Die Ergebnisse über die mikrovaskulären Reaktion auf die Luftverschmutzung Partikel werden mit Erlaubnis von Environmental Health Perspectives 24 wiedergegeben. Die validierten meteorologischen und Luftqualitätsdaten wurden freundlicherweise von der belgischen Königlichen Meteorologischen Institut und die Flämische Umweltagentur zur Verfügung gestellt. Die Netzhautbildanalyse-Software wurde von Dr. N. Ferrier (Madison School of Engineering und dem Fundus Photograph Reading Center, Department für Augenheilkunde und Visual Sciences, University of Wisconsin-Madison) erhalten. Tijs Louwies und Eline Provost sind mit einem VITO Gemeinschaft unterstützt. Eline Provost hält einen Aspiranten Forschungsstipendium der flämischen Wissenschaftsförderung. Tim S. Nawrot ist Inhaber eines Start European Research Council Grant.

Der Ethikrat der Universität Hasselt und Antwerpen Universitätsklinikum hat den Studien. Die Teilnehmer gaben ihr schriftliches Einverständnis zur Teilnahme. 1. Geräteeinstellung <ol><li> Entfernen Sie die schwarzen Schutzschalen aus der digitalen Netzhautkamera und dem Hauptblock der Anlage. </li><li> Öffnen Sie das Batteriefach und legen Sie den Akku in der Kamera. Nicht trennen die Kabelverbindung zwischen der Batterie und der Haupteinheit. </li><li> Schrauben Sie die Kamera auf der Haupteinheit und verbinden die beiden Drähte. Schließen Sie das Gerät an das Stromnetz und an den Computer mit dem mitgelieferten USB-Kabel. </li><li> Starten Sie das Gerät, indem Sie den Ein / Aus-Taste, um &quot;on&quot;. Starten Sie die Kamera, indem Sie den Ein / Aus-Taste, um &quot;on&quot;. </li><li> Starten Sie den Computer neu. Dies wird Verbindungsfehler zwischen dem Hauptgerät und dem Computer zu verhindern. </li></ol> 2. Capturing-Fotografie <ol><li> Starten Sie die Netzhaut Imaging Control Software (und die erforderliche Passwort zu füllen). Die Software ist ein Teil der digitalen Netzhautkamera (siehe Materialtabelle für Link). </li><li> Starten Sie die Studie, indem Sie auf das Symbol &quot;Studie&quot; in der oberen linken Teil des Bildschirms. Für einen neuen Patienten, füllen Sie die Details wie Patienten ID, Name, Geburtsdatum, etc. Wenn der Patient bereits im System, füllen Sie das &quot;Patienten-ID&quot; und verwenden Sie den &quot;Suchverlauf Liste&quot;. Doppelklicken Sie auf den Namen des Patienten, um die Studie zu beginnen. </li><li> Fragen Sie den Patienten, einen Sitz vor der Kamera aufzunehmen, setzen Sie seine / ihre Kinn auf die Kinnstütze und die Stirn gegen die Stirn Ruhe und &quot;sperren&quot; den Kopf, um eine Aufnahme zu machen. </li><li> Bitten Sie den Patienten direkt in die Linse der Kamera zu schauen. Bewegen der Kamera in der horizontalen (XY)-Ebene auf der rechten oder linken Auge. </li><li> Verwenden der Kinnstütze um die Hornhaut des Patienten in den beiden Kreisen, die auf dem Display der Kamera angezeigt positionieren. Feinabstimmungmithilfe des Rades auf dem Joystick. </li><li> Bewegen Sie die Kamera vorwärts, rückwärts, seitwärts und in der XY-Ebene, um die Pupille des Patienten in den Kreisen zu positionieren. Sicherstellen, dass die Schüler eine kontinuierliche Kreis. Dadurch wird die Iris des Patienten in zwei Teile gespalten werden. </li><li> Verwenden Sie die &quot;Zurück-Trigger&quot; auf dem Joystick, um von der Hornhaut bis zur Netzhaut zu wechseln. In dieser Phase sollte der Patient ein grünes Licht zu beobachten. Fragen Sie den Patienten auf das grüne Licht zu suchen. </li><li> Fokussieren Sie die Kamera, indem Sie die beiden Linien, die auftauchen, wenn das Rad an der Basis des Joysticks eingeschaltet. Drehen Sie das Rad, bis die beiden Linien bilden eine durchgehende Linie. </li><li> Verwenden Sie das grüne Licht, um das Auge in der optimalen Position für ein Foto zu platzieren. Falls erforderlich, verschieben Sie das Licht mit den Pfeiltasten auf der rechten Seite der Kamera. Positionieren Sie das grüne Licht in einer Weise, dass die Papille wird auf dem Display der Kamera zentriert. </li><li> Suche nach 2-weiße Flecken, die nach switchi erschienenng der Netzhaut (Schritt 2.7). Um die Flecken zu finden, das Gerät in der XY-Ebene. Die Spots sind als verschwommene Flecken sichtbar. Stellen Sie das Gerät nach vorne oder nach hinten, bis verschwommene Flecken verwandeln sich in hellen, weißen Flecken. Je heller und runder die Flecken, desto besser ist die Qualität des Bildes. Positionieren Sie die Flecken, bis beide sichtbar sind. Verwenden Sie das Rädchen auf dem Joystick auf die Flecken in der Mitte der Kamera-Display zu bringen. </li><li> Zu bestätigen, dass die beiden Leitungen (aus Schritt 2.8) eine durchgehende Linie. Die Papille wird auf dem Display der Kamera zentriert und wird durch zwei helle, weiße Flecken flankiert. Nehmen Sie die Netzhautfotografie durch Brennen der Taste oben auf dem Joystick. </li><li> Speichern Sie das Foto mit der &quot;Study Complete&quot;-Taste auf der rechten unteren Ecke des Bildschirms. Abschluss der Studie werden die Bilder automatisch in einer Karte speichern und schließen Sie die Studie. </li></ol> 3. Analyse der Netzhaut Fotografie <ol><li> Bestimmen Sie die Skalenverhältnis von Messährend der Abstand zwischen der Mitte der Makula (Fovea) und das Zentrum der Papille (blinder Fleck). Anatomisch dieser Abstand bestimmt wird, um 4,500 oder 2,5-mal den Durchmesser der optischen Platte, wobei letztere etwa 1.800 um. Stellen Sie sicher, der Abstand wird in Pixel gemessen. Berechnen Sie die Skalenverhältnis durch Division 4500 durch den Abstand (in Pixeln) zwischen der Makula und blinden Fleck. </li><li> Öffnen Sie die Netzhautgefäßanalyse-Software &quot;Ivan&quot;. Hinweis: Die Software wird an der Universität von Wisconsin in Madison erstellt. Detaillierte Informationen über die Verwendung von Ivan aus dem Handbuch zu erstellen. </li><li> Füllen Sie das Maßstabsverhältnis und fahren durch die Konfiguration. </li><li> Stellen Sie sicher, dass drei gelbe Ringe erscheinen auf der Netzhaut fotografieren. Die Skala Verhältnis bestimmt den Radius des inneren Kreises und umschließt die Papille. Stellen Sie sicher, dass der Mittelpunkt des inneren Rings ist auf dem mittleren Punkt der Papille. Wenn dies nicht der Fall ist, stellen dieLage des Kreises mit den Cursor-Tasten. Die Radien der mittleren und äußeren Kreise 2x und 3x größer als der Radius des inneren Kreises sind. Auf diese Weise Zonen A und B sind in einem festen Abstand von der optischen Platte erzeugt. </li><li> Überprüfen Sie, ob das Netzhautbild hat die Papille in der Mitte des Fotos. Dies sorgt für eine scharfe Fokussierung des Bildes in der Zone B und das wird die Sortierprozess (4A) zu ermöglichen. </li><li> Beachten Sie, dass die Software erkennt automatisch die Blutgefäße und ordnet diese Gefäße als Venen (4B). </li><li> Unterscheiden Sie die Schiffe zwischen Arteriolen und Venolen basierend auf physiologischen Unterschiede. Arteriolen werden rot angezeigt und Venolen in blau (4C). Verwenden Sie die folgenden Richtlinien, um jedes Schiff zu identifizieren: <ol><li> Bestimmen Sie den Behälter Farbe. Arteriolen haben ein Feuerzeug orange-rote Farbe mit einer starken zentralen Lichtreflexion. Venen dunkler lila-red Farbe mit wenig oder gar keiner zentralen Lichtreflex. </li><li> Bestimmen den Kurs des Schiffes. Arteriolen neigen gerader und glatter in Umrissen zu sein; sie sind regelmäßig sowohl Pfad und Kontur. Venen sind in der Regel gewunden, und unregelmäßiger im Umriß und Durchmesser. Venolen breiter sind im Durchmesser an der Scheibenrand als die entsprechenden Arteriolen. </li><li> Identifizieren Sie den Behälter, indem man die Annotation des vorangehenden Schiffes. Im Prinzip, Arteriolen abwechseln Venolen. Wenn daher eine deutliche venule gemessen wird, ist der nächste Behälter eher zu einer Arteriole sein. </li><li> Definieren Sie die Kreuzmuster. Als allgemeine Regel gilt, weiß nicht Arteriolen Arteriolen und Venolen kreuzen nicht Venolen überqueren. Wenn ein Schiff unbekannter Identität kreuzt einen venösen Zweig innerhalb oder distal Zone B, dann der unbekannte Schiff ist eine Arteriole. Wenn sie über eine Zweigniederlassung in Arteriolen oder distalen Zone B, dann ist es ein venule. </li><li> Identifizieren kleinere Äste durch Verfolgen sie proximally ihrer Verzweigung von einem Mutterbehälter kann die Identität von denen sich aus den ersten beiden Richtlinien entsprechen. Verwenden Winkel zwischen Schiffen auf Kreuzungen und Verzweigungen zu unterscheiden. HINWEIS: Gänge werden häufig nahezu senkrecht (90 °) oder, falls die beiden Gefäße parallel coursing kann der Winkel des Übergangs sehr flach sein (weniger als 30 °). Verzweigungen sind in der Regel etwas geringer als die senkrecht (mit dem Winkel zwischen den beiden Schenkeln zwischen 30 ° und 45 °). </li><li> Wählen Sie die volle Länge des Schiffes in der Grading-Zone. Stellen Sie sicher, dass die Standardabweichung des ausgewählten Schiffes den Wert von 10. Kleinere Standardabweichungen nicht überschreiten zeigen eine gute Messung. </li></ol></li><li> Mit den Software-Tools für Schiffe, die nicht von der Software selbst ausgewählt wurden, auswählen. Die gleichen Regeln gelten für diese Schiffe wie für die Schiffe von der Software automatisch ausgewählt. </li><li> Bestimmen zentralen Netzhaut Arteriolen und venulären Equivalent (CRAEund CRVE) automatisch in IVAN. </li><li> Berechnen Sie die CRAE und CRVE von ihren jeweiligen Verzweigung Tochter Schiffe, die mit überarbeiteten Formeln der Parr und Hubbard 28. HINWEIS: Die Beziehung zwischen Stämmen und Ästen, mit empirisch abgeleiteten Verzweigungskoeffizienten wird in folgenden zwei Formeln, um Gefäßäquivalente annähernd gegeben. IVAN verwendet die sechs größten Arteriolen und Venolen für die Berechnung CRAE und CRVE. Die Formeln werden in einem iterativen Verfahren zu paaren die sechs größten Arteriolen (oder Venen), bis die zentrale Arteriolen (oder venulären) Gefäßäquivalent erzielt aufgetragen. Arteriolen: <img alt="Gleichung 1" fo:content-width="1in" src="/files/ftp_upload/51904/51904eq1.jpg" /> (1) Venolen: <img alt="Gleichung 2" fo:content-width="1in" src="/files/ftp_upload/51904/51904eq2.jpg" /> (2) wobei W 1, W 2 und W die Breite des schmaleren Zweig der weiteren Verzweigung und der Mutterstamm sind. HINWEIS: Nehmen that in einer Netzhaut fotografieren die sechs größten Arteriolen sind 120, 110, 100, 90, 80 und 70 um breit. Setz 120 und 70 in die Gleichung (1), sowie 110 und 80, 100 und 90 nach der ersten Iteration gibt es drei Werte: 122,2, 120,0, und 118,4. Führen Sie die nächste Iteration durch Paarung 122,2 und 118,4, was 149,8. Tragen über der mittleren Zahl (120,0) auf die endgültige Iteration. Paar 149,8 und 120,0 zu 168,7 ergeben für CRAE. </li></ol>

Die Autoren erklären, sie haben keine tatsächlichen oder potenziellen Wettbewerb finanziellen Interessen.

<html> Netzhaut Bildanalyse wird als komfortables Werkzeug für die Untersuchung der mikrovaskulären Reaktionen in epidemiologischen Studien vorgeschlagen. Wenn der Betreiber erfahren, dauert es weniger als 5 Minuten, um einen Fundus Bild aufzunehmen. Darüber hinaus kann dieses Verfahren für die unauffällige Visualisierung der Mikrozirkulation für Teilnehmer von früh bis ins hohe Alter eingesetzt werden. Literatur nimmt in Bezug auf die Zusammenhänge zwischen morphologischen Veränderu...

Die Mikrozirkulation aus Blutgefäßen mit Durchmessern von weniger als 150 um und umfaßt kleinsten Widerstand Arterien, Arteriolen, Kapillaren und Venolen. Diese Schiffe machen einen großen Teil des Kreislaufsystems und spielen eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung der kardiovaskulären Gesundheit. Der Gefäßdurchmesser von 150 um ist eine physiologische und physikalische Grenze. Die rheologischen Eigenschaften von Gefäßen mit einem Durchmesser von weniger als 150 um unterscheiden sich von großen Arterien. Außerdem sind die meisten autoregulatorische Widerstandsänderungen auftreten abwärts von 150 um in vaskulären Betten Blutfluß Autoregulation 1 aufweist. Die Mikrozirkulation hat zwei wichtige Funktionen. Die primäre Funktion ist es, Zellen mit Sauerstoff und Stoffwechselsubstrate, um Gewebe Nachfrage anzupassen und Abfallprodukten und Kohlendioxid Drain bereitzustellen. Veränderungen in der Anzahl der Austauschbehälter und die mikrovaskuläre Strömungsmuster verringert die wirksame Austauschfläche und kann Lead zu suboptimalen Gewebedurchblutung und Stoffwechselbedarf eines Ausfalls 2 zu treffen. Ferner sinkt der hydrostatische Druck innerhalb des Gefäßbett und das Mikrozirkulation spielt eine Rolle bei der Regulierung der gesamten peripheren Widerstand 3. Die Netzhaut ist ein in das Innere des Auges Futter Schichtgewebe. Seine Hauptfunktion ist es, das ankommende Licht in ein neuronales Signal, das auf die visuellen Kortex für die Verarbeitung visueller Information ausbreitet konvertieren. Die Funktion der Netzhaut ist zu sehen, der Außenwelt und alle Augenstrukturen in diesen Prozess einbezogen sind optisch transparent. Dies macht die Netzhautgewebe zugänglich für nicht-invasive Abbildung von Mikrogefäß 4. Retinal-Bildgebung verwendet werden, um Erkrankungen des Auges zu ermitteln. So kann beispielsweise eine fortgeschrittene Form der Makuladegeneration zu Sehverlust wegen abnormaler Blutgefäßwachstum in der Makula führen. Diese Blutgefäße sind eher durchlässig und unterliegen bleeding und Austreten von Blut und Proteine ​​innerhalb oder unterhalb der Netzhaut. Letztere Ereignisse zur irreversiblen Schädigung der Photorezeptoren verantwortlich sind. Entwicklung von Glaukom korreliert mit einer Schädigung der Ganglienzellen und ihre Axone. Die Wirkung dieses Prozesses führt zu Schröpfen der Papille, die Netzhautbilder 5 beobachtet werden kann. Diabetische Retinopathie ist durch Hyperglykämie, die in den Netzhautgefäßwand beschädigt führt verursacht. Dies kann zu Ischämie, dem Wachstum von neuen Blutgefäßen und einer Änderung im Gefäß geometrischen Netzwerk führen. Darüber hinaus kann die Blut-Retina-Schranke störanfällig sein, was Auslaufen von erweiterten Kapillaren und hyperpermeable Aneurysmen 6. Retinal Mikrovaskulatur zeigt Homologie mit den mikrovaskulären Betten in Herz, Lunge, Gehirn und 7 gefunden. Es wird festgestellt, dass die systemische Krankheiten, die die Mikrozirkulation des Gehirns beeinflussen können parallel Änderungen in der Netzhaut verursachen. Arteriolen narrowing Arteriolen und verbesserte Lichtreflex der Netzhaut mit Gefäßanomalien, Läsionen der weißen Substanz und Lakunen, die durch zerebrale Mikroangiopathie 8 verursacht werden verbunden. Eine signifikante Beziehung zwischen schmaler retinalen Venolen einer veränderten retinalen mikrovaskulären Netzwerk und dem Auftreten der Alzheimer-Krankheit gefunden. Es wird vorgeschlagen, dass Gehirnen von Patienten eine veränderte zerebrale Mikrozirkulation, die ebenfalls beobachtet in der Netzhaut 9 ist. Beweise steigt auch über die Korrelation zwischen der Netzhaut Gefäßveränderungen und koronaren Herzerkrankungen 10,11. Das Verhältnis zwischen dem Durchmesser der retinalen Arterien und Venen der Netzhaut (A / V) wurde gezeigt, dass ein empfindlicher Proxy sein, Bluthochdruck und Atherosklerose 12 zu reflektieren. Eine Verengung der Arterien und Erweiterung der Venen, was zu einer verringerten A / V-Verhältnis, bestätigt Risiko für Schlaganfall und Myokardinfarkt 13. Bluthochdruck kann direkte UrsacheNetzhautischämie und Netzhautinfarkte, die als Watte Flecken und tiefe Netzhaut weißen Flecken 14 sichtbar werden. Serre und Sasongko kurzem fasste die Literatur und sie zu dem Schluss, dass die Exposition zu Lebensstil und Umweltrisikofaktoren (zB Ernährung, körperliche Aktivität, Rauchen und Luftverschmutzung) können morphologische Veränderungen in der Netzhaut-Mikrogefäßbett 15 zu induzieren. Wichtig ist, dass solche Veränderungen der Netzhaut mit kardiovaskulären Risikofaktoren assoziiert sind, noch bevor klinische Symptome von Krankheiten, 16. Signifikanten Anstieg der Inzidenz von kardiovaskulären Morbidität und Mortalität zugeschrieben wurden, um lang-und kurzfristige Forderungen in Partikeln Luftverschmutzung 17,18. Forschung zeigt, dass die Partikel (PM), ein wichtiger Anteil der Luftverschmutzung, trägt zur Entwicklung von kardiovaskulären Erkrankungen und kardiovaskulären Ereignissen induziert 19,20. Eine Beeinträchtigung der Funktion desdie mikrovaskuläre Bett wird gedacht, um eine Rolle in der beobachteten Assoziationen zu spielen. In dieser Hinsicht hat sich ein Zusammenhang zwischen Luftverschmutzung und Arteriolen verengt in der Netzhaut von Adar und Kollegen 21 berichtet. Die Netzhaut Arteriolen Kaliber war schmaler und breiter war venulären Kaliber unter den 4607 Teilnehmern des Multikulturelle Studium der Atherosklerose (MESA), die in Gebieten leben mit einem erhöhten langfristigen und kurzfristigen Exposition gegenüber PM 2,5 (Feinstaub ≤ 2,5 um Durchmesser) 21. Systemischen Entzündung, die durch chronische Luftverschmutzung Exposition verursacht in größeren Durchmessern 22 venulären führen. Dies bestätigt die Studien, die den Einfluss des Rauchens auf die Netzhaut-Mikrogefäßbett 23 zu melden. Eine aktuelle Veröffentlichung der Berichte über die Assoziation zwischen kurzfristigen Luftverschmutzung Belichtung und mikrovaskulären Veränderungen bei gesunden Erwachsenen (22-63 Jahre) mit Netzhautfundusfotografie 24 gemessen. Ein Increase in PM 10 (Feinstaub ≤ 10 um im Durchmesser) und BC (black carbon, ein Verbrennungsnebenprodukt, das als Proxy für verkehrsbedingte Dieselabgasen verwendet werden kann), wurde mit einem Rückgang der Arteriolen Kaliber 24,25 verbunden. In dieser wissenschaftlichen Video-Protokoll werden die Verfahren beschrieben, um Bilder Fundus des Auges zu sammeln, Bildanalyse durchführen, um Arteriolen und venulären Schiff Kaliber zu erhalten, und zu berechnen zentralen Netzhaut Arteriolen Equivalent (CRAE) und zentralen Netzhaut venulären Equivalent (CRVE). Netzhaut-Imaging gewinnt erhöhte Aufmerksamkeit, weil die Netzhaut ist das einzige Gewebe, das eine unaufdringliche Analyse der Mikrogefäß und Bilder können aus frühen Alter bis ins hohe Alter 26,27 gesammelt werden. CRAE und CRVE scheint ein empfindlicher Parameter, die die Auswirkungen der veränderbaren Lebensstil und Umwelt Herz-Kreislauf-Erkrankungen Risikofaktoren auf der Mikrogefäß reflektieren. In der Handschrift, die Wiederholbarkeitder Gefäßanalyse nachgewiesen wird. Darüber hinaus wird die Anwendbarkeit der Netzhautmikrogefäßanalyse in epidemiologischen Studien mit einer Zusammenfassung unserer Ergebnisse in einer wiederholten Maßnahmen Design mit einem Fokus auf die Auswirkungen der Feinstaubbelastung Exposition 24 erhaltenen gezeigt.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="970">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:321px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:223px;">Company</td>
			<td style="width:196px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:231px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Canon CR-2 nonmydriatic retinal camera&#160;</td>
			<td>Hospithera (Brussels, Belgium)</td>
			<td></td>
			<td>http://www.usa.canon.com/cusa/healthcare/products/eyecare/digital_non_mydriatic_retinal_cameras/cr_2. Any other retinal camera with comparable resolution and specifications can be used for the analysis of the retinal microvasculature. Compatibility should&#160; be checked before starting a study.</td>
		</tr>
		<tr height="357">
			<td height="357" style="height:357px;width:321px;">IVAN: Vessel Measurement Software</td>
			<td style="width:223px;"></td>
			<td style="width:196px;"></td>
			<td style="width:231px;">This software can be used without charge for scientific purpose. It can be obtained by contacting Dr. Nicola Ferrier (Madison School of Engineering and the Fundus Photograph Reading 
			Center, Department of Ophthalmology and Visual Sciences, University of Wisconsin&#8211;Madison). http://directory.engr.wisc.edu/me/faculty/ferrier_nicola. Phone: (608) 265-8793, 
			Fax: (608) 265-2316 or e-mail: ferrier@engr.wisc.edu 
			&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fundus photography as a convenient tool to study microvascular responses to cardiovascular disease risk factors in epidemiological studies

Die Mikrozirkulation aus Blutgefäßen mit Durchmessern von weniger als 150 um. Es macht einen großen Teil des Kreislaufsystems und spielt eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung der kardiovaskulären Gesundheit. Die Retina ist ein Gewebe, das das Innere des Auges, und es ist das einzige Gewebe, das für eine nicht-invasive Analyse von Mikrogefäß ermöglicht. Heutzutage können hochwertige Fundusbilder mit digitalen Kameras aufgenommen werden. Netzhautbilder kann in 5 min oder weniger gesammelt werden, auch ohne Erweiterung der Pupillen. Diese unauffällige und schnelle Verfahren zur Visualisierung der Mikrozirkulation ist attraktiv für in epidemiologischen Studien anzuwenden und die kardiovaskuläre Gesundheit von jungen Jahren bis ins hohe Alter zu überwachen. Systemerkrankungen, die den Kreislauf beeinflussen können, in progressive morphologischen Veränderungen in der Netzhautgefäßsystem führen. Zum Beispiel sind Veränderungen der Gefäß Kaliber von retinalen Arterien und Venen mit Hypertonie assoziiert Athero-Sklerose und einem erhöhten Risiko für Schlaganfall und Myokardinfarkt. Die Gefäßbreiten werden mit Hilfe von Bildanalyse-Software und die Breite der sechs größten Arterien und Venen abgeleitet werden in der zentralen Netzhaut Arteriolen Equivalent (CRAE) und der zentralen Netzhaut venulären Equivalent (CRVE) zusammengefasst. Die letztgenannten Merkmale sind nützlich, um die Auswirkungen der veränderbaren Lebensstil und Umwelt Herz-Kreislauf-Erkrankungen Risikofaktoren zu untersuchen gezeigt worden. Die Verfahren, die Fundusbilder und die Analyseschritte zu erhalten und CRAE CRVE beschrieben zu erwerben. Variationskoeffizienten von wiederholten Messungen von CRAE und CRVE sind weniger als 2% und innerhalb-Reliabilität ist sehr hoch. Mit Hilfe eines Panel-Studie, die schnelle Reaktion der Netzhautgefäßkaliber auf kurzfristige Änderungen in der Feinstaubbelastung, ein bekannter Risikofaktor für die kardiovaskuläre Mortalität und Morbidität, wird berichtet. Abschließend wird Netzhaut-Imaging als eine bequeme und Instrumental Werkzeug für epidemiologische Studie vorgeschlagens zu mikrovaskulären Reaktionen auf Herz-Kreislauf-Erkrankungen Risikofaktoren zu untersuchen.

Wiederholbarkeit der CRAE und CRVE Bestimmung Eine Gruppe von 61 Personen zwischen 22 und 56 Jahre alt und frei von klinisch diagnostizierten Herzkreislauferkrankungen wurde für die Untersuchung technischer Reproduzierbarkeit und in-Rater Variabilität der zentralen Netzhaut Arteriolen Equivalent (CRAE) und zentralen Netzhaut venulären Equivalent (CRVE) Bestimmungen rekrutiert. Der Fundus des rechten Auges des einzelnen wurde zweimal in einem Zeitraum von 5 min unter Verwendung einer Retinal-...

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Fundus Photography as a Convenient Tool to Study Microvascular Responses to Cardiovascular Disease Risk Factors in Epidemiological Studies

Netzhautbildanalyse ist eine unauffällige Verfahren zur Visualisierung der Mikrozirkulation. Die Auswirkungen der Herz-Kreislauf-Erkrankungen Risikofaktoren können zu Veränderungen der Netzhautgefäßkaliber führen. Die Verfahren, die Fundusbilder und die Schritte für die Berechnung der Gefäßkaliber beschrieben zu erwerben.

Fundusfotografie als geeignetes Mittel, um mikrovaskuläre Antworten zu Herz-Kreislauf-Erkrankungen Risikofaktoren in epidemiologischen Studien Studieren

The microcirculation consists of blood vessels with diameters less than 150 &#181;m. It makes up a large part of the circulatory system and plays an ...

fundus-photography-as-convenient-tool-to-study-microvascular

Research

JoVE Journal

Medicine

19.0K Aufrufe.  Flemish Institute for Technological Research (VITO).  Netzhautbildanalyse ist eine unauffällige Verfahren zur Visualisierung der Mikrozirkulation. Die Auswirkungen der Herz-Kreislauf-Erkrankungen Risikofaktoren können zu Veränderungen der Netzhautgefäßkaliber führen. Die Verfahren, die Fundusbilder und die Schritte für die Berechnung der Gefäßkaliber beschrieben zu erwerben. 

Serie: Fundus Photography as a Convenient Tool to Study Microvascular Responses to Cardiovascular Disease Risk Factors in Epidemiological Studies

Spectral Karyotyping to Study Chromosome Abnormalities in Humans and Mice with Polycystic Kidney Disease

Conventional method to identify and classify individual chromosomes depends on the unique banding pattern of each chromosome in a specific species being analyzed 1, 2. This classical banding technique, however, is not reliable in identifying complex chromosomal aberrations such as those associated with cancer. To overcome the limitations of the banding technique, Spectral Karyotyping (SKY) is introduced to provide much reliable information on chromosome abnormalities.
SKY is a multicolor fluorescence in-situ hybridization (FISH) technique to detect metaphase chromosomes with spectral microscope 3, 4. SKY has been proven to be a valuable tool for the cytogenetic analysis of a broad range of chromosome abnormalities associated with a large number of genetic diseases and malignancies 5, 6. SKY involves the use of multicolor fluorescently-labelled DNA probes prepared from the degenerate oligonucleotide primers by PCR. Thus, every chromosome has a unique spectral color after in-situ hybridization with probes, which are differentially labelled with a mixture of fluorescent dyes (Rhodamine, Texas Red, Cy5, FITC and Cy5.5). The probes used for SKY consist of up to 55 chromosome specific probes 7-10.
The procedure for SKY involves several steps (Figure 1). SKY requires the availability of cells with high mitotic index from normal or diseased tissue or blood. The chromosomes of a single cell from either a freshly isolated primary cell or a cell line are spread on a glass slide. This chromosome spread is labeled with a different combination of fluorescent dyes specific for each chromosome. For probe detection and image acquisition,the spectral imaging system consists of sagnac interferometer and a CCD camera. This allows measurement of the visible light spectrum emitted from the sample and to acquire a spectral image from individual chromosomes. HiSKY, the software used to analyze the results of the captured images, provides an easy identification of chromosome anomalies. The end result is a metaphase and a karyotype classification image, in which each pair of chromosomes has a distinct color (Figure 2). This allows easy identification of chromosome identities and translocations. For more details, please visit Applied Spectral Imaging website (<a href="http://www.spectral-imaging.com/" target="_blank">http://www.spectral-imaging.com/</a>).
SKY was recently used for an identification of chromosome segregation defects and chromosome abnormalities in humans and mice with Autosomal Dominant Polycystic Kidney Disease (ADPKD), a genetic disease characterized by dysfunction in primary cilia 11-13. Using this technique, we demonstrated the presence of abnormal chromosome segregation and chromosomal defects in ADPKD patients and mouse models 14. Further analyses using SKY not only allowed us to identify chromosomal number and identity, but also to accurately detect very complex chromosomal aberrations such as chromosome deletions and translocations (Figure 2).

Spectral Karyotyping (SKY) is an advanced cytogenetics technique to identify genomic and chromosomal aberrations. This technique takes advantage of chromosome painting probes, which allow classification of all chromosomes. SKY can also identify complex chromosome aberrations and segregation defects in mice and humans with various diseases, including polycystic kidney disease.

Spektrale Karyotypisierung zu Chromosomenanomalien in Menschen und Mäusen mit Kidney Disease Study

Conventional method to identify and classify individual chromosomes depends on the unique banding pattern of each chromosome in a specific species being ...

Forschung

Medizin

Isolation and Excision of Murine Aorta; A Versatile Technique in the Study of Cardiovascular Disease

Cardiovascular disease is a broad term describing disease of the heart and/or blood vessels. The main blood vessel supplying the body with oxygenated blood is the aorta. The aorta may become affected in diseases such as atherosclerosis and aneurysm. Researchers investigating these diseases would benefit from direct observation of the aorta to characterize disease progression as well as to evaluate efficacy of potential therapeutics. The goal of this protocol is to describe proper isolation and excision of the aorta to aid investigators researching cardiovascular disease. Isolation and excision of the aorta allows investigators to look at gross morphometric changes as wells as allowing them to preserve and stain the tissue to look at histologic changes if desired. The aorta may be used for molecular studies to evaluate protein and gene expression to discover targets of interest and mechanisms of action. This technique is superior to imaging modalities as they have inherent limitations in technology and cost. Additionally, primary isolated cells from a freshly isolated and excised aorta can allowing researchers to perform further in situ and in vitro assays. The isolation and excision of the aorta has the limitation of having to sacrifice the animal however, in this case the benefits outweigh the harm as it is the most versatile technique in the study of aortic disease.

Pathology of the aorta can lead to severe morbidity and mortality, therefore research of disease progression and potential therapies is warranted. Here, we present a protocol to isolate and excise the murine aorta to aid researchers in their investigation of cardiovascular disease.

Isolierung und Exzision Murine Aorta; Eine vielseitige Technik in das Studium der Herz-Kreislauf-Krankheit

Cardiovascular disease is a broad term describing disease of the heart and/or blood vessels. The main blood vessel supplying the body with oxygenated ...

Adapting Human Videofluoroscopic Swallow Study Methods to Detect and Characterize Dysphagia in Murine Disease Models

This study adapted human videofluoroscopic swallowing study (VFSS) methods for use with murine disease models for the purpose of facilitating translational dysphagia research. Successful outcomes are dependent upon three critical components: test chambers that permit self-feeding while standing unrestrained in a confined space, recipes that mask the aversive taste/odor of commercially-available oral contrast agents, and a step-by-step test protocol that permits quantification of swallow physiology. Elimination of one or more of these components will have a detrimental impact on the study results. Moreover, the energy level capability of the fluoroscopy system will determine which swallow parameters can be investigated. Most research centers have high energy fluoroscopes designed for use with people and larger animals, which results in exceptionally poor image quality when testing mice and other small rodents. Despite this limitation, we have identified seven VFSS parameters that are consistently quantifiable in mice when using a high energy fluoroscope in combination with the new murine VFSS protocol. We recently obtained a low energy fluoroscopy system with exceptionally high imaging resolution and magnification capabilities that was designed for use with mice and other small rodents. Preliminary work using this new system, in combination with the new murine VFSS protocol, has identified 13 swallow parameters that are consistently quantifiable in mice, which is nearly double the number obtained using conventional (i.e., high energy) fluoroscopes. Identification of additional swallow parameters is expected as we optimize the capabilities of this new system. Results thus far demonstrate the utility of using a low energy fluoroscopy system to detect and quantify subtle changes in swallow physiology that may otherwise be overlooked when using high energy fluoroscopes to investigate murine disease models.

This study successfully adapted human videofluoroscopic swallowing study (VFSS) methods for use with murine disease models for the purpose of facilitating translational dysphagia research.

Anpassung Menschen Videofluoroscopic Swallow Studienmethoden nachgewiesen und charakterisiert Dysphagie in Murine Krankheitsmodelle

This study adapted human videofluoroscopic swallowing study (VFSS) methods for use with murine disease models for the purpose of facilitating ...

Using Adeno-associated Virus as a Tool to Study Retinal Barriers in Disease

M&#252;ller cells are the principal glial cells of the retina. Their end-feet form the limits of the retina at the outer and inner limiting membranes (ILM), and in conjunction with astrocytes, pericytes and endothelial cells they establish the blood-retinal barrier (BRB). BRB limits material transport between the bloodstream and the retina while the ILM acts as a basement membrane that defines histologically the border between the retina and the vitreous cavity. Labeling M&#252;ller cells is particularly relevant to study the physical state of the retinal barriers, as these cells are an integral part of the BRB and ILM. Both BRB and ILM are frequently altered in retinal disease and are responsible for disease symptoms.
There are several well-established methods to study the integrity of the BRB, such as the Evans blue assay or fluorescein angiography. However these methods do not provide information on the extent of BRB permeability to larger molecules, in nanometer range. Furthermore, they do not provide information on the state of other retinal barriers such as the ILM. To study BRB permeability alongside retinal ILM, we used an AAV based method that provides information on permeability of BRB to larger molecules while indicating the state of the ILM and extracellular matrix proteins in disease states. Two AAV variants are useful for such study: AAV5 and ShH10. AAV5&#160;has a natural tropism for photoreceptors but it cannot get across to the outer retina when administered into the vitreous when the ILM is intact (i.e., in wild-type retinas). ShH10 has a strong tropism towards glial cells and will selectively label M&#252;ller glia in both healthy and diseased retinas. ShH10 provides more efficient gene delivery in retinas where ILM is compromised. These viral tools coupled with immunohistochemistry and blood-DNA analysis shed light onto the state of retinal barriers in disease.

To investigate the blood-retinal barrier permeability and the inner limiting membrane integrity in animal models of retinal disease, we used several adeno-associated virus (AAV) variants as tools to label retinal neurons and glia. Virus mediated reporter gene expression is then used as an indicator of retinal barrier permeability.

Verwendung Adeno-assoziierte Virus als Werkzeug Retinal Barrieren in Disease Study

M&#252;ller cells are the principal glial cells of the retina. Their end-feet form the limits of the retina at the outer and inner limiting membranes ...

Vein Interposition Model: A Suitable Model to Study Bypass Graft Patency

Bypass grafting is an established treatment method for coronary artery disease. Graft patency continues to be the Achilles heel of saphenous vein grafts. Research models for bypass graft failure are essential for a better understanding of pathobiological and pathophysiological processes during graft patency loss. Large animal models, such as pigs or sheep, resemble human anatomical structures but require special facilities and equipment. This video describes a rat vein interposition model to investigate vein graft patency loss. Rats are inexpensive and easy to handle. Compared to mouse models, the convenient size of rats permits better operability and enables a sufficient amount of material to be obtained for further diverse analysis. In brief, the inferior epigastric vein of a donor rat is harvested and used to replace a segment of the femoral artery. Anastomosis is conducted via single stitches and sealed with fibrin glue. Graft patency can be monitored non-invasively using duplex sonography. Myointimal hyperplasia, which is the main cause for graft patency loss, develops progressively over time and can be calculated from histological cross sections.

This video demonstrates a model to study the development of myointimal hyperplasia after venous interposition surgery in rats.

Vein Interposition Modell: ein geeignetes Modell zur Untersuchung Bypass Graft Durchgängigkeit

Bypass grafting is an established treatment method for coronary artery disease. Graft patency continues to be the Achilles heel of saphenous vein grafts. ...

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 ...

Laser Doppler: A Tool for Measuring Pancreatic Islet Microvascular Vasomotion In Vivo

As a functional status of microcirculation, microvascular vasomotion is important for the delivery of oxygen and nutrients and the removal of carbon dioxide and waste products. The impairment of microvascular vasomotion might be a crucial step in the development of microcirculation-related diseases. In addition, the highly vascularized pancreatic islet is adapted to support endocrine function. In this respect, it seems possible to infer that the functional status of pancreatic islet microvascular vasomotion might affect pancreatic islet function. Analyzing the pathological changes of the functional status of pancreatic islet microvascular vasomotion may be a feasible strategy to determine contributions that pancreatic islet microcirculation makes to related diseases, such as diabetes mellitus, pancreatitis, etc. Therefore, this protocol describes using a laser Doppler blood flow monitor to determine the functional status of pancreatic islet microvascular vasomotion, and to establish parameters (including average blood perfusion, amplitude, frequency, and relative velocity of pancreatic islet microvascular vasomotion) for evaluation of the microcirculatory functional status. In a streptozotocin-induced diabetic mouse model, we observed an impaired functional status of pancreatic islet microvascular vasomotion. In conclusion, this approach for assessing pancreatic islet microvascular vasomotion in vivo may reveal mechanisms relating to pancreatic islet diseases.

Laser Doppler: A Tool for Measuring Pancreatic Islet Microvascular Vasomotion In Vivo

Pancreatic islet microvascular vasomotion regulates islet blood distribution and maintains the physiological function of islet &#946; cells. This protocol describes using a laser Doppler monitor to determine the functional status of pancreatic islet microvascular vasomotion in vivo and to assess the contributions of pancreatic islet microcirculation to pancreatic-related diseases.

Laser-Doppler: Ein Instrument zur Messung der Pankreas Islet mikrovaskuläre Vasomotion In Vivo

As a functional status of microcirculation, microvascular vasomotion is important for the delivery of oxygen and nutrients and the removal of carbon ...

Conducting Maximal and Submaximal Endurance Exercise Testing to Measure Physiological and Biological Responses to Acute Exercise in Humans

Regular physical activity has a positive effect on human health, but the mechanisms controlling these effects remain unclear. The physiologic and biologic responses to acute exercise are predominantly influenced by the duration and intensity of the exercise regimen. As exercise is increasingly thought of as a therapeutic treatment and/or diagnostic tool, it is important that standardizable methodologies be utilized to understand the variability and to increase the reproducibility of exercise outputs and measurements of responses to such regimens. To that end, we describe two different cycling exercise regimens that yield different physiologic outputs. In a maximal exercise test, exercise intensity is continually increased with a greater workload resulting in an increasing cardiopulmonary and metabolic response (heart rate, stroke volume, ventilation, oxygen consumption and carbon dioxide production). In contrast, during endurance exercise tests, the demand is increased from that at rest, but is raised to a fixed submaximal exercise intensity resulting in a cardiopulmonary and metabolic response that typically plateaus. Along with the protocols, we provide suggestions on measuring physiologic outputs that include, but are not limited to, heart rate, slow and forced vital capacity, gas exchange metrics, and blood pressure to enable the comparison of exercise outputs between studies. Biospecimens can then be sampled to assess cellular, protein, and/or gene expression responses. Overall, this approach can be easily adapted into both short- and long-term effects of two distinct exercise regimens.

To assess the influence of exercise intensity on physiologic and biologic responses, two different exercise testing protocols were utilized. Methods outlining exercise testing on a cycle ergometer as an incremental maximal oxygen consumption test and endurance, steady state submaximal endurance test are described.

Durchführung von Tests zur Messung der physiologischer und biologischen Reaktionen auf akute Übung beim Menschen Submaximalen und maximalen Ausdauerbelastungen

Regular physical activity has a positive effect on human health, but the mechanisms controlling these effects remain unclear. The physiologic and biologic ...

The Dyspepsia Educational Tool As a Novel Aid in Dyspepsia Management

Digital educational tools have a well-established role in current healthcare. In particular, disorders that are managed non-pharmacologically benefit from this development, as it enables patient engagement in self-management. Dyspepsia is a condition thought to arise from gastric and duodenal perturbations, brain-gut axis disturbances, and dietary factors. Behavioral interventions are a major part of dyspepsia treatment, hence patient engagement and motivation through education is essential. Protocols that describe the development process of such educational tools are scarce. We provide a methodology describing development of a dyspepsia educational tool. Assessment of users' needs is the first step, followed by a literature search. The content is developed based on the main themes and entered into a content management system, to build the program. Final adjustments are made after a pilot test of the tool. The presented protocol can be used as a guide for development of a digital dyspepsia educational tool or as a tool for similar situations.

This protocol describes the development process of a digital dyspepsia educational tool. Assessment of unmet needs and literature, content development, and building of the tool are presented. The methodology can be used as a guide for future development of digital educational tools.

Das Dyspepsia-Bildungstool als neuartige Hilfe im Dyspepsie-Management

Digital educational tools have a well-established role in current healthcare. In particular, disorders that are managed non-pharmacologically benefit from ...

A Cryoinjury Model to Study Myocardial Infarction in the Mouse

The use of animal models is essential for developing new therapeutic strategies for acute coronary syndrome and its complications. In this article, we demonstrate a murine cryoinjury infarct model that generates precise infarct sizes with high reproducibility and replicability. In brief, after intubation and sternotomy of the animal, the heart is lifted from the thorax. The probe of a handheld liquid nitrogen delivery system is applied onto the myocardial wall to induce cryoinjury. Impaired ventricular function and electrical conduction can be monitored with echocardiography or optical mapping. Transmural myocardial remodeling of the infarcted area is characterized by collagen deposition and loss of cardiomyocytes. Compared to other models (e.g., LAD-ligation), this model utilizes a handheld liquid nitrogen delivery system to generate more uniform infarct sizes.

This article demonstrates a model to study cardiac remodeling after myocardial cryoinjury in mice.

Ein Cryoinjury-Modell zur Untersuchung des Myokardinfarkts in der Maus

The use of animal models is essential for developing new therapeutic strategies for acute coronary syndrome and its complications. In this article, we ...