هناك خطوتان حاسمتان عند تنفيذ هذه التجربة: 1) معايرة درجة 0 و 2) المعايرة السوداء. عند استخدام نظام المسار المحيطي لقياس MPOD ومكوناته خارج المركز ، فإن التثبيت الخارجي لمعايرة 0 درجة أو قياس foveal هو في غاية الأهمية. إذا كان المشارك الذي يتم قياس عينه لا يفهم هذا الإجراء أو لا يمكن أن يؤدي الخطوات اللازمة، سيتم اختراق القياسات وخاطئة. كما أن المعايرة السوداء أمر بالغ الأهمية لأنها تسمح لـ MPR بإنشاء قياس مطياف خط الأساس عندما لا يكون هناك ضوء، والذي يقارنه الجهاز بعد ذلك بجميع القيم التي تم الحصول عليها من الموضوع. لذلك، المعايرة السوداء أمر لا بد منه لكل مشارك.

تشير نتائج دراستنا إلى أن مستويات MPOD المركزية تتطابق مع البيانات من الدراسات التجريبية والHISTOLOGICAL (الHISTOLOGICAL) السابقة المنشورة^7و10و14. وعلاوة على ذلك، وجدنا أن مستويات MPOD تنخفض مع زيادة شذوذ الشبكية، مع قيم MPOD أكبر في foveal مقارنة بالمنطقة البارافوفية. تختلف مستويات اللوتين والزياكسانثين أيضًا في مواقع شبكية مختلفة مع تغير نسب اللوتين والزياكسانثين كوظيفة من وظائف الشذوذ. وجدنا نسب L-OD و Z-OD المركزية من 1:2.6 ، والتي تغيرت إلى 2.08:1 عند درجتين من التثبيت المركزي. وهذا يتفق مع تقارير الدراسات السابقة^10،29. وجدنا أن مستويات اللوتين والزياكسانثين أظهرت اختلافًا كبيرًا بين الأفراد. قبل التجارب المختبرية في الجسم الحي قد قيمت ثلاثة مواضيع فقط وهناك معلومات محدودة في هذا المجال²⁹. إذا كان الاختلاف بين الأفراد كبيرة من مستويات الكاروتينات هو الصحيح, ثم هذا من شأنه أن يدعم الحاجة إلى الحصول على مقاييس خط الأساس من الكاروتينات وخياطة المكملات الفردية. وستكون هناك حاجة إلى مزيد من البحوث لتأكيد هذه النتيجة من التباين بين الأفراد عالية من مستويات اللوتين والزياكسانثين في الأفراد الأصحاء. تظهر المنشورات السابقة والعمل مع جهاز MPR هذا أنه يمكن الحصول على قياسات قابلة للتكرار لـ MPOD في كل من ظروف pupillary غير المتوسعة والموسعة ، على الرغم من أن تكرار قياسات L-OD و Z-OD قد تحسنت عندما تم توسيع التلاميذ²⁵. في هذه الدراسة، قمنا بإجراء جميع قياسات MPR مع التلاميذ المتوسعة. وبالنظر إلى أن مستويات الكاروتينويد أقل في المحيط المحيطي ومنطقة البارافيال، فقد يكون من الضروري أن يتم تعليم البؤبؤ للحصول على قوة إشارة متسقة وقياسات محيطية موثوقة.

حاولنا أساليب مختلفة، وفي نهاية المطاف وضعت واختبار نظام المسار لدينا. وقد ثبت أنها أكثر الطرق فعالية لتحقيق نتائج موثوقة. تم اختبار النظام من خلال فحص ثلاثة مشاركين عدة مرات لمعرفة ما إذا كان يمكن تحقيق نتائج مماثلة مع كل محاولة. وشمل ذلك قياس المشاركين في ثلاث مناسبات منفصلة على مدى شهرين. وشملت الأساليب الأخرى التي تمت محاولة تعديل العدسة قياس العاكسة عن طريق إنشاء غطاء مع قاصد مسبق في 0، 1، و 2 درجة قبالة المركز. أثبتت هذه التقنية عدم فعاليتها لأن النُقاب كانت قريبة جدًا من بعضها البعض بالنسبة لموضوع ما للتمييز بشكل كافٍ.

هناك العديد من القيود في هذه الدراسة. تتطلب الدراسة أن يكون للمواضيع مناظير طبيعية. وهذا يضمن أن هذا الموضوع سوف تكون قادرة على التركيز على الهدف في حين يجري قياس العين الأخرى. لن يتمكن الأشخاص الذين لا يستوفون هذا المعيار من الامتثال للتعليمات ، ولن يركزوا بشكل صحيح أثناء إشراكهم في التحفيز ، ولا يمكن قياسهم بنجاح باستخدام هذه التقنية. ونظام المسار موثوق به، ولكن يمكن معالجة حدوده في الدراسات المقبلة. يمكن تحسين البروتوكول من خلال وجود أضواء تثبيت LED حمراء مدمجة مع جزء من نظام قياس البوات بادال كجزء من مقياس العاكس. وهذا من شأنه أن يسمح للمشارك لتثبيت في الشذوذ المطلوب مع العين التي يجري قياسها مع الإقامة المناسبة للعدسة.

في الوقت الحاضر، لا توجد تقنيات بديلة لقياس في Vivo L-OD و Z-OD. ومع ذلك، توجد أجهزة بديلة تقيس MPOD. واحد من هذه الأجهزة هو photometer وميض heterochromatic المستخدمة في هذه الدراسة. يستخدم مقياس الوميض الهيتروروماتيك طريقة نفسية في الاختبار ولا يمكنه تحديد قيم اللوتين والزياكسانثين الفردية. وكانت قياسات MPOD المركزية التي تم الحصول عليها باستخدام مقياس ضوئي للوميض الهيتروروماتي أقل بمعدل 0.11 من تلك التي حصل عليها جهاز MPR مع انحراف معياري قدره 0.16. وكان قياس MPOD التي تم الحصول عليها باستخدام كل من التقنيات ارتباط ممتاز كما ذكرت سابقا²⁵.

وعلى الرغم من أن الدراسة الحالية لها حجم عينة صغير، فقد كان الغرض منها إثبات المفهوم الذي مفاده أنه يمكن الحصول على قياسات طرفية للكثافة البصرية للزياكسانثين واللوتين باستخدام جهاز قياس العاكسات. على حد علمنا، كان غيرها من الدراسات في الجسم الحي أحجام عينة أصغر بكثير من العينة المستخدمة في هذه الدراسة. لذلك ، نحن واثقون من أن نتائجنا تثبت أنه يمكن قياس كثافة الكاروتينويد في الجسم الحي في foveola ، ومحيط foveal ، والمنطقة الباراففية باستخدام مقياس انعكاسي. تسلط دراستنا المزيد من الضوء على كيفية توزيع مستويات الزياكسانتين واللوتين في المناطق البقعية المركزية والمحيطية داخل شبكية العين البشرية. ولأننا وجدنا تبايناً ملحوظاً في القيم بين المشاركين في دراستنا، هناك حاجة إلى دراسات أكبر في الجسم الحي وفي المختبر لفهم توزيع اللوتين والزياكسانثين ومستوياته ونسبه بين عامة السكان بشكل أفضل.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
1-1/4-in x 36-in Silver Under Door Threshold	Frost King LLC	77578013947	Any adjustable strip that can be mounted on a wall will suffice.
Black electrical tape	3M Company	054007-00053	Used to adjust fixation light to create a 1cm by 1cm region.
LED lights with remote control	Elfeland LLC	ELFELANDhoasupic1295	Any small red fixation LED light with remote control that can be mounted to track will suffice.
Macular Pigment Reflectometer	Zeavision LLC	N/A	Prototype not available for sale.
Quantifeye Macular Pigment Spectromter 2	Zeavision LLC	Catalog Number N/A	Only model available from Zeavision LLC.
Ultra Gel Control 4g Super Glue	Henkel AG & Company	1405419	Used to fix LED lights to track, but any strong adhesive will suffice.
Zeavision Proprietary Reflectometry Software, native to Macular Pigment Reflectometer	Zeavision LLC	N/A	The software and algorithm are proprietary to Zeavision LLC.