Ein. Die Messung der Unterdrückung <ol><li> Vor Beginn der Messung der Unterdrückung, geben die Patienten detaillierte Anweisungen (siehe 1,8) und zeigen die visuelle Reize in Bezug auf Schritte 1,2-1,8 unten auf dem Laptop-Bildschirm. Alle Patienten sollten volle refraktive Korrektur (Brille / Kontaktlinsen) während des gesamten Verfahrens zu tragen, geeignet für den Arbeitsabstand eingestellt. </li><li> Die Brille (eMagin 8700) sollte dem Patienten angebracht werden (über die Oberseite der Brille / Kontaktlinsen) und richtig eingestellt. Sicherzustellen, dass die Bildschirme parallel zur Augenoberfläche sitzen. Die Siebe können eingestellt werden, um jedes Patienten Pupillenabstand ausmachen werden. Anweisungen zum Anschließen und Kalibrieren die Brille kann hier gefunden werden: <a href="http://www.3dvisor.com/wpcontent/uploads/2010/08/UserGuide10.7.pdf" target="_blank">http://www.3dvisor.com/wpcontent/uploads/2010/08/UserGuide10.7.pdf</a> . </li><li> Die Stimuli bestehen aus zwei Populationen von bewegende Punkte, eine Population moving in einer gemeinsamen Richtung (die &quot;Signal&quot; dots) und das andere sich bewegende in zufälligen Richtungen (die &quot;Rauschen&quot; dots). Der Beobachter hat die Aufgabe, das Signal Richtung berichten. Aufgabe Schwierigkeit wird durch den relativen Anteil des Signal-Rausch-Punkte in dem Stimulus manipuliert. </li><li> Die benutzerdefinierten Matlab-Programme, die diese Messungen kontrollieren verwenden eine 3-unten 1-up Treppe Verfahren. Es gibt zwei separate Messung Stufen. Der erste ist ein binokulares Schwellenwert, das heißt, der Schwellenwert Anzahl von Signalleitungen erforderlich, wenn beide Punkte Signal und Rauschen Punkten in beide Augen bei hohem Kontrast dargestellt. Das zweite Programm misst den Kontrast Unwucht erforderlich, um dieselbe zu erreichen, wenn die Schwelle dot Populationen zu trennen Augen dargestellt werden. </li><li> Unterschiedliche Bilder werden auf der Brille Bildschirmen durch den Einsatz eines Matrox DualHead2Go, (Montreal, Kanada) Gerät angezeigt. </li><li> Um die Unterdrückung Beurteilung zu beginnen, erste Maßnahme ein Fernglas Schwelle. Hier das gleiche visuelle Reize are gezeigt beider Augen und der minimalen Anzahl von Punkten Signal erforderlich, genau zu beurteilen die Richtung des Punktes wird gemessen. </li><li> Um die Augen richten, werden die Bildschirme zeigen eine schwarze Hälfte Kreuz in jedes Auge gegen einen weißen Bildschirm. Mit der Tastatur wird der Patient gebeten, die Hälfte des Kreuzes durch die amblyopic Auge gesehen zu bewegen, bis er sich mit der Hälfte vom anderen Auge gesehen. Wichtig ist, dass der Patient darauf hingewiesen wird, dass das Bild durch das Auge gesehen amblyopen möglicherweise ein unscharfes, aber es ist die Ausrichtung der wichtig ist. Wenn das bewegte Bild aus dem Blickfeld Der Patient wird gebeten häufiger blinken da dies die Sichtbarkeit des Bildes zu verbessern kann. Exact okuläre Ausrichtung (Pixelwerte) kann nach jeder Messung, um die Wiederholbarkeit dieser Aufgabe festzustellen, extrahiert werden. </li><li> Sobald der Patient meldet, dass die halben Kreuze ausgerichtet sind, kann die Messung zu beginnen. Jede Messung dauert etwa drei Minuten. Fünf kurze Treppe Messungen completed für jedes der zwei Teile der Messung. Die folgenden Hinweise sollen gegeben, bevor die Messung beginnt sein: </li><li> Anleitung für den Betrachter: &quot;Bei diesem Test werden Sie aufgefordert, ein Urteil über die Richtung der bewegten Bilder zu machen.&quot; &quot;Sie werden sehen, eine Gruppe von weiß / graue Punkte gegen einen grauen Hintergrund. Nach jeder Präsentation werde ich Sie bitten, zu entscheiden, ob die Punkte meist Umzug nach links oder rechts mit der linken und rechten Pfeiltasten auf der Tastatur vor Ihnen . &quot; &quot;Es gibt zwei Gruppen von Punkten, einige reibungslos bewegen nach links oder rechts (die Signal dots), erscheinen die andere Gruppe die in zufällige Richtungen bewegen.&quot; &quot;Bitte versuchen Sie es zu entscheiden, in welche Richtung das Signal Punkte werden in (rechts oder links) bewegen unter der Verwirrung der Zufallspunkten.&quot; &quot;Wie Sie Entscheidungen die Zahl der zufällige Punkte zu erhöhen, wird erschwert, um die Signal-Punkte sehen machen weiter, wenn es so schwierig wird kann man nicht sagen, die Richtung, bitte einfach nehmenIhre beste Schätzung &quot;. </li><li> Die erste Messung kann beginnen. Eine gute &quot;last minute&quot;-Befehl ist, um den Teilnehmer regelmäßig blinken (&quot;eine gute Zeit zu blinken, wenn Sie die Taste drücken&quot;) erinnern. </li><li> Fünf Messungen mit dem Fernglas Treppe Paradigma sind nun gemacht. Ocular Ausrichtung wird wiederholt vor jeder Messung wird gestartet. </li><li> Das Ergebnis der Messung erhaltenen einzelnen ist die Schwellenanzahl von Punkten Signal (von 100 Punkten insgesamt) erforderlich ist, um vollständig die Richtung zu beurteilen, wenn beide Augen dieselben Stimuli sehen. Das Programm meldet auch das Spektrum der Antworten als Standardfehler der Messung. </li><li> Für die nächste Messung der Kontrast Treppe werden die fünf Ergebnisse aus den binokularen Treppen gemittelt und der resultierende Schwellenwert definiert die Anzahl der Signal-Punkte, der dem amblyopen Auge. Die verbleibenden Geräusche Punkte werden mit dem nicht-amblyopen Auges bei variierenden Kontraste zur Unterdrückung beurteilt präsentiert. </li><li> Für diese Messung die amblyopen Augessieht immer hohen Kontrast Punkten während der Kontrast der Punkte dargestellt Rauschen zu dem nicht amblyopen Auges variiert wird unter Verwendung eines Verfahrens Treppe. Zu Beginn der Treppe eine feste Anzahl von Punkten Signals (erhalten von Schritt 1.11) werden dem amblyopen Auges bei 100% Kontrast und die verbleibende Anzahl von Rauschen Punkte dargestellt sind mit dem anderen Auge bei 0% Kontrast dargestellt (dh keine Geräusche dots sichtbar sind, was zu minimalen Unterdrückung). Korrekte Identifizierung der Signalpunktmatrix Richtung führt zu einer Erhöhung der Kontrast der Punkte dargestellt Rauschen zum anderen Auge nach dem 3-down 1-up Treppe Algorithmus. Während der Messung wird der Kontrast der Lärm Punkte gezeigt, das andere Auge durch das Treppenhaus variiert, bis Aufgabenerfüllung konvergiert auf 79% richtig. Dies deutet darauf hin, dass die Signal und Rauschen dots wobei zwischen den beiden Augen kombiniert, um den gleichen Grad an Aufgabenleistung die unter Binokularbeobachtung Bedingungen (Schritt 1.11) beobachtet wurde erzeugen. Das Verhältnis des Kontrastsdas Signal dots präsentiert der amblyopic Auge (immer 100%) bezogen auf den Kontrast der Lärm Punkte gezeigt, das andere Auge an der Schwelle ist ein Maß für das Gleichgewicht Punkt. Erhöhung des Kontrasts der Lärm Punkte dargestellt zum anderen Auge über diesem Punkt würde der Unterdrückung der Signal-Punkte dargestellt an den amblyopen Auges und Wertminderungen im Task-Leistung führen. </li><li> Fünf Messungen der Kontrast Ungleichgewicht hergestellt und ein durchschnittliches Ergebnis berechnet wird. Das Ergebnis teilt der Prüfer über die Höhe der Gegensatz Ungleichgewicht, das notwendig, um die Unterdrückung zu überwinden und damit die amblyopic Auge und anderen Auge die Punkte gleichzeitig zu sehen ist. </li></ol> 2. Training mit dieser Methode <ol><li> Der Kontrast Ungleichgewicht in Schritt 1,14 oben gefunden kann als Ausgangspunkt für eine Ausbildung Regime verwendet werden. Die Ausbildung beinhaltet die Integration den Einsatz von dichoptic Bilder mit dem Kontrast Ungleichgewicht in ein Videospiel-Format (&quot;Tetris&quot;). Das Videospiel kann umgesetzt werdenentweder die virtuelle Realität Schutzbrille oder auf einem iPod Touch-Gerät. </li><li> Das Videospiel Tetris beinhaltet eine Reihe von fallenden Blöcken, die zusammen eine vollständige Linien bilden ausgestattet sind. Die amblyopic Auge sieht vollem Kontrast Blöcke, und der Kerl Auge sieht reduzierten kontrastreiche Bilder. Präsentierten Informationen zu jedem Auge müssen gleichzeitig für eine erfolgreiche Spiel wahrgenommen werden. </li><li> Im Laufe der Zeit die Ausbildung Regime weiterhin der Kontrast Ungleichgewicht wird durch Erhöhen des Kontrasts der anderen Auge, so dass es schwieriger für das visuelle System, um die Unterdrückung von ähnlicher dichoptic Bilder verursacht zu überwinden reduziert. </li><li> Trainingsdauer sollte 1-2 Stunden am Tag sein und sollte bis keine weitere Verbesserung des Kontrastes Ungleichgewicht (Kontraststeigerung, der dem anderen Auge) beobachtet wird fortgesetzt. Während der Ausbildung Regime, sollten Kontrollen der monokularen und binokularen Funktion regelmäßig gemacht werden (bestimmt durch Alter des Patienten und der zugrunde liegenden Zustand). Tests der monokularen Sehschärfe, Stereopsisund Standard-Tests der Unterdrückung sind besonders wichtig für Berichterstattung über die Fortschritte. </li></ol>

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Die Techniken in diesem Manuskript beschrieben bilden die Grundlage für zwei Patente von BT und RFH, von denen einer auch von JC und LT gehalten wird.

Die Unterdrückung Mess-und Behandlungstechniken in diesem Papier beschrieben kritisch Manipulation der Kontrast der Bilder von jedem Auge gesehen abhängen. Insbesondere die relative interocular Gegensatz Ungleichgewicht bei dem Fernglas Kombination auftritt, dh die &quot;Balance Punkt kontrast&quot;, stellt ein Maß der Unterdrückung 6,11,17. Darüber hinaus kann durch wiederholtes Aussetzen Patienten mit Amblyopie und Unterdrückung zu &quot;balanced&quot; visuelle Reize, ist es möglich, die Unterdrückung zu reduzieren und möglicherweise zu verbessern sowohl monokularen und binokularen Sehfunktion 12,15,16. Diese Verfahren stellen einen Fortschritt in der Unterdrückung Messung und einen neuen Ansatz zur Amblyopiebehandlung sind. Derzeit verfügbare klinische Tests zur Beurteilung Unterdrückung wie Worth 4 Scheinwerfer-Test und den quergestreiften Bagolini Linsen beurteilen, ob Unterdrückung vorhanden oder nicht vorhanden ist, und anderen Tests, wie den Sbisa bar auch den Grad der Unterdrückung der Verwendung von neutralenDichtefilter. Unsere Technik bietet zusätzliche klinische Informationen, indem es für die Festigkeit der Unterdrückung genau quantifiziert werden. Amblyopie, die oft mit Unterdrückung zugeordnet ist, wird im Allgemeinen durch Okkludieren des nicht amblyopen Auge oder erniedrigende das Bild in dem Nicht-amblyopen Auges, um die Verwendung des Auges 18 amblyopen fördern behandelt. Während diese Technik verbessert wirksam amblyopen Augenfunktion 18, ist es nicht unmittelbar auf die binokulare Defizite Amblyopie verbunden. Unsere Technik zielt direkt auf binokularen Funktion und wir haben festgestellt, dass dieser Ansatz sowohl monokularen und binokularen Funktion bei erwachsenen Patienten mit Amblyopie 12,15,16 verbessern. Die Mess-und Behandlungsansätze beschrieben sind geeignet für den Einsatz bei Erwachsenen und Kindern, obwohl die Spiele müssen für den Einsatz bei jüngeren pädiatrischen Populationen angepasst werden. Wir entwickeln derzeit weitere Spiele für diesen Zweck. UnsereTechniken haben ihre Grenzen. Einige Patienten mit Strabismus und starke Unterdrückung finden es schwierig, die gezeigten Bilder für jedes Auge zu Beginn der Unterdrückung hatte Messprotokoll auszurichten. Während es möglich ist für solche Patienten die Bilder 17 auszurichten, kann dies sehr zeitaufwendig sein. Im Hinblick auf die Behandlung ist es wichtig, neben einer entsprechend qualifizierten Arzt in der Ausbildung Regime zu arbeiten und das Risiko von Diplopie (Doppeltsehen) prüfen, ob die Unterdrückung reduziert. Unsere früheren Arbeiten auf diesem Behandlungsansatz hat bei Patienten mit Anisometropie oder kleine Winkel Strabismus konzentriert und keine Patienten haben Diplopie entwickelt, aber die Gefahr von Diplopie sorgfältig von einem entsprechend qualifizierten Arzt bei einem Patienten durch den Patienten erwogen werden, bevor die Behandlung verabreicht wird . Beim Einrichten der Techniken zum ersten Mal ist es wichtig, sicherzustellen, dass alle Hardware-Verbindungen sicher sind und dass alle relevanten Treiber sind ininstalliert und aktualisiert auf dem Host-Computer. Es ist auch wichtig, um einen Computer mit einer Grafikkarte, die mit dem Matrox-Grafikkarte beschrieben in dem Protokoll ist und dass unterstützt eine Bildschirmauflösung von 1600x600 (sobald die Matrox-Treiber installiert sind), um sicherzustellen, dass jeder goggle Bildschirm eine deutliche hat ausgestattet verwenden Bild. Wir haben festgestellt, dass die meisten Probleme beim Einrichten des Systems entstehen durch falsche Einstellungen der Bildschirmauflösung und der Abwesenheit von bis zu Treiber für die notwendige Hardware heute begegnet. Es ist auch wichtig, um sicherzustellen, dass beide goggle Bildschirmen gleicher Luminanz haben vor der Messung Unterdrückung auf präzise und stabile Messungen zu gewährleisten. Die beschriebenen Techniken bilden eine Grundlage für die weitere Entwicklung der Unterdrückung Mess-und Behandlungsansätze. Insbesondere könnte die Entwicklung ansprechender Videospiele auf dem Grundprinzip der unterschiedlichen Kontrast zwischen den Augen basiert dieser Ansatz effizienter und appealing zu jüngeren Patienten. Abgesehen von ihrem klinischen Einsatz, können diese Techniken auch in einer Forschungseinrichtung, die neuronalen Mechanismen, die Unterdrückung und die Rolle, die hemmenden Wechselwirkungen zwischen den Augen in der normalen visuellen System 13 spielen zu erforschen.

<table border="1"><tbody><tr><td> Bezeichnung des Geräts </td><td> Firma </td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Ausrüstung für die Messung der Verdrängung </td></tr><tr><td> Computer mit einer Grafikkarte kompatibel mit einer Matrox Duel Head to-Gerät gehen (siehe unten) und Psychtoolbox 19,20 ausgestattet </td><td> Jedes geeignete Hersteller </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Matlab-Software von einer Version mit Psychtoolbox </td><td> Mathworks </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Psychtoolbox und kundenspezifische Software für Stimulus-Generation </td><td> Psychtoolbox </td><td></td><td> Psychtoolbox steht zum Download zur Verfügung <a href="http://psychtoolbox.org" target="_blank">psychtoolbox.org</a> und die zusätzliche kundenspezifische Software ist vom entsprechenden Autor erhältlich upauf Anfrage. </td></tr><tr><td> Matrox Duel Head to Go </td><td> Matrox </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Z800 3D Dual Pro-HMD Videobrille </td><td> eMagin Konzern </td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Ausrüstung für die Behandlung der Unterdrückung </td></tr><tr><td> iPod Touch </td><td> Apfel </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Screen Overlay für dichopic Betrachtung des iPod ermöglichen </td><td> Spatial View </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Kundenspezifische Software für die tetris Behandlung Spiel </td><td></td><td></td><td> Die Software wurde mit Hilfe von Spatial View proprietären SDK, haben alle Einzelheiten wurden bisher 15 veröffentlicht </td></tr></tbody></table>

the measurement and treatment of suppression in amblyopia

Amblyopie, eine Entwicklungsstörung des visuellen Kortex, ist eine der führenden Ursachen für Sehstörungen im erwerbsfähigen Alter. Aktuelle Schätzungen beziffern die Amblyopieprävalenz bei ca. 1-3% 1-3, die Mehrheit der Fälle ist Monokular 2. Amblyopie am häufigsten durch okulare Versatz (Schielen) verursacht, Unschärfe, die durch ungleiche Fehlsichtigkeit (Anisometropie) induziert, und in einigen Fällen durch die Form Entbehrung. Obwohl Amblyopie wird anfänglich durch abnorme visuelle Eingabe in der Kindheit, einmal etabliert verursacht, die visuelle Defizit bleibt oft wenn normale visuelle Eingabe wiederhergestellt wurde unter Verwendung einer Operation und / oder refraktiven Korrektur. Dies liegt daran, Amblyopie ist das Ergebnis der anormalen Sehrinde Entwicklung statt eines Problems mit dem Auge selbst amblyopen 4,5. Amblyopie wird von beiden monokularen und binokularen Defizite 6,7, die beeinträchtigt die Sehschärfe und schlechte oder fehlende s sind gekennzeichnettereopsis sind. Die visuellen Dysfunktion bei Amblyopie wird oft mit einer starken Unterdrückung der Eingänge aus dem amblyopic Auge unter binokularen Bedingungen 8 verbunden. Neuere Arbeiten haben gezeigt, dass die Unterdrückung kann eine zentrale Rolle sowohl in der monokularen und binokularen Defizite mit Amblyopie 9,10 assoziiert spielen. Aktuelle klinische Tests zur Unterdrückung neigen dazu, die Anwesenheit oder Abwesenheit von Unterdrückung anstatt einen quantitativen Messung der Grad der Unterdrückung verifizieren. Hier beschreiben wir eine Methode zur Messung amblyopic Suppression mit einem kompakten, tragbaren Gerät 11,12. Die Vorrichtung besteht aus einem Laptop-Computer mit einem Paar von Virtual Reality Brillen. Die Neuheit der Technik liegt in der Art, wie wir visuelle Reize, um die Unterdrückung zu messen. Stimuli auf die amblyopen Auges bei hohem Kontrast gezeigt, während der Kontrast der dargestellte Stimuli zu dem nicht amblyopen Auge variiert werden. Patienten durchführen simple Signal / Rausch-Aufgabe, die für eine präzise Messung der Stärke von exzitatorischen binokularen Wechselwirkungen ermöglicht. Der Kontrast Offset bei der weder Auge hat einen Leistungsvorteil ist ein Maß für die &quot;balance Punkt&quot; und ist ein direktes Maß der Unterdrückung. Diese Technik wurde sowohl in psychophysisch Steuerung 13,14 und Patient 6,9,11 Populationen validiert. Zusätzlich zur Messung Suppression diese Technik auch die Grundlage einer neuen Form der Behandlung zur Unterdrückung mit der Zeit ab und verbessern binokularen und oft monokulare Funktion bei Erwachsenen mit Amblyopie 12,15,16. Dieser neue Behandlungsansatz kann entweder auf dem Goggle-System über oder auf einem speziell modifizierten iPod touch-Gerät 15 beschrieben eingesetzt werden.

Der Grad der Unterdrückung in dem beschriebenen Verfahren gefunden ist abhängig von der zugrunde liegenden Ursache der Amblyopie, vorherige Behandlung, Verwendung der refraktiven Korrektur und Sehschärfe. Da jeder Patient hat eine sehr einzigartige Geschichte, ist es schwierig, &quot;normalen&quot; Werten der Unterdrückung zu definieren oder Vergleiche zwischen den Menschen. Generell erwarten wir jene mit schlechter Sehschärfe eine tiefere Ebene der Unterdrückung 9 haben. Während der Ausbildung, wie wir den Kontrast Ungleichgewicht zwischen den Augen zu reduzieren, wobei die Tiefe typischerweise Unterdrückung reduziert und dies verbessert eine Reihe von binokularen und monokularen Funktionen. Diese Änderung in der Unterdrückung hat in mehreren Patientengruppen nachgewiesen (siehe Abbildungen 3 und 4 in Bezug 12, Tabelle 3 und Abbildung 9 in Bezug 15 und Abbildung 2 in Referenz 16). Es ist wichtig zu beachten, dass eine detaillierte Messungen der Unterdrückung th mitwird Technik haben das Potenzial, unser Verständnis der Amblyopie-Syndrom zu verbessern. <img alt="Abbildung 1" src="/files/ftp_upload/3927/3927fig1.jpg" /> Abbildung 1. Die Geräte zur Messung Unterdrückung, die 1 enthält verwendet) laptop 2) Schutzbrille 3) Signal-Splitter. <img alt="Abbildung 2" src="/files/ftp_upload/3927/3927fig2.jpg" /> Abbildung 2. Die Brille richtig auf einer Studie Teilnehmer ausgestattet. <img alt="Abbildung 3" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/3927/3927fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/3927/3927fig3.jpg" /> Abbildung 3. Eine Übersicht über die random dot kinetogram Reize (Step 1.2/1.3). Das obere Feld zeigt die Ausrichtung Phase, wo eine halbe Kreuz für jedes Auge angezeigt wird monokular als Stichwort für bino<html> dere Ausrichtung. Das mittlere Feld zeigt das Signal-Rausch-Signals in dem Paradigma Punkte zum amblyopen Auge nur Rauschen und die Punkte werden dem anderen Auge dargestellt, unter Bedingungen, die binokulare Signal und Rauschen zu einem Bewegungskohärenz Schwelle, die dann verwendet wird, in geben vorgestellt werden der Kontrast unterschiedlichen Stufe der Messung. Das untere Feld zeigt die Kontrastschwelle, verwendet dieses Verfahren die Bewegung Kohärenz Schwellenwert auf einen festen Pegel des Signal-Rausch-und zeigt Variieren Kontraststufen zwischen den beiden Augen. Der Punkt, an dem die beiden Augen sehen eine ausgewogene Fernglas Eingang ist der Kontrast Schwelle oder &quot;balance point&quot;. <img alt="Abbildung 4" src="/files/ftp_upload/3927/3927fig4.jpg" /> Abbildung 4. (Schritt 1.7) Justier-Darstellungen durch die Brille, horizontalen und vertikalen Pfeiltasten gesehen werden verwendet um Ziele auszurichten, bis ein gesamter Querschnitt gesehen wird. e_content &quot;fo: keep-together.within-page =&quot; always &quot;&gt; <img alt="Abbildung 5" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/3927/3927fig5highres.jpg" src="/files/ftp_upload/3927/3927fig5.jpg" /> Abbildung 5. Eine Übersicht über die Ausbildung Protokoll. <img alt="Abbildung 6" src="/files/ftp_upload/3927/3927fig6.jpg" /> Abbildung 6. Beispiel der klinischen und psychophysischen Daten von einem erwachsenen Teilnehmer mit Schielamblyopie, die die Ausbildung Verfahren abgeschlossen (in Schritten von 2,1 bis 2,4). 6A zeigt die Veränderung der Sehschärfe (gemessen mit einer logarithmischen Stil Diagramm in logMAR Einheiten über 4 Wochen Ausbildung sowohl für die amblyopic Auge (AME) und anderen Auge (FFE)). Kleinere LogMAR Werte zeigen bessere Sehschärfe. Die Gesamtzahl der Stunden des Spiels wird in Klammern auf der x-Achse dargestellt. 6B zeigt die Veränderung im Gegensatz imbaLanze über vier Wochen Training. Die y-Achse zeigt den Kontrast, die im anderen Auge, also größere Werte zeigen eine geringere Unterdrückung toleriert werden konnte. Zu Beginn des Trainings nur 30% Kontrast könnte in das andere Auge toleriert werden, bevor die amblyopen Auges unterdrückt wurde. Doch wie Ausbildung fortgeschritten ist, könnte mehr Kontrast vertragen, die eine Reduzierung der Unterdrückung werden. 6C zeigt die Verbesserung stereoacuity über die Einarbeitungszeit (gemessen mit dem Randot Stereo-Test). Null auf der y-Achse zeigt keine Stereo-Vision und steigende Werte verbessern Stereo Empfindlichkeit (Einheiten der Kehrwert der Stereo-Schwelle in Bogensekunden). <img alt="Abbildung 7" src="/files/ftp_upload/3927/3927fig7.jpg" /> Abbildung 7. Standard klinischen Tests verwendet werden, um Binokularsehen Status vor und nach dem Training einschließlich der Worth 4 dot Test (oben links) zu beurteilen, Bagollini leNSEs (oben rechts), Randot Stereopsis Test (unten links) und TNO Stereopsis Test (unten rechts).

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The Measurement and Treatment of Suppression in Amblyopia

Amblyopie ist eine Entwicklungsstörung des visuellen Kortex, die oft durch starke Unterdrückung des einen Auges begleitet wird. Wir präsentieren eine neue Technik zur Messung und Behandlung interocular Unterdrückung bei Patienten mit Amblyopie, die mithilfe virtueller Realität Schutzbrille oder einen tragbaren iPod Touch-Gerät werden können.

Die Messung und Behandlung von Unterdrückung in Amblyopie

Amblyopia, a developmental disorder of the visual cortex, is one of the leading causes of visual dysfunction in the working age population. Current ...

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Research

JoVE Journal

Medicine

49.6K Aufrufe.  University of Auckland. Amblyopie ist eine Entwicklungsstörung des visuellen Kortex, die oft durch starke Unterdrückung des einen Auges begleitet wird. Wir präsentieren eine neue Technik zur Messung und Behandlung interocular Unterdrückung bei Patienten mit Amblyopie, die mithilfe virtueller Realität Schutzbrille oder einen tragbaren iPod Touch-Gerät werden können.

Serie: The Measurement and Treatment of Suppression in Amblyopia

Epidural Intracranial Pressure Measurement in Rats Using a Fiber-optic Pressure Transducer

Elevated intracranial pressure (ICP) is a significant problem in several forms of ischemic brain injury including stroke, traumatic brain injury and cardiac arrest. This elevation may result in further neurological injury, in the form of transtentorial herniation1,2,3,4, midbrain compression, neurological deficit or increased cerebral infarct2,4. Current therapies are often inadequate to control elevated ICP in the clinical setting5,6,7 . Thus there is a need for accurate methods of ICP measurement in animal models to further our understanding of the basic mechanisms and to develop new treatments for elevated ICP.
In both the clinical and experimental setting ICP cannot be estimated without direct measurement. Several methods of ICP catheter insertion currently exist. Of these the intraventricular catheter has become the clinical 'gold standard' of ICP measurement in humans8. This method involves the partial removal of skull and the instrumentation of the catheter through brain tissue. Consequently, intraventricular catheters have an infection rate of 6-11%9. For this reason, subdural and epidural cannulations have become the preferred methods in animal models of ischemic injury. 
Various ICP measurement techniques have been adapted for animal models, and of these, fluid-filled telemetry catheters10 and solid state catheters are the most frequently used11,12,13,14,15. The fluid-filled systems are prone to developing air bubbles in the line, resulting in false ICP readings. Solid state probes avoid this problem (Figure 1). An additional problem is fitting catheters under the skull or into the ventricles without causing any brain injury that might alter the experimental outcomes. Therefore, we have developed a method that places an ICP catheter contiguous with the epidural space, but avoids the need to insert it between skull and brain. 
An optic fibre pressure catheter (420LP, SAMBA Sensors, Sweden) was used to measure ICP at the epidural location because the location of the pressure sensor (at the very tip of the catheter) was found to produce a high fidelity ICP signal in this model. There are other manufacturers of similar optic fibre technologies13 that may be used with our methodology. Alternative solid state catheters, which have the pressure sensor located at the side of the catheter tip, would not be appropriate for this model as the signal would be dampened by the presence of the monitoring screw. 
Here, we present a relatively simple and accurate method to measure ICP. This method can be used across a wide range of ICP related animal models.

A novel technique to record the pressures within the skull is described. The minimally invasive method uses a fibre-optic pressure sensing system to accurately measure intracranial pressure (ICP) in anaesthetized rats without causing significant brain trauma. The technique may be used in a wide range of experimental models.

Epidurale Intrakranielle Druckmessung in Ratten mit einem LWL-Druckaufnehmer

Elevated intracranial pressure (ICP) is a significant problem in several forms of ischemic brain injury including stroke, traumatic brain injury and ...

Forschung

Medizin

In vivo Measurement of the Mouse Pulmonary Endothelial Surface Layer

The endothelial glycocalyx is a layer of proteoglycans and associated glycosaminoglycans lining the vascular lumen. In vivo, the glycocalyx is highly hydrated, forming a substantial endothelial surface layer (ESL) that contributes to the maintenance of endothelial function. As the endothelial glycocalyx is often aberrant in vitro and is lost during standard tissue fixation techniques, study of the ESL requires use of intravital microscopy. To best approximate the complex physiology of the alveolar microvasculature, pulmonary intravital imaging is ideally performed on a freely-moving lung. These preparations, however, typically suffer from extensive motion artifact. We demonstrate how closed-chest intravital microscopy of a freely-moving mouse lung can be used to measure glycocalyx integrity via ESL exclusion of fluorescently-labeled high molecular weight dextrans from the endothelial surface. This non-recovery surgical technique, which requires simultaneous brightfield and fluorescent imaging of the mouse lung, allows for longitudinal observation of the subpleural microvasculature without evidence of inducing confounding lung injury.

In vivo Measurement of the Mouse Pulmonary Endothelial Surface Layer

The endothelial glycocalyx/endothelial surface layer is ideally studied using intravital microscopy. Intravital microscopy is technically challenging in a moving organ such as the lung. We demonstrate how simultaneous brightfield and fluorescent microscopy may be used to estimate endothelial surface layer thickness in a freely-moving in vivo mouse lung.

In vivo Messung der Maus Pulmonary Endothelial Surface Layer

The endothelial glycocalyx is a layer of proteoglycans and associated glycosaminoglycans lining the vascular lumen. In vivo, the glycocalyx is highly ...

The Goeckerman Regimen for the Treatment of Moderate to Severe Psoriasis

Psoriasis is a chronic, immune-mediated inflammatory skin disease affecting approximately 2-3% of the population. The Goeckerman regimen consists of exposure to ultraviolet B (UVB) light and application of crude coal tar (CCT). Goeckerman therapy is extremely effective and relatively safe for the treatment of psoriasis and for improving a patient's quality of life. In the following article, we present our protocol for the Goeckerman therapy that is utilized specifically at the University of California, San Francisco. This protocol details the preparation of supplies, administration of phototherapy and application of topical tar. This protocol also describes how to assess the patient daily, monitor for adverse effects (including pruritus and burning), and adjust the treatment based on the patient's response. Though it is one of the oldest therapies available for psoriasis, there is an absence of any published videos demonstrating the process in detail. The video is beneficial for healthcare providers who want to administer the therapy, for trainees who want to learn more about the process, and for prospective patients who want to undergo treatment for their cutaneous disease.

Psoriasis is a chronic, immune-mediated inflammatory skin disease. The Goeckerman regimen, formulated for the treatment of psoriasis, consists of exposure to ultraviolet B (UVB) light and application of crude coal tar (CCT). The following protocol is for the administration of Goeckerman therapy for the treatment of moderate-to-severe psoriasis.

Die Goeckerman Regimen für die Behandlung von mittelschwerer bis schwerer Psoriasis

Psoriasis is a  chronic, immune-mediated inflammatory skin disease affecting approximately 2-3%  of the population. The Goeckerman regimen consists of ...

Slow-release Drug Delivery through Elvax 40W to the Rat Retina: Implications for the Treatment of Chronic Conditions

Diseases of the retina are difficult to treat as the retina lies deep within the eye. Invasive methods of drug delivery are often needed to treat these diseases. Chronic retinal diseases such as retinal oedema or neovascularization usually require multiple intraocular injections to effectively treat the condition. However, the risks associated with these injections increase with repeated delivery of the drug. Therefore, alternative delivery methods need to be established in order to minimize the risks of reinjection. Several other investigations have developed methods to deliver drugs over extended time, through materials capable of releasing chemicals slowly into the eye. In this investigation, we outline the use of Elvax 40W, a copolymer resin, to act as a vehicle for drug delivery to the adult rat retina. The resin is made and loaded with the drug. The drug-resin complex is then implanted into the vitreous cavity, where it will slowly release the drug over time. This method was tested using 2-amino-4-phosphonobutyrate (APB), a glutamate analogue that blocks the light response of the retina. It was demonstrated that the APB was slowly released from the resin, and was able to block the retinal response by 7 days after implantation. This indicates that slow-release drug delivery using this copolymer resin is effective for treating the retina, and could be used therapeutically with further testing.

This paper details how Elvax 40W can be used as a slow-release method for drug delivery to the adult rat retina. The protocol for preparing, loading, and delivering the drug-resin complex to the eye is described.

Slow-Release-Drug Delivery durch Elvax 40W, um die Ratte Retina: Implikationen für die Behandlung von chronischen Erkrankungen

Diseases of the retina are difficult to treat as the retina lies deep within the eye. Invasive methods of drug delivery are often needed to treat these ...

Measurement of the Pressure-volume Curve in Mouse Lungs

In recent decades the mouse has become the primary animal model of a variety of lung diseases. In models of emphysema or fibrosis, the essential phenotypic changes are best assessed by measurement of the changes in lung elasticity. To best understand specific mechanisms underlying such pathologies in mice, it is essential to make functional measurements that can reflect the developing pathology. Although there are many ways to measure elasticity, the classical method is that of the total lung pressure-volume (PV) curve done over the whole range of lung volumes. This measurement has been made on adult lungs from nearly all mammalian species dating back almost 100 years, and such PV curves also played a major role in the discovery and understanding of the function of pulmonary surfactant in fetal lung development. Unfortunately, such total PV curves have not been widely reported in the mouse, despite the fact that they can provide useful information on the macroscopic effects of structural changes in the lung. Although partial PV curves measuring just the changes in lung volume are sometimes reported, without a measure of absolute volume, the nonlinear nature of the total PV curve makes these partial ones very difficult to interpret. In the present study, we describe a standardized way to measure the total PV curve. We have then tested the ability of these curves to detect changes in mouse lung structure in two common lung pathologies, emphysema and fibrosis. Results showed significant changes in several variables consistent with expected structural changes with these pathologies. This measurement of the lung PV curve in mice thus provides a straightforward means to monitor the progression of the pathophysiologic changes over time and the potential effect of therapeutic procedures.

Here we present a protocol to simply and reliably measure the lung pressure-volume curve in mice, showing that it is sufficiently sensitive to detect phenotypic parenchymal changes in two common lung pathologies, pulmonary fibrosis and emphysema. This metric provides a means to quantify the lung&#8217;s structural changes with developing pathology.

Die Messung der Druck-Volumen-Kurve in der Mäuselunge

In recent decades the mouse has become the primary animal model of a variety of lung diseases. In models of emphysema or fibrosis, the essential ...

Studying Pancreatic Cancer Stem Cell Characteristics for Developing New Treatment Strategies

Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) contains a subset of exclusively tumorigenic cancer stem cells (CSCs) which have been shown to drive tumor initiation, metastasis and resistance to radio- and chemotherapy. Here we describe a specific methodology for culturing primary human pancreatic CSCs as tumor spheres in anchorage-independent conditions. Cells are grown in serum-free, non-adherent conditions in order to enrich for CSCs while their more differentiated progenies do not survive and proliferate during the initial phase following seeding of single cells. This assay can be used to estimate the percentage of CSCs present in a population of tumor cells. Both size (which can range from 35 to 250 micrometers) and number of tumor spheres formed represents CSC activity harbored in either bulk populations of cultured cancer cells or freshly harvested and digested tumors 1,2. Using this assay, we recently found that metformin selectively ablates pancreatic CSCs; a finding that was subsequently further corroborated by demonstrating diminished expression of pluripotency-associated genes/surface markers and reduced in vivo tumorigenicity of metformin-treated cells. As the final step for preclinical development we treated mice bearing established tumors with metformin and found significantly prolonged survival. Clinical studies testing the use of metformin in patients with PDAC are currently underway (e.g., NCT01210911, NCT01167738, and NCT01488552). Mechanistically, we found that metformin induces a fatal energy crisis in CSCs by enhancing reactive oxygen species (ROS) production and reducing mitochondrial transmembrane potential. In contrast, non-CSCs were not eliminated by metformin treatment, but rather underwent reversible cell cycle arrest. Therefore, our study serves as a successful example for the potential of in vitro sphere formation as a screening tool to identify compounds that potentially target CSCs, but this technique will require further in vitro and in vivo validation to eliminate false discoveries.

Pancreatic cancer stem cells (CSCs) can be expanded in vitro using the anchorage-independent sphere culture technique, which represents a powerful tool to study CSC biology and can serve as the first step to develop novel CSC-targeting therapies. Here the methodology for expanding, analyzing and targeting of pancreatic CSCs is provided.

Studieren Bauchspeicheldrüsenkrebs Stammzelleigenschaften für die Entwicklung neuer Behandlungsstrategien

Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) contains a subset of exclusively tumorigenic cancer stem cells (CSCs) which have been shown to drive tumor ...

Network Analysis of Foramen Ovale Electrode Recordings in Drug-resistant Temporal Lobe Epilepsy Patients

Approximately 30% of epilepsy patients are refractory to antiepileptic drugs. In these cases, surgery is the only alternative to eliminate/control seizures. However, a significant minority of patients continues to exhibit post-operative seizures, even in those cases in which the suspected source of seizures has been correctly localized and resected. The protocol presented here combines a clinical procedure routinely employed during the pre-operative evaluation of temporal lobe epilepsy (TLE) patients with a novel technique for network analysis. The method allows for the evaluation of the temporal evolution of mesial network parameters. The bilateral insertion of foramen ovale electrodes (FOE) into the ambient cistern simultaneously records electrocortical activity at several mesial areas in the temporal lobe. Furthermore, network methodology applied to the recorded time series tracks the temporal evolution of the mesial networks both interictally and during the seizures. In this way, the presented protocol offers a unique way to visualize and quantify measures that considers the relationships between several mesial areas instead of a single area.

This protocol describes a procedure to track the evolution of mesial network measures in temporal lobe epilepsy (TLE) patients. It is based on the combination of intracranial recordings with a novel numerical technique for data analysis. Specifically, we present a protocol for network analyses of foramen ovale recordings.

Netzwerkanalyse von Foramen Ovale Elektrode Recordings in Resistente Temporallappen Epilepsie-Patienten

Approximately 30% of epilepsy patients are refractory to antiepileptic drugs. In these cases, surgery is the only alternative to eliminate/control ...

Preparation Steps for Measurement of Reactivity in Mouse Retinal Arterioles Ex Vivo

Vascular insufficiency and alterations in normal retinal perfusion are among the major factors for the pathogenesis of various sight-threatening ocular diseases, such as diabetic retinopathy, hypertensive retinopathy, and possibly glaucoma. Therefore, retinal microvascular preparations are pivotal tools for physiological and pharmacological studies to delineate the underlying pathophysiological mechanisms and to design therapies for the diseases. Despite the wide use of mouse models in ophthalmic research, studies on retinal vascular reactivity are scarce in this species. A major reason for this discrepancy is the challenging isolation procedures owing to the small size of these retinal blood vessels, which is ~ &#8804; 30 &#181;m in luminal diameter. To circumvent the problem of direct isolation of these retinal microvessels for functional studies, we established an isolation and preparation technique that enables ex vivo studies of mouse retinal vasoactivity under near-physiological conditions. Although the present experimental preparations will specifically refer to the mouse retinal arterioles, this methodology can readily be employed to microvessels from rats.

Preparation Steps for Measurement of Reactivity in Mouse Retinal Arterioles Ex Vivo

Many vision-threatening ocular diseases are associated with dysfunctional retinal microvessels. Therefore, the measurement of retinal arteriole responses is important to investigate the underlying pathophysiological mechanisms. This article describes a detailed protocol for mouse retinal arteriole isolation and preparation to assess the effects of vasoactive substances on vascular diameter.

Vorbereitende Schritte für die Messung der Reaktivität in Maus retinalen Arteriolen Ex Vivo

Vascular insufficiency and alterations in normal retinal perfusion are among the major factors for the pathogenesis of various sight-threatening ocular ...

Preparation, Procedures and Evaluation of Platelet-Rich Plasma Injection in the Treatment of Knee Osteoarthritis

Knee osteoarthritis (KOA) is one of the most frequently encountered diseases in the orthopedic department. Existing non-surgical treatments have a limited effect on the repair of cartilage and on bone regeneration. Platelet-rich plasma (PRP) is an autologous bioactive substance that can repair cartilage injury and accelerate bone regeneration effectively. However, reporting of PRP preparation protocols in clinical studies is highly inconsistent, with the majority of studies providing insufficient information to allow the protocol to be reproduced. We describe a repeatable method of preparing PRP visually, the treatment of KOA using PRP intra-articular injection, and methods of evaluating the outcome. PRP was prepared using manual double centrifugation. The PRP layer was extracted from peripheral blood and used for knee joint cavity injection. Evaluations included assessments of blood platelet concentrations and clinical outcomes. Preparation of PRP by manual centrifugation requires less apparatus and is less costly than plasma filtration or centrifugation using equipment. The centrifugation time of our double centrifugation method was 6 and 5 minutes for the respective centrifugations at forces of 800 and 1400 x g, respectively, to allow for the consistent preparation of standardized PRP. However, a manual method is susceptible to operator error, and PRP batch preparation is not available. Intra-articular injection of PRP proved to be an effective treatment for knee osteoarthritis. The entire treatment procedure took less than 30 minutes, the blood platelet concentration of PRP could be standardized, and treatment was proven to be effective when evaluated by follow-up.

Knee osteoarthritis is frequently seen in the orthopedic department. We introduce in detail the entire knee osteoarthritis treatment process with platelet-rich plasma injection, including preparation, procedures, and evaluation.

Vorbereitung, Verfahren und Bewertung von Platelet-Rich Plasma-Injektion bei der Behandlung von Knie-Arthrose

Knee osteoarthritis (KOA) is one of the most frequently encountered diseases in the orthopedic department. Existing non-surgical treatments have a limited ...

Complete and Partial Aortic Occlusion for the Treatment of Hemorrhagic Shock in Swine

Hemorrhage remains the leading cause of preventable deaths in trauma. Endovascular management of non-compressible torso hemorrhage has been at the forefront of trauma care in recent years. Since complete aortic occlusion presents serious concerns, the concept of partial aortic occlusion has gained a growing attention. Here, we present a large animal model of hemorrhagic shock to investigate the effects of a novel partial aortic balloon occlusion catheter and compare it with a catheter that works on the principles of complete aortic occlusion. Swine are anesthetized and instrumented in order to conduct controlled fixed-volume hemorrhage, and hemodynamic and physiological parameters are monitored. Following hemorrhage, aortic balloon occlusion catheters are inserted and inflated in the supraceliac aorta for 60 min, during which the animals receive whole-blood resuscitation as 20% of the total blood volume (TBV). Following balloon deflation, the animals are monitored in a critical care setting for 4 h, during which they receive fluid resuscitation and vasopressors as needed. The partial aortic balloon occlusion demonstrated improved distal mean arterial pressures (MAPs) during the balloon inflation, decreased markers of ischemia, and decreased fluid resuscitation and vasopressor use. As swine physiology and homeostatic responses following hemorrhage have been well-documented and are like those in humans, a swine hemorrhagic shock model can be used to test various treatment strategies. In addition to treating hemorrhage, aortic balloon occlusion catheters have become popular for their role in cardiac arrest, cardiac and vascular surgery, and other high-risk elective surgical procedures.

Here, we present a protocol demonstrating a hemorrhagic shock model in swine that uses aortic occlusion as a bridge to definitive care in trauma. This model has application in testing a wide range of surgical and pharmacological therapeutic strategies.