Diese Arbeit wurde durch die Caesarea Edmond de Rothschild &amp; Benjamin Stiftungen unterstützt.

Das Protokoll folgt den Richtlinien Hadassah Hebrew University Ethik-Kommission für Studien am Menschen. Um den Effekt der Myopie oder Brechungsfehler auf Testergebnisse zu vermeiden, sollten die Protokolle durchgeführt werden, während die Patienten tragen ihre Brille (Sehhilfe). Von Object Motion (OFM) Protokoll: 1. Testansatz und Einweisung Themen <ol><li> Sitz Der Gegenstand 50 cm vor dem Computer-Bildschirm. </li><li> Öffnen Sie die OFM-Software. </li><li> Weisen Sie den Thema, das er mit Bewegung definierten Objekte präsentiert werden. Weisen Sie ihn als richtig und so schnell wie möglich, indem Sie die &quot;A&quot;-Tastatur und dann verbal Benennung der wahrgenommene Objekt, zu reagieren. </li><li> Nach der Reaktion wird ein Bildschirm angezeigt, &quot;die Leertaste drücken&quot; angezeigt. Weisen Sie den unter der Leertaste, wenn Sie bereit, um den nächsten Reiz zu identifizieren drücken. </li><li> Erklären Sie, dass das Thema Reize können bei sehr schwer zu-perceiv erscheinenE Geschwindigkeiten oder bei einigen leichter wahrnehmen diejenigen. </li></ol> 2. Lernphase Geben Sie &quot;Lern OFM&quot; an der Kommandozeile. Thema wird nun mit 4 Beispiel Reize präsentiert. Diese Phase wird durchgeführt, wenn Subjekts beide Augen geöffnet sind. 3. Testphase In der Regel wird jeder OFM Test umfasst 20 Reize. Alle ersten zum niedrigsten Geschwindigkeit von 4 Pixel / sec dargestellt. Diejenigen, die nicht erkannt werden dann bei der nächsten Geschwindigkeit von 5,5 Pixel / s vorgestellt. Diejenigen, die nicht erkannt wird, wird dann bei der nächsten Geschwindigkeit von 7,5 Pixel / Sekunde dargestellt werden und so weiter, gehen durch 10 Pixel / sec, 13,5 Pixel / sek, 18 Pixel / sek und bis zur schnellsten Geschwindigkeit von 24,5 Pixel / sec. Geschwindigkeiten wurden auf der Grundlage der Exponent y = 3 * e 0,3 definiert. Wenn fünf aufeinanderfolgende Impulse in einer bestimmten Geschwindigkeit nicht erkannt wurden, wird die nächste Stimuli bei schneller Geschwindigkeit der nächsten vorgestellt zu Frustration bei den Patienten zu vermeiden. Thwird, wird bei der Verkürzung der Testlänge, die in der Regel länger als Anerkennung ist schlimmer (erforderlich die Passage durch größere Anzahl von Geschwindigkeiten pro Stimulus) führen. <ol><li> Bedeckung unterliegen einem Auge mit einer Augenklappe. Jeder Augenklappe kann, solange es liefert eine vollständige Abdeckung ausreichend sein. </li><li> Geben Sie &quot;OFM Objekte&quot; in der Befehlszeile. </li><li> Wählen Sie eine Stimuli-Set (4 Software enthält Reize Sets Jedes Set beinhaltet 20 verschiedene Objekte Die Auswahl kann zufällig sein, aber stellen Sie sicher, dass Sie verschiedene Stimuli-Sets für jede der getesteten Augen gelten;... Anwenden verschiedener Reize Sätze für die nachfolgenden Lernzeitpunkten in Bei Längsabschätzung). </li><li> Ein Prompt, der Sie den Namen Person eingeben, wird getestet Auge und Datum des Tests angezeigt. Füllen erforderlichen Informationen. </li><li> Das Thema sorgfältig überwachen und reagieren auf das Thema, während sie / er erledigt die Aufgabe wie folgt: <ol><li> Wenn ein Reiz erscheint das Thema muss das &quot;A&quot;-Taste auf der Detailtagebuch drückenard und benennen Sie die Identität des Stimulus präsentiert. </li><li> Drücken Sie die linke Maustaste für eine richtige Antwort oder die rechte Maustaste für eine falsche Antwort. </li><li> Betreff drückt die &quot;Leertaste&quot; auf der Tastatur für die Einleitung der nächsten Reiz. </li><li> Dieser Vorgang (Schritte 3.5.1-3.1.5.3) fortgesetzt, bis alle 20 Impulse in dem Satz entweder erkannt oder mit der schnellsten Geschwindigkeit dargestellt. </li></ol></li><li> Den Vorgang (aus Schritt 3.1) für die zweite Auge des Patienten mit einem anderen Satz von Stimuli. </li></ol> Zeit begrenzte Stereo-Protokoll: 1. Testansatz und Einweisung Themen <ol><li> Sitz Der Gegenstand 50 cm vor dem Computer-Bildschirm. </li><li> Öffnen Sie die Stereo-Software. </li><li> Weisen Sie den Gegenstand, dass er mit 3-dimensionale (3D) Formen dargestellt werden und müssen die wahrgenommene Form als korrekt und schnell wie möglich zu nennen. Ein Kreis, ein Quadrat: Formen wird eine der folgenden sein, Ein Dreieck oder ein Stern. </li><li> Erklären Sie dem Thema, das Reize können bei sehr harten Bedingungen wahrnehmen scheinen oder zu einem leichter, diejenigen wahrzunehmen. </li><li> Weisen Sie den Gegenstand, um die 3D-Brille tragen. </li><li> Schalten Sie die Raumaufhellung. </li></ol> 2. Lernphase Geben Sie &quot;Lern Stereo&quot; in der Befehlszeile. Thema wird nun mit 4 Wiederholungen jeder Form, an der längsten Dauer Reize (500 ms) und am einfachsten Disparität (840 sec Bogen) Bedingungen vorgestellt werden. Nach der 3D-Präsentation Zustand wird ein 2D-Darstellung für jede Form folgen. Im letzteren wird eine Linienmarkierung Formen Konturen hinzugefügt werden, um sicherzustellen, unterliegen die Abmessungen der dargebotenen Form wahrgenommen. Themen, die nicht in diesem Zustand einfach nicht gelang, wird nicht in der nächsten Phase getestet werden. 3. Testphase:. Stereopsis Wahrnehmung als Funktion der Fernglas-Ungleichheit Das 4 Form120, 300, 540 und 840 sec Bogen: s für 500 ms bei 4 verschiedenen Disparität Bedingungen vorgelegt werden. <ol><li> Geben Sie &quot;Stereo Ungleichheit&quot; in der Befehlszeile. </li><li> Ein Prompt, der Sie den Namen und das Datum des Tests unterworfen eingeben wird angezeigt. Füllen erforderlichen Informationen. </li><li> Stimulus erscheint </li><li> Betreff Namen der präsentierten Form. Die Antworten werden vom Prüfer an wichtigen Tasten 1-4 (dh codiert. Drücken Sie die 1, 2, 3, oder 4 Taster für Probanden verbale Reaktionen von &quot;Kreis&quot;, &quot;ein Quadrat&quot;, &quot;Dreieck&quot; oder &quot;ein Stern &quot;, beziehungsweise). Aufgrund der Lichtverhältnisse und der Tatsache, dass das Thema 3D-Brille trägt, kann er die Antworten nicht codieren von selbst). </li><li> Betreff drückt eine beliebige Taste, um zum nächsten Reiz weiter. Die Reihenfolge der Reize Präsentation ist zufällig. </li></ol> 4. Testphase Stereopsis Wahrnehmung als eine Funktion der Stimuluszeit. Die 4 Formen für Unterschiede von 540 und 8 vorgestellt40 sec Bogen entweder 40, 60 oder 100 ms Dauer. <ol><li> Geben Sie &quot;Stereo Dauer&quot; in der Befehlszeile. </li><li> Wiederholen Sie die Schritte 3,2-3,5. </li></ol>

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L., Wrabetz, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Signals+to+promote+myelin+formation+and+repair.">Signals to promote myelin formation and repair.</a> Nat. Rev. Neurol. 6 (5), 276-287 .</li></ol>

Die Autoren erklären, keine finanziellen Interessen konkurrieren.

Optikusneuritis ist eine demyelinative Erkrankung des Sehnervs, was zu akuten Sehverschlechterung. Obwohl als vorübergehend bei der Verwendung von Standard-Sichtprüfung ein, die Patienten weiterhin Schwierigkeiten bei der täglichen visuellen Aufgaben wahrzunehmen. Wir argumentieren, dass dynamische visuelle Tests ausreichend identifiziert und quantifiziert diese Defizite nachhaltig. Dies ist seit dynamische, aber nicht statisch visuellen Funktionen hängen vom Projektionsgeschwindigkeiten und können anfä...

Optikusneuritis als Modell für die Verfolgung von Gewebedegeneration und Reparatur Multiple Sklerose (MS) ist eine chronische entzündliche neurodegenerative Erkrankung des Zentralnervensystems (ZNS) und ist die häufigste Ursache für nichttraumatische neurologische Behinderungen bei jungen Erwachsenen in entwickelten Ländern. Demyelinisierung gilt als das charakteristische Merkmal der histopathologischen MS. Jüngste Studien zeigten jedoch, dass die MS ist auch eine neurodegenerative Erkrankung mit frühem neuroaxonale Schäden 1-3. Optikusneuritis (ON), Entzündung des Sehnervs ist die Symptom in 20% der MS-Patienten und mindestens 50% der Patienten mit MS Erfahrung mindestens eine Episode von ON während ihrer Lebenszeit 4. Im Gegensatz zu anderen Standorten von MS-Läsionen, die nicht immer korrelieren mit den klinischen Manifestationen, demyelinisierende Folge des Sehnervs führt in der Regel markante Manifestation der akuten Sehverschlechterung. Gngesichts seine Komorbidität mit MS und ihre prominenten klinischen Merkmalen bietet ON eine einzigartige Gelegenheit für Tracking-und Reparaturgewebedegeneration und ihre Folgen in einer MS-Läsion. Der Bedarf für verbesserte Verfahren für die Verfolgung von Gewebedegeneration und Reparatur in vivo Pathologische Studien bei MS implizieren Demyelinisierung als Hauptursache des axonalen Durchtrennung und anschließender axonalen Degeneration. Remyelinisierung kann demyelinisierten Axone degenerieren zu verhindern; jedoch kann wirksam Remyelinisierung als Ergebnis der wiederholte Angriffe beschränkt. Daher werden aktuelle und sich entwickelnde neuroprotektive und regenerative Therapiestrategien bei MS abzielen, neue Angriffe zu verhindern und zu fördern Remyelinisierung Prozesse im ZNS 5. Um Folge Optikusneuritis Patienten und die Bewertung der Wirksamkeit ihrer Behandlung wird ein feines Tool, um Änderungen in der Myelinisierung im ZNS zu quantifizieren erforderlich. Jedoch die Standard Messungen, einschließlich visuelle Routine-Tests und MRI-Scans sind nicht empfindlich genug für diesen Zweck. Routine visuelle Tests (dh. Sehschärfe, Kontrastempfindlichkeit, Gesichtsfeld und Farbwahrnehmung) können Fälle von reduzierten Eingangs Projektion entlang der Sehbahn offenbaren aber sind unempfindlich gegen verzögerten Projektion Raten, die die Rolle der demyelinisierten Fasern 6,7 identifizieren . T2 hyperintense Läsionen, die das Markenzeichen der Krankheit sind, resultiert aus Rest Mischung von Ödemen, Entzündungen, Demyelinisierung, axonale Verlust und Gliose und kann somit nicht zwischen Demyelinisierung und anderen Hirnerkrankungen zu unterscheiden. Darüber hinaus ist Standard MRT entwickelt, um qualitative Gewebekontrast zu offenbaren. Während diese angemessen zum Identifizieren des Orts von ungewöhnlichen Gewebe sind, sind sie nicht ausreichend, um Gewebeeigenschaften quantitativ zu erfassen. Dynamische visuelle Tests können als Marker der Demyelinisierung und Remyelinisierung verwendet werden Wir argumentieren,dass dynamische visuelle Funktionen sind besser geeignet als statische Funktionen zu identifizieren und zu quantifizieren, Änderungen in der Projektion Latenzen entlang der Sehbahn. Während Erfüllung der statischen und dynamischen visuellen Funktionen erfordert eine ausreichende Menge an visuellen Input Projektion, nur dynamische visuelle Funktionen hängen vom Projektionsraten. Sehnerv Demyelinisierung kann somit beeinflussen dynamische anstatt statische visuelle Funktionen, implizieren die Notwendigkeit für eine schnelle Übertragung von visuellen Input, um die Bewegung wahrnehmen. Wir haben zwei Verhaltens Aufgaben entwickelt, um monokulare und binokulare visuellen Funktionen, die eng mit dem Vorsprung Latenzen assoziieren können entlang der Sehbahn beurteilen. Dazu gehören Object Von Motion (OFM) Extraktion und Zeit begrenzte Stereo-Protokolle. In der OFM-Test, eine Reihe von Punkten zu komponieren ein Objekt, indem die Punkte im Bild nach rechts, während Sie die Punkte außerhalb des Bildes nach links oder umgekehrt. Der Punkt pattern erzeugt eine getarnte Objekt, das nicht entdeckt werden können, wenn die Punkte steht oder fährt als Ganzes. Wichtig ist, dass die Objekterkennung abhängig von der Bewegungswahrnehmung. Mit der OFM-Protokoll haben wir ein Defizit nachhaltig in den betroffenen Augen der ON Patienten, offensichtlich sogar 12 Monate nach dem Angriff demonstriert optische Neuritis, während Standard-visuellen Funktionen hatte 8 gewonnen. Darüber hinaus wurde eingeschränkter Performance mit verzögerter Leitungen verbunden (verzögerte P100, was Demyelinisierung) und die Verbesserung der Bewegungswahrnehmung wurde mit Verkürzung der Leitungsraten (reflektierende Remyelinisierung korreliert, lineare Regression der kleinsten Quadrate mit der Berechnung des Korrelationskoeffizienten F = 27,3, p = 0,0005; r = -0,87) 9. Die aktuell vorgestellten OFM-Protokoll wurde entwickelt, um den Test für die klinische Nutzung, einschließlich Test Verkürzung, die Anpassung der Test-Software, um in einer automatischen Ausgabedatei führen und in einer Bewegung führen passen aktualisiert sensitivkeit Score. Um die Wirkung der Projektion auf Latenzen binokularen Sehens zu beurteilen, wurde die Zeit begrenzte Stereo-Protokoll entwickelt. In diesem Protokoll werden die räumlich unterschiedliche Bilder für eine begrenzte Zeitdauer präsentiert, herausfordernde binokularen Integration in der Zeit. Dieser Test wurde entwickelt, um die Hypothese, die durch Demyelinisierung bei der betroffenen Nerven, Informationen aus beiden Augen die Rinde zu verschiedenen Zeitpunkten binokularen Integration in der Zeit beeinträchtigt zu erreichen testen. Testen einer Gruppe von ON Patienten (1-2,5 Jahre nach dem Angriff) erholt, haben wir gezeigt, dass die meisten Patienten hatten intakt Leistungsstufen in einem Standard-Stereo-statische Aufgabe; Leistung auf der Zeit-Stereo Aufgabe gezwungen wurde, in den meisten Fällen 10 beeinträchtigt. Der OFM und die Zeit begrenzte Stereo-Protokolle bieten eine einfache, aber leistungsstarke Möglichkeit zur Identifizierung und Quantifizierung von Prozessen Demyelinisierung und Remyelinisierung entlang der Sehbahn. Diese Protokolle may effizient zu diagnostizieren und Follow-up auf und MS-Patienten in einer kosteneffektiven Weise mit einem einfach zu Computer-basiertes Protokoll verwenden.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="638">
	<tbody>
		<tr height="167">
			<td dir="LTR" height="167" style="height:167px;width:231px;">Personal computer, including laptops</td>
			<td style="width:117px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td dir="LTR" style="width:171px;">The OFM software runs best on Mac or on Windows 7 (or higher) PC. The Stereo software runs on every personal computer.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Monitor&#160; specification</td>
			<td style="width:117px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td dir="LTR" style="width:171px;">Size: at least 15inch,&#160; Color: at least 16 bit</td>
		</tr>
		<tr height="109">
			<td height="109" style="height:109px;width:231px;">The OFM and the Stereo softwares</td>
			<td dir="LTR" style="width:117px;">These are self-developed softwares</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td dir="LTR" style="width:171px;">Researchers &#38; physicians who are interested in these softwares may contact us at: fmri-hadassah.org</td>
		</tr>
		<tr height="209">
			<td dir="LTR" height="209" style="height:209px;width:231px;">Red/Cyan 3D glasses (We had tested the Stereo software on the two following 3D glasses):</td>
			<td style="width:117px;">Nvidia &#38; American Paper Optics</td>
			<td dir="LTR" style="width:119px;">3D Vision Ultimate Anaglyph 3D Glasses &#38; Pro X Style Red/Cyan 3D Glasses for Movies and Games on Flat Screens&#160;&#160;</td>
			<td style="width:171px;"></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td dir="LTR" height="63" style="height:63px;width:231px;">Performance on our stereo task was compared to performance on the standard Randot stereo test</td>
			<td dir="LTR" style="width:117px;">Stereo Optical Co.</td>
			<td dir="LTR" style="width:119px;">Randot SO-002&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

dynamic visual tests to identify and quantify visual damage and repair following demyelination in optic neuritis patients

Um Optikusneuritis Patienten zu folgen und die Wirksamkeit ihrer Behandlung ist ein handliches, genaue und quantifizierbare Werkzeug erforderlich, um Änderungen in der Myelinisierung im zentralen Nervensystem (ZNS) zu beurteilen. Allerdings Standardmessungen, einschließlich visuelle Routine-Tests und MRI-Scans sind nicht empfindlich genug für diesen Zweck. Wir präsentieren zwei Sichtprüfungen dynamische Adressierung monokulare und binokulare Funktionen, die eng mit dem Ausmaß der Myelinisierung entlang der Sehbahn assoziieren kann. Dazu gehören Object Von Motion (OFM) Extraktion und Zeit begrenzte Stereo-Protokolle. In der OFM-Test, eine Reihe von Punkten zu komponieren ein Objekt, indem die Punkte im Bild nach rechts, während Sie die Punkte außerhalb des Bildes nach links oder umgekehrt. Das Punktmuster erzeugt eine getarnte Objekt, das nicht entdeckt werden können, wenn die Punkte steht oder fährt als Ganzes. Wichtig ist, dass die Objekterkennung entscheidend von Bewegungswahrnehmung. Im Time-constrainedStereo-Protokoll, räumlich disparate Bilder für eine begrenzte Zeitdauer präsentiert, anspruchsvolle Fernglas 3-dimensionale Integration in der Zeit. Beide Tests sind für den klinischen Gebrauch geeignet und bieten eine einfache, aber leistungsstarke Möglichkeit zur Identifizierung und Quantifizierung von Prozessen Demyelinisierung und Remyelinisierung entlang der Sehbahn. Diese Protokolle können effizient zu diagnostizieren und zu folgen Optikusneuritis und Multiple Sklerose Patienten. In der Diagnostik können diese Protokolle visuelle Defizite, die nicht über aktuelle visuelle Standardmessungen identifiziert werden können, offenbaren. Darüber hinaus sind diese Protokolle sensibel identifizieren die Grundlage für die derzeit ungeklärte anhalt visuellen Beschwerden der Patienten nach der Wiederherstellung der Sehschärfe. In der Längs Follow-up Natürlich können die Protokolle als sensibler Marker für demyelinisierende und remyelinisierende Prozesse entlang Zeit verwendet werden. Diese Protokolle können daher verwendet werden, um die Wirksamkeit von aktuellen und zukünftigen therapeutischen s auszuwertenTRATEGIEN, Targeting Myelinisierung des ZNS.

OFM-Protokoll Das Protokoll führt in einer Textdatei, Antworten Motivs automatisch zusammenfasst. Ergebnisse können auf zwei Arten analysiert werden: Gesamt: Jeder Reiz darstellte, wird mit einem Stimulus Gewicht zugeordnet, und die Summe der Gewichte aller identifizierten Reize wird als Reaktion des Subjekts gesetzt Punktzahl. Das Gewicht eines bestimmten Stimulus auf Basis der Geschwindigkeit des Stimulusmenge, höhere Gewichte auf niedrigere Geschwindigkeiten. ...

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Dynamic Visual Tests to Identify and Quantify Visual Damage and Repair Following Demyelination in Optic Neuritis Patients

Von Object Motion (OFM) und Zeit begrenzte Stereo-Protokolle sind empfindlich Werkzeuge, um monokulare und binokulare dynamische visuelle Funktionsdefizite, die einzigartig in Optikusneuritis Patienten betroffen sind, zu identifizieren. Darüber hinaus können diese Tests als nichtinvasive quantitative Werkzeuge verwendet, um das Ausmaß der Myelinisierung entlang der Sehbahn beurteilen.

Dynamische Visuelle Tests zur Identifizierung und Quantifizierung von Visual Schäden und Reparaturen Nach Demyelinisierung in Optikusneuritis Patienten

In order to follow optic neuritis patients and evaluate the effectiveness of their treatment, a handy, accurate and quantifiable tool is required to ...

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Research

JoVE Journal

Medicine

14.0K Aufrufe.  Hadassah Hebrew-University Medical Center.  Von Object Motion (OFM) und Zeit begrenzte Stereo-Protokolle sind empfindlich Werkzeuge, um monokulare und binokulare dynamische visuelle Funktionsdefizite, die einzigartig in Optikusneuritis Patienten betroffen sind, zu identifizieren. Darüber hinaus können diese Tests als nichtinvasive quantitative Werkzeuge verwendet, um das Ausmaß der Myelinisierung entlang der Sehbahn beurteilen. 

Serie: Dynamic Visual Tests to Identify and Quantify Visual Damage and Repair Following Demyelination in Optic Neuritis Patients

Using Visual and Narrative Methods to Achieve Fair Process in Clinical Care

The Institute of Medicine has targeted patient-centeredness as an important area of quality improvement. A major dimension of patient-centeredness is respect for patient's values, preferences, and expressed needs. Yet specific approaches to gaining this understanding and translating it to quality care in the clinical setting are lacking. From a patient perspective quality is not a simple concept but is best understood in terms of five dimensions: technical outcomes; decision-making efficiency; amenities and convenience; information and emotional support; and overall patient satisfaction. Failure to consider quality from this five-pronged perspective results in a focus on medical outcomes, without considering the processes central to quality from the patient's perspective and vital to achieving good outcomes. In this paper, we argue for applying the concept of fair process in clinical settings. Fair process involves using a collaborative approach to exploring diagnostic issues and treatments with patients, explaining the rationale for decisions, setting expectations about roles and responsibilities, and implementing a core plan and ongoing evaluation. Fair process opens the door to bringing patient expertise into the clinical setting and the work of developing health care goals and strategies. This paper provides a step by step illustration of an innovative visual approach, called photovoice or photo-elicitation, to achieve fair process in clinical work with acquired brain injury survivors and others living with chronic health conditions. Applying this visual tool and methodology in the clinical setting will enhance patient-provider communication; engage patients as partners in identifying challenges, strengths, goals, and strategies; and support evaluation of progress over time. Asking patients to bring visuals of their lives into the clinical interaction can help to illuminate gaps in clinical knowledge, forge better therapeutic relationships with patients living with chronic conditions such as brain injury, and identify patient-centered goals and possibilities for healing. The process illustrated here can be used by clinicians, (primary care physicians, rehabilitation therapists, neurologists, neuropsychologists, psychologists, and others) working with people living with chronic conditions such as acquired brain injury, mental illness, physical disabilities, HIV/AIDS, substance abuse, or post-traumatic stress, and by leaders of support groups for the types of patients described above and their family members or caregivers.

This paper illustrates an innovative visual approach (photovoice or photo-elicitation) to achieve fair process in clinical care for patients living with chronic health conditions, illuminate gaps in clinical knowledge, forge better therapeutic relationships, and identify patient-centered goals and possibilities for healing.

Mit visuellen und narrativen Methoden auf ein faires Verfahren in der klinischen Versorgung erreichen

The Institute of Medicine has targeted patient-centeredness as an important area of quality improvement. A major dimension of patient-centeredness is ...

Forschung

Medizin

Dissection of Human Vitreous Body Elements for Proteomic Analysis

The vitreous is an optically clear, collagenous extracellular matrix that fills the inside of the eye and overlies the retina. 1,2 Abnormal interactions between vitreous substructures and the retina underlie several vitreoretinal diseases, including retinal tear and detachment, macular pucker, macular hole, age-related macular degeneration, vitreomacular traction, proliferative vitreoretinopathy, proliferative diabetic retinopathy, and inherited vitreoretinopathies. 1,2 The molecular composition of the vitreous substructures is not known. Since the vitreous body is transparent with limited surgical access, it has been difficult to study its substructures at the molecular level. We developed a method to separate and preserve these tissues for proteomic and biochemical analysis. The dissection technique in this experimental video shows how to isolate vitreous base, anterior hyaloid, vitreous core, and vitreous cortex from postmortem human eyes. One-dimensional SDS-PAGE analyses of each vitreous component showed that our dissection technique resulted in four unique protein profiles corresponding to each substructure of the human vitreous body. Identification of differentially compartmentalized proteins will reveal candidate molecules underlying various vitreoretinal diseases.

This video shows an effective technique for differentiating and dissecting the various semi-transparent structures of the human vitreous body in post mortem eyes.

Dissection of Human Glaskörper Elemente für Proteomanalyse

The vitreous is an optically clear, collagenous extracellular matrix that fills the inside of the eye and overlies the retina. 1,2 Abnormal interactions ...

Driving Simulation in the Clinic: Testing Visual Exploratory Behavior in Daily Life Activities in Patients with Visual Field Defects

Patients suffering from homonymous hemianopia after infarction of the posterior cerebral artery (PCA) report different degrees of constraint in daily life, despite similar visual deficits. We assume this could be due to variable development of compensatory strategies such as altered visual scanning behavior. Scanning compensatory therapy (SCT) is studied as part of the visual training after infarction next to vision restoration therapy. SCT consists of learning to make larger eye movements into the blind field enlarging the visual field of search, which has been proven to be the most useful strategy1, not only in natural search tasks but also in mastering daily life activities2. Nevertheless, in clinical routine it is difficult to identify individual levels and training effects of compensatory behavior, since it requires measurement of eye movements in a head unrestrained condition. Studies demonstrated that unrestrained head movements alter the visual exploratory behavior compared to a head-restrained laboratory condition3. Martin et al.4 and Hayhoe et al.5 showed that behavior demonstrated in a laboratory setting cannot be assigned easily to a natural condition. Hence, our goal was to develop a study set-up which uncovers different compensatory oculomotor strategies quickly in a realistic testing situation: Patients are tested in the clinical environment in a driving simulator. SILAB software (Wuerzburg Institute for Traffic Sciences GmbH (WIVW)) was used to program driving scenarios of varying complexity and recording the driver's performance. The software was combined with a head mounted infrared video pupil tracker, recording head- and eye-movements (EyeSeeCam, University of Munich Hospital, Clinical Neurosciences).
The positioning of the patient in the driving simulator and the positioning, adjustment and calibration of the camera is demonstrated. Typical performances of a patient with and without compensatory strategy and a healthy control are illustrated in this pilot study. Different oculomotor behaviors (frequency and amplitude of eye- and head-movements) are evaluated very quickly during the drive itself by dynamic overlay pictures indicating where the subjects gaze is located on the screen, and by analyzing the data. Compensatory gaze behavior in a patient leads to a driving performance comparable to a healthy control, while the performance of a patient without compensatory behavior is significantly worse. The data of eye- and head-movement-behavior as well as driving performance are discussed with respect to different oculomotor strategies and in a broader context with respect to possible training effects throughout the testing session and implications on rehabilitation potential.

Patients with visual deficits after stroke report about different constraints in daily life most likely due to variable compensatory strategies, which are difficult to differentiate in clinical routine. We present a clinical set-up which allows measurement of different compensatory head- and eye-movement-strategies and evaluating their effects on driving performance.

Fahrsimulation in der Klinik: Testen von Visual Exploratory Behavior in Aktivitäten des täglichen Lebens bei Patienten mit Gesichtsfeldstörungen

Patients suffering from homonymous hemianopia after infarction of the posterior cerebral artery (PCA) report different degrees of constraint in daily ...

Development of an Audio-based Virtual Gaming Environment to Assist with Navigation Skills in the Blind

Audio-based Environment Simulator (AbES) is virtual environment software designed to improve real world navigation skills in the blind. Using only audio based cues and set within the context of a video game metaphor, users gather relevant spatial information regarding a building's layout. This allows the user to develop an accurate spatial cognitive map of a large-scale three-dimensional space that can be manipulated for the purposes of a real indoor navigation task. After game play, participants are then assessed on their ability to navigate within the target physical building represented in the game. Preliminary results suggest that early blind users were able to acquire relevant information regarding the spatial layout of a previously unfamiliar building as indexed by their performance on a series of navigation tasks. These tasks included path finding through the virtual and physical building, as well as a series of drop off tasks. We find that the immersive and highly interactive nature of the AbES software appears to greatly engage the blind user to actively explore the virtual environment. Applications of this approach may extend to larger populations of visually impaired individuals.

Audio-based Environment Simulator (AbES) is virtual environment software designed to improve real world navigation skills in the blind.

Entwicklung eines Audio-based Virtual Gaming Umwelt mit Navigation Skills in the Blind Assist

Audio-based Environment Simulator (AbES) is virtual environment software designed to improve real world navigation skills in the blind. Using only audio ...

DTI of the Visual Pathway - White Matter Tracts and Cerebral Lesions

DTI is a technique that identifies white matter tracts (WMT) non-invasively in healthy and non-healthy patients using diffusion measurements. Similar to visual pathways (VP), WMT are not visible with classical MRI or intra-operatively with microscope. DTI will help neurosurgeons to prevent destruction of the VP while removing lesions adjacent to this WMT. We have performed DTI on fifty patients before and after surgery between March 2012 to January 2014. To navigate we used a 3DT1-weighted sequence. Additionally, we performed a T2-weighted and DTI-sequences. The parameters used were, FOV: 200 x 200 mm, slice thickness: 2 mm, and acquisition matrix: 96 x 96 yielding nearly isotropic voxels of 2 x 2 x 2 mm. Axial MRI was carried out using a 32 gradient direction and one b0-image. We used Echo-Planar-Imaging (EPI) and ASSET parallel imaging with an acceleration factor of 2 and b-value of 800 s/mm&#178;. The scanning time was less than 9 min.
The DTI-data obtained were processed using a FDA approved surgical navigation system program which uses a straightforward fiber-tracking approach known as fiber assignment by continuous tracking (FACT). This is based on the propagation of lines between regions of interest (ROI) which is defined by a physician. A maximum angle of 50, FA start value of 0.10 and ADC stop value of 0.20 mm&#178;/s were the parameters used for tractography.
There are some limitations to this technique. The limited acquisition time frame enforces trade-offs in the image quality. Another important point not to be neglected is the brain shift during surgery. As for the latter intra-operative MRI might be helpful. Furthermore the risk of false positive or false negative tracts needs to be taken into account which might compromise the final results.

Diffusion tensor imaging (DTI) was performed to try to depict the major parts of the visual pathway. The goal was to use an FDA approved standard commercial workstation which could be used for everyday routine in order to try to reduce postoperative damage of the visual pathway in the patients.

DTI der Sehbahn - der weißen Substanz und zerebrale Läsionen

DTI is a technique that identifies white matter tracts (WMT) non-invasively in healthy and non-healthy patients using diffusion measurements. Similar to ...

In Vivo Dynamics of Retinal Microglial Activation During Neurodegeneration: Confocal Ophthalmoscopic Imaging and Cell Morphometry in Mouse Glaucoma

Microglia, which are CNS-resident neuroimmune cells, transform their morphology and size in response to CNS damage, switching to an activated state with distinct functions and gene expression profiles. The roles of microglial activation in health, injury and disease remain incompletely understood due to their dynamic and complex regulation in response to changes in their microenvironment. Thus, it is critical to non-invasively monitor and analyze changes in microglial activation over time in the intact organism. In vivo studies of microglial activation have been delayed by technical limitations to tracking microglial behavior without altering the CNS environment. This has been particularly challenging during chronic neurodegeneration, where long-term changes must be tracked. The retina, a CNS organ amenable to non-invasive live imaging, offers a powerful system to visualize and characterize the dynamics of microglia activation during chronic disorders.
This protocol outlines methods for long-term, in vivo imaging of retinal microglia, using confocal ophthalmoscopy (cSLO) and CX3CR1GFP/+ reporter mice, to visualize microglia with cellular resolution. Also, we describe methods to quantify monthly changes in cell activation and density in large cell subsets (200-300 cells per retina). We confirm the use of somal area as a useful metric for live tracking of microglial activation in the retina by applying automated threshold-based morphometric analysis of in vivo images. We use these live image acquisition and analyses strategies to monitor the dynamic changes in microglial activation and microgliosis during early stages of retinal neurodegeneration in a mouse model of chronic glaucoma. This approach should be useful to investigate the contributions of microglia to neuronal and axonal decline in chronic CNS disorders that affect the retina and optic nerve.

In Vivo Dynamics of Retinal Microglial Activation During Neurodegeneration: Confocal Ophthalmoscopic Imaging and Cell Morphometry in Mouse Glaucoma

Microglia activation and microgliosis are key responses to chronic neurodegeneration. Here, we present methods for in vivo, long-term visualization of retinal CX3CR1-GFP+ microglial cells by confocal ophthalmoscopy, and for threshold and morphometric analyses to identify and quantify their activation. We monitor microglial changes during early stages of age-related glaucoma.

In Vivo Dynamics of Retinal Mikrogliaaktivierung Während Neurodegeneration: Confocal Ophthalmoskopische Imaging and Cell Morphometrie in Maus Glaucoma

Microglia, which are CNS-resident neuroimmune cells, transform their morphology and size in response to CNS damage, switching to an activated state with ...

The Rodent Model of Nonarteritic Anterior Ischemic Optic Neuropathy (rNAION)

Nonarteritic anterior ischemic optic neuropathy (NAION) is a focal ischemic lesion of the optic nerve that affects 1/700 individuals throughout their lifetime. NAION results in optic nerve edema, selective loss of the retinal ganglion cell neurons (RGCs) and atrophy of the optic nerve. A rodent model of NAION that expresses most NAION features and sequelae has been developed, which is applicable to both rats and mice. This model utilizes a focal laser application of 532 nm wavelength to illuminate a photoactive dye, Rose Bengal (RB), to cause capillary damage and leakage at the targeted anterior optic nerve (the laminar region). After rNAION induction, there is an early optic nerve ischemia, optic nerve edema, and intraneural inflammation, followed by selective RGC and axonal loss. Since the optic nerve is a CNS white matter tract, the rNAION model is applicable to mechanistic studies of selective white matter ischemia, as well as neuroprotective analyses and short and long-term mechanisms of glial and neuronal response to ischemia.

The Rodent Model of Nonarteritic Anterior Ischemic Optic Neuropathy rNAION

The following report describes how to replicate the rodent model of nonarteritic anterior ischemic optic neuropathy (rNAION), using the appropriate dye, contact lens and laser parameters. We also reveal the appropriate steps for evaluating the rNAION lesion in vivo.

Das Nagetier-Modell der nonarteritic anteriore ischämische Optikusneuropathie (rNAION)

Nonarteritic anterior ischemic optic neuropathy (NAION) is a focal ischemic lesion of the optic nerve that affects 1/700 individuals throughout their ...

A Simple Mechanical Procedure to Create Limbal Stem Cell Deficiency in Mouse

Limbal stem cell deficiency (LSCD) is a state of malfunction or loss of limbal epithelial stem cells, after which the corneal epithelium is replaced with conjunctiva. Patients suffer from recurrent corneal defects, pain, inflammation, and loss of vision.
Previously, a murine model of LSCD was described and compared to two other models. The goal was to produce a consistent mouse model of LSCD that both mimics the phenotype in humans and lasts long enough to make it possible to study the disease pathophysiology and to evaluate new treatments. Here, the technique is described in more detail.
A motorized tool with a rotating burr has been designed to remove the rust rings from the corneal surface or to smooth the pterygium bed in patients. It is a suitable device to create the desired LSCD model. It is a readily available, easy-to-use tool with a fine tip that makes it appropriate for working on small eyes, as in mice. Its application prevents unnecessary trauma to the eye and it does not result in unwanted injuries, as often is the case with chemical injury models. As opposed to a blunt scraper, it removes the epithelium with the basement membrane. In this protocol, the limbal area was abraded two times, and then the whole corneal epithelium was shaved from limbus to limbus. To avoid stroma injury, care was taken not to brush the corneal surface once the epithelium was already removed.

The following article provides an easy, reproducible technique to effectively create a sustainable mouse model of limbal stem cell deficiency (LSCD). This animal model is useful in testing and comparing the efficacy of treatments for limbal stem cell diseases.

Eine einfache mechanische Verfahren Limbusstammzellinsuffizienzen in der Maus zum Erstellen

Limbal stem cell deficiency (LSCD) is a state of malfunction or loss of limbal epithelial stem cells, after which the corneal epithelium is replaced with ...

Bioluminescence and Near-infrared Imaging of Optic Neuritis and Brain Inflammation in the EAE Model of Multiple Sclerosis in Mice

Experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) in SJL/J mice is a model for relapsing-remitting multiple sclerosis (RRMS). Clinical EAE scores describing motor function deficits are basic readouts of the immune-mediated inflammation of the spinal cord. However, scores and body weight do not allow for an in vivo assessment of brain inflammation and optic neuritis. The latter is an early and frequent manifestation in about 2/3 of MS patients. Here, we show methods for bioluminescence and near-infrared live imaging to assess EAE evoked optic neuritis, brain inflammation, and blood-brain barrier (BBB) disruption in living mice using an in vivo imaging system. A bioluminescent substrate activated by oxidases primarily showed optic neuritis. The signal was specific and allowed the visualization of medication effects and disease time courses, which paralleled the clinical scores. Pegylated fluorescent nanoparticles that remained within the vasculature for extended periods of time were used to assess the BBB integrity. Near-infrared imaging revealed a BBB leak at the peak of the disease. The signal was the strongest around the eyes. A near-infrared substrate for matrix metalloproteinases was used to assess EAE-evoked inflammation. Auto-fluorescence interfered with the signal, requiring spectral unmixing for quantification. Overall, bioluminescence imaging was a reliable method to assess EAE-associated optic neuritis and medication effects and was superior to the near-infrared techniques in terms of signal specificity, robustness, ease of quantification, and cost.

We show a technique for in vivo live bioluminescence and near-infrared imaging of optic neuritis and encephalitis in the experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) model for multiple sclerosis in SJL/J mice.

Biolumineszenz und Nah-Infrarot-Imaging von Neuritis und Gehirnentzündung im EAE-Modell der Multiplen Sklerose in Mäusen

Experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) in SJL/J mice is a model for relapsing-remitting multiple sclerosis (RRMS). Clinical EAE scores describing ...

Smartphone Fundus Photography

Smartphone fundus photography is a simple technique to obtain ocular fundus pictures using a smartphone camera and a conventional handheld indirect ophthalmoscopy lens. This technique is indispensable when picture documentation of optic nerve, retina, and retinal vessels is necessary but a fundus camera is not available. The main advantage of this technique is the widespread&#160;availability of smartphones that allows documentation of macula and optic nerve changes in many settings that was not previously possible. Following the well-defined steps detailed here, such as proper alignment of the phone camera, handheld lens, and the patient&#39;s pupil, is the key for obtaining a clear retina picture with no interfering light reflections and aberrations. In this paper, the optical principles of indirect ophthalmoscopy and fundus photography will be reviewed first. Then, the step-by-step method to record a good quality retinal image using a smartphone will be explained.

Fundus photography normally requires specialized fundus cameras that are not always available in all clinical settings.&#160;Here, a simple method to record ocular fundus images using a smartphone camera and a conventional high-plus handheld indirect ophthalmoscopy lens is described.

Smartphone-Fundus-Fotografie

Smartphone fundus photography is a simple technique to obtain ocular fundus pictures using a smartphone camera and a conventional handheld indirect ...