Cette étude est soutenue par le NIH RO1 013516 subvention et un Optovue forme de dons.

1. Texte du Protocole <ol><li> Les patients sont analysés par RTVue domaine de Fourier tomographie en cohérence optique (OCT) système (Optovue Inc, Fremont, CA, USA) en utilisant le circumpapillary double balayage circulaire (CDCS) et le scan du disque optique 3D. <ol><li> Le modèle CDCS se compose de deux cercles concentriques autour de la tête du nerf optique. Le diamètre de l&#39;anneau interne est de 3,40 mm et le diamètre de l&#39;anneau extérieur est de 3,75 mm. Cette tendance recoupe toutes les artères et les veines rétiniennes branche émanant de la tête du nerf optique. Les cercles doubles sont effectuées 6 fois en un seul balayage pour couvrir environ 2 cycles cardiaques. Pour calculer la vitesse d&#39;écoulement, le décalage Doppler et Doppler sera estimée sur navire détecté dans l&#39;image octobre (Figure 1a, 1b Figure) </li><li> Un &quot;angle double« protocole est utilisé pour acquérir Doppler scans octobre Dans le &quot;double angle&quot; protocole 3 scans sont obtenus avec le faisceau octobre traversant la partie nasal supérieur de l&#39;élève et 3 balayages par la por inféronasale<html> tion. </li><li> La qualité de chaque balayage est évaluée pour la puissance du signal, erreur de mouvement, et l&#39;angle Doppler. Le technicien est nécessaire de refaire une analyse qui n&#39;a pas passé le contrôle de qualité. Un total de 6 scans CDCS acceptables sont effectuées pour chaque œil. La &quot;double-angle&quot; protocole garantit que, pour chaque navire, au moins la moitié des scans fournissent de bons angles Doppler. </li><li> Le modèle de disque 3D balayage est un balayage de trame couvrant une région 6x6 mm autour du disque optique. Il est fait une seule fois et fournit une image de visage en détail de cette région. (Figure 1b) </li><li> Une photographie en couleur du disque optique est également importé pour aider à distinguer les artères et les veines. </li></ol></li></ol><img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/3524/3524fig1a.jpg" /> Figure 1a. Mesure du débit sanguin total avec le circumpapillary double-circulaire de numérisation et de l&#39;analyse du disque 3D en utilisant DOCTORC. pha &quot;&gt; <li> L&#39;angle Doppler est l&#39;angle entre le faisceau sonde et le vecteur normal de la cuve, et le signal Doppler est le décalage de fréquence Doppler proportionnel à la vitesse d&#39;écoulement composante parallèle à l&#39;axe du faisceau sonde. Ainsi, la vitesse d&#39;écoulement peut être estimée à partir de l&#39;angle Doppler et le signal Doppler. Cependant, à la fois angle Doppler et Doppler du signal ne sont plus fiables quand ils sont en dessous du niveau de bruit. D&#39;autre part, lorsque Doppler angle est grand, Le décalage Doppler sera hors de la gamme mesurable. Lorsque l&#39;angle Doppler est approprié, environ 5-15 degrés pour le système FD-OCT utilisées dans cette étude, la vitesse d&#39;écoulement peut être correctement estimée par effet Doppler et l&#39;angle. </li></ol><img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/3524/3524fig1b.jpg" /> Figure 1b. <ol start="2" type="a"><li> L&#39;angle Doppler dans chaque cuve est mesurée par la position relative de la cuve dans le lumen two circulaire concentrique analyse. La composante axiale de la vitesse d&#39;écoulement est obtenue par la mesure du décalage Doppler à partir de la phase relative des balayages axiaux adjacents octobre La vitesse d&#39;écoulement total est calculé à partir de la composante axiale d&#39;écoulement et de l&#39;angle Doppler. Le débit dans chaque récipient est ensuite calculée en intégrant le profil de vitesse total sur navire aire de section transversale. Le motif de récipient est adapté à l&#39;image de visage en 3D de l&#39;analyse du disque et de la photographie du fond d&#39;oeil afin d&#39;identifier chaque récipient soit comme une veine ou une artère. Le débit total rétinienne est calculé en additionnant l&#39;écoulement dans les veines principales, à savoir la rétine., Dont le diamètre luminal au-dessus de 33 um. </li></ol><ol start="2"><li> Tous les scans du même œil sont exportés sous forme de données brutes en utilisant le logiciel RTVue. Les images brutes des PTOM, y compris à la fois Doppler et de l&#39;intensité des images, sont d&#39;abord testés pour la qualité de l&#39;image avec «la tomographie par cohérence optique Doppler de la circulation rétinienne&quot; (DOCTORC) du logiciel. <ol><li> Les mouvements oculaires sont évarée par l&#39;écart type commun de la membrane limitante interne et l&#39;écart maximal entre deux trames qui est estimée par le mouvement d&#39;origine. </li><li> La force du signal (réflectance et l&#39;estimation du Doppler angle moyen) sont également calculés. </li><li> Selon le mouvement des yeux et de moyenne intensité du signal des balayages répétés, les données sont classées comme «bonne» ou «mauvaise» la qualité. Des données de qualité que de bonnes, sont classés. </li></ol></li><li> Pour les analyses acceptables, un algorithme de segmentation automatique est appliquée à chaque image de détection octobre navire. <ol><li> Un algorithme automatisé qui correspond navires est utilisé pour localiser le même récipient dans chaque trame. Les cadres sur le même cercle sont enregistrés, et deux cadres de moyennes de la bague intérieure et la bague extérieure sont créés. Les deux réflectance et images Doppler sont moyennées. </li><li> Pour un aperçu, le navire détecté est projetée comme un segment de droite sur l&#39;image du visage en fond calculée à partir de l&#39;analyse du disque 3D. </li&gt; </ol></li><li> Niveleuses examen de chaque navire sur une petite partie des cadres de moyennes bagues intérieures et extérieures recouvertes avec un cercle qui représente le résultat de la segmentation automatique. <ol><li> Les juges niveleuse si l&#39;emplacement, diamètre du vaisseau, et le type de navire (veine / artère) correspondant du navire sur les deux anneaux sont corrects en fonction de l&#39;image PTOM, le visage en image OCT, et la photographie disque du même œil. </li><li> La niveleuse est autorisé à modifier les valeurs ci-dessus, s&#39;il le juge nécessaire. La niveleuse juge également la qualité du signal Doppler dans le récipient et donne une note de confiance subjective de l&#39;étiquette sur chaque récipient d&#39;analyse. </li><li> Un score de confiance de 0-5 est automatiquement attribué à chaque navire sur la base de la puissance du signal Doppler dans le domaine de navire. Il est ensuite corrigées manuellement par le classificateur sur la base de la résistance de la cuve de signal Doppler, la régularité de la limite navire, l&#39;accord entre les bagues intérieure et extérieure de la taille du navire, et signe l&#39;accord de Dopdécalage entre PLER bagues intérieure et extérieure. </li></ol></li><li> Après tous les navires sont vérifiées et corrigées, un algorithme automatisé est appliqué pour calculer le débit sanguin de chaque veine avec une méthode adaptée de notre publication précédente 1. <ol><li> Le signal Doppler est intégrée sur la surface récipient et ensuite la moyenne entre toutes les trames. Puis l&#39;écoulement Doppler est calculé comme la somme du signal Doppler divisé par l&#39;angle Doppler. </li><li> Pour chaque navire, 6 scans sont évalués sur les scores de confiance subjectives, les angles Doppler, et le coefficient de variation des angles Doppler. Le débit d&#39;une veine est considéré comme valable que si plus de 1 balayage passe la vérification de la qualité. Pour les navires qui passent le contrôle de la qualité, le débit est en moyenne chez les scans valides. </li><li> Pour bateau avec des résultats non valides, le débit est estimé à l&#39;aide de la zone navire et la vitesse moyenne d&#39;écoulement des veines valides. La vitesse d&#39;écoulement moyenne est calculée en additionnant les flux dans les veines valides et divisantpar les zones de ces veines additionnées. L&#39;estimation du débit commence à partir de la vitesse moyenne d&#39;écoulement et est ensuite corrigée pour la dépendance de la vitesse d&#39;écoulement sur la zone navire. Les gros navires ont une vitesse d&#39;écoulement moyenne. Ainsi, la correction est faite en fonction de la pente de la vitesse en fonction diamètre moyen des navires, 2.13, que nous avons précédemment rapporté 2. </li><li> Le débit calculé de veines valides et le débit estimé de veines non valides sont additionnés pour déterminer le débit sanguin rétinien totale. </li><li> Le total résultat du flux sanguin rétinien est évaluée sur la base du pourcentage de surface veineuse valide, le mouvement des yeux, et la force du signal. </li><li> Zone veineuse et artérielle superficie totale sont également obtenus en ajoutant les zones de navires. En supposant que le flux sanguin rétinien totale est la même dans les artères et les veines, les vitesses artériels et veineux est calculé en divisant le flux sanguin totale avec coin artérielle et veineuse région. </li></ol></li></ol> 2. Les résultats représentatifs <pyeux class = &quot;jove_content&quot;&gt; Normal et glaucome sont choisis dans le Advanced Imaging pour le glaucome étude (AIGS, <a href="http://www.aigstudy.net" target="_blank">www.aigstudy.net</a> ). 48 yeux ont été analysés par le «double-angle&quot; protocole et les analyses produites qui ont passé le contrôle de qualité d&#39;image. Utilisation du logiciel DOCTORC, les mesures de débit valides ont pu être obtenues à partir de 83% des yeux. Pour évaluer la reproductibilité du système DOCTORC, un autre petit jeu de données avec 20 yeux a été évaluée par 3 élèves. Cet ensemble de données a également été utilisé pour former et tester élèves. 2 élèves ont utilisé le logiciel semi-automatisé DOCTORC et 1 utilisé un logiciel plus tôt totalement manuel utilisé dans les publications précédentes. 2,3 Le montant total des flux sanguins de la rétine (tableau 1) déterminées par les deux élèves à l&#39;aide du logiciel DOCTORC sont semblables les uns aux autres et à couler taux déterminés par la niveleuse autre en utilisant le logiciel manuel. Seulement 65% des yeux avaient des résultats valides parce que certains de til données n&#39;ont pas été basée sur le protocole angle double, mais le protocole angle unique. 2 Le protocole angle unique comprend 5 balayages Doppler obtenue avec le faisceau octobre passant par le centre de la pupille. Par conséquent, l&#39;angle Doppler est plus souvent de petite taille et donc une plus grande partie des vaisseaux ne sont généralement pas gradable. Pour tous les élèves, la reproductibilité inter-niveleuse, telle que mesurée par le coefficient de variation, est similaire pour les deux yeux glaucomateux et normale (tableau 2). De même, les mesures de reproductibilité pour les deux méthodes, DOCTORC et le logiciel Manuel, 1-5 sont similaires (tableau 2). Pendant trois niveleuses, existe une bonne corrélation entre le débit sanguin total et l&#39;écart modèle standard de tests de champ visuel (figure 2) pour les yeux glaucomateux. <table border="1"><tbody><tr><td></td><td colspan="3"> DOCTORC logiciel Manuel logiciel 3 </td&gt; </tr><tr><td> Condition </td><td> Niveleuse 1 </td><td> Niveleuse 2 </td><td></td></tr><tr><td> Normal </td><td> 47,0 ± 9,1 </td><td> 48,7 ± 7,2 </td><td> 48,0 ± 6,5 </td></tr><tr><td> Glaucome </td><td> 36,5 ± 5,5 </td><td> 36,7 ± 5,9 </td><td> 34,9 ± 5,1 </td></tr></tbody></table> Tableau 1. Totale flux sanguin rétinien l&#39;aide de 2 logiciels différents. <table border="1"><tbody><tr><td></td><td colspan="2"> Coefficient de variation </td></tr><tr><td> Le glaucome (7 yeux) </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Niveleuse Niveleuse 1 vs 2 (DOCTORC) </td><td> 9,58% </td><td></td></tr><tr><td> DOCTORC manuel plutôt la méthode 3 </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Niveleuse 1 </td><td> 8,00% </td><td></td> &lt;/ Tr&gt; <tr><td> Niveleuse 2 </td><td> 9,74% </td><td></td></tr><tr><td> Normal (6 yeux) </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Niveleuse Niveleuse 1 vs 2 (DOCTORC) </td><td> 5,99% </td><td></td></tr><tr><td> DOCTORC vs méthode manuelle </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Niveleuse 1 </td><td> 8,87% </td><td></td></tr><tr><td> Niveleuse 2 </td><td> 9,98% </td><td></td></tr></tbody></table> Tableau 2. Reproductibilité du total des mesures du débit sanguin rétinien. <img alt="Figure 2" src="/files/ftp_upload/3524/3524fig2.jpg" /> Figure 2. Corrélation entre le débit sanguin total de la rétine et du champ visuel dans le glaucome. Une niveleuse. 1 à l&#39;aide du logiciel DOCTORC. Perte du champ visuel est résumée pardéviation modèle standard (p = 0,048). b. Niveleuse 2 à l&#39;aide du logiciel DOCTORC. Perte du champ visuel est résumée par l&#39;écart-modèle standard (p = 0,032).

<ol>
	<li>Wang, Y., Bower, B. A., Izatt, J. A., Tan, O., Huang, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retinal+blood+flow+measurement+by+circumpapillary+Fourier+domain+Doppler+optical+coherence+tomography.">Retinal blood flow measurement by circumpapillary Fourier domain Doppler optical coherence tomography.</a> J. Biomed. Opt. 13, 064003 (2008).</li><li>Wang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pilot+study+of+optical+coherence+tomography+measurement+of+retinal+blood+flow+in+retinal+and+optic+nerve+diseases.">Pilot study of optical coherence tomography measurement of retinal blood flow in retinal and optic nerve diseases.</a> Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 52, 840-845 (2011).</li><li>Wang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+total+blood+flow+in+the+normal+human+retina+using+Doppler+Fourier-domain+optical+coherence+tomography.">Measurement of total blood flow in the normal human retina using Doppler Fourier-domain optical coherence tomography.</a> Br. J. Ophthalmol. 93, 634-637 (2009).</li><li>Wang, Y., Bower, B. A., Izatt, J. A., Tan, O., Huang, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+total+retinal+blood+flow+measurement+by+Fourier+domain+Doppler+optical+coherence+tomography.">In vivo total retinal blood flow measurement by Fourier domain Doppler optical coherence tomography.</a> J. Biomed. Opt. 12, 041215 (2007).</li><li>Wang, Y., Fawzi, A., Tan, O., Gil-Flamer, J., Huang, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retinal+blood+flow+detection+in+diabetic+patients+by+Doppler+Fourier+domain+optical+coherence+tomography.">Retinal blood flow detection in diabetic patients by Doppler Fourier domain optical coherence tomography.</a> Opt. Express. 17, 4061-4073 (2009).</li><li>Berisha, F., Feke, G. T., Hirose, T., McMeel, J. W., Pasquale, L. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retinal+blood+flow+and+nerve+fiber+layer+measurements+in+early-stage+open-angle+glaucoma.">Retinal blood flow and nerve fiber layer measurements in early-stage open-angle glaucoma.</a> Am. J. Ophthalmol. 146, 466-472 (2008).</li><li>Cuypers, M. H., Kasanardjo, J. S., Polak, B. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retinal+blood+flow+changes+in+diabetic+retinopathy+measured+with+the+Heidelberg+scanning+laser+Doppler+flowmeter.">Retinal blood flow changes in diabetic retinopathy measured with the Heidelberg scanning laser Doppler flowmeter.</a> Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 238, 935-941 (2000).</li><li>Hafez, A. S., Bizzarro, R. L., Lesk, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+optic+nerve+head+and+peripapillary+retinal+blood+flow+in+glaucoma+patients,+ocular+hypertensives,+and+normal+subjects.">Evaluation of optic nerve head and peripapillary retinal blood flow in glaucoma patients, ocular hypertensives, and normal subjects.</a> Am. J. Ophthalmol. 136, 1022-1031 (2003).</li><li>Klaver, C. C., Wolfs, R. C., Vingerling, J. R., Hofman, A., de Jong, P. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Age-specific+prevalence+and+causes+of+blindness+and+visual+impairment+in+an+older+population:+the+Rotterdam+Study.">Age-specific prevalence and causes of blindness and visual impairment in an older population: the Rotterdam Study.</a> Arch. Ophthalmol. 116, 653-658 (1998).</li><li>Logan, J. F., Rankin, S. J., Jackson, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retinal+blood+flow+measurements+and+neuroretinal+rim+damage+in+glaucoma.">Retinal blood flow measurements and neuroretinal rim damage in glaucoma.</a> Br. J. Ophthalmol. 88, 1049-1054 (2004).</li><li>Chung, H. S., Harris, A., Kagemann, L., Martin, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Peripapillary+retinal+blood+flow+in+normal+tension+glaucoma.">Peripapillary retinal blood flow in normal tension glaucoma.</a> Br. J. Ophthalmol. 83, 466-469 (1999).</li><li>Deokule, S., Vizzeri, G., Boehm, A., Bowd, C., Weinreb, R. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Association+of+visual+field+severity+and+parapapillary+retinal+blood+flow+in+open-angle+glaucoma.">Association of visual field severity and parapapillary retinal blood flow in open-angle glaucoma.</a> J. Glaucoma. 19, 293-298 (2010).</li><li>Riva, C. E., Grunwald, J. E., Sinclair, S. H., Petrig, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Blood+velocity+and+volumetric+flow+rate+in+human+retinal+vessels.">Blood velocity and volumetric flow rate in human retinal vessels.</a> Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 26, 1124-1132 (1985).</li><li>Garcia, J. P., Garcia, P. T., Rosen, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retinal+blood+flow+in+the+normal+human+eye+using+the+canon+laser+blood+flowmeter.">Retinal blood flow in the normal human eye using the canon laser blood flowmeter.</a> Ophthalmic Res. 34, 295-299 (2002).</li><li>Flammer, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+impact+of+ocular+blood+flow+in+glaucoma.">The impact of ocular blood flow in glaucoma.</a> Prog. Retin. Eye Res. 21, 359-393 (2002).</li><li>Mitchell, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retinal+vessel+diameter+and+open-angle+glaucoma:+the+Blue+Mountains+Eye+Study.">Retinal vessel diameter and open-angle glaucoma: the Blue Mountains Eye Study.</a> Ophthalmology. 112, 245-250 (2005).</li><li>Nicolela, M. T., Hnik, P., Drance, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Scanning+laser+Doppler+flowmeter+study+of+retinal+and+optic+disk+blood+flow+in+glaucomatous+patients.">Scanning laser Doppler flowmeter study of retinal and optic disk blood flow in glaucomatous patients.</a> Am. J. Ophthalmol. 122, 775-783 (1996).</li><li>Goebel, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Color+Doppler+imaging:+a+new+technique+to+assess+orbital+blood+flow+in+patients+with+diabetic+retinopathy.">Color Doppler imaging: a new technique to assess orbital blood flow in patients with diabetic retinopathy.</a> Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 36, 864-870 (1995).</li></ol>

Dr. Huang reçoit des subventions, redevances de brevets, stock-options, une aide au transport et honoraires de conférencier de Optovue, Inc, le Dr Tan et le Dr Wang reçoit les droits d&#39;exploitation et des subventions de Optovue, Inc, le Dr Koduru et le Dr Sadda reçu des subventions de Optovue.

Des anomalies du débit sanguin se produisent dans le glaucome et les maladies vasculaires de la rétine comme la rétinopathie diabétique. 6-10 mesure volumétrique du débit sanguin rétinien donne des informations précieuses sur l&#39;évolution de la maladie. 4-6,11,12 DOCTORC offre un moyen pratique d&#39;estimer la rétine totale le flux sanguin sur la base des mesures dans les vaisseaux individuels déterminés par Doppler octobre en utilisant le motif de balayage à double cercle. 1-...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nom du réactif / équipement </td><td> Entreprise </td><td> Numéro de catalogue </td><td> Commentaires (optionnel) </td></tr><tr><td> RTVue domaine de Fourier tomographie en cohérence optique </td><td> Optovue </td><td> N / A </td><td> Version 6.1.0.21 ou supérieur Installé avec le flux sanguin balayage anneau double motif </td></tr></tbody></table>

doppler optical coherence tomography of retinal circulation

Rétiniennes sans contact mesure du débit de sang sont effectuées avec un domaine de Fourier tomographie par cohérence optique (OCT) en utilisant un système à double circumpapillary circulaire de balayage (CDCS) qui balaye autour de la tête du nerf optique à 3,40 mm et 3,75 mm de diamètre. Les cercles concentriques doubles sont effectuées 6 fois consécutivement plus de 2 sec. Le balayage CDCS est enregistré avec des informations de décalage Doppler à partir de laquelle l&#39;écoulement peut être calculé. Le protocole clinique standard appelle pendant 3 CDCS numérisations effectuées avec le faisceau octobre passant par le bord nasal supérieur de l&#39;élève et 3 CDCS numériser à travers la pupille inferonal. Ce protocole assure la double angle que l&#39;angle Doppler acceptable est obtenue sur chaque vaisseau de branche rétinienne dans au moins 1 cycle. Les données de numérisation CDCS, un 3-dimensions volumétrique de balayage OCT de l&#39;analyse du disque optique, et une photo couleur du disque optique sont utilisés ensemble pour obtenir la rétine de mesure du flux sanguin sur un oeil. Nous avons développé un logiciel de mesure du flux sanguin appelé &quot;Doppler optiqueal tomographie par cohérence de la circulation rétinienne &quot;(DOCTORC). Ce logiciel semi-automatisé est utilisé pour mesurer le débit total sanguin rétinien, aire de la section transversale navire, et la vitesse moyenne de sang. Le débit de chaque navire est calculée à partir du décalage Doppler de la croix navire aire de section et de l&#39;angle Doppler entre le navire et le faisceau octobre totale de mesure du flux sanguin rétinien est résumée dans les veines autour de la papille optique. Les résultats obtenus lors de notre centre de lecture Doppler octobre a montré une bonne reproductibilité entre les évaluateurs et méthodes (&lt;10% ). Total flux sanguin rétinien pourrait être utile dans le traitement du glaucome, d&#39;autres maladies de la rétine, et les maladies rétiniennes. Chez les patients de glaucome, OCT de mesure du flux sanguin rétinien est fortement corrélée à la perte du champ visuel (R 2&gt; 0,57 avec déviation domaine motif visuel) . Doppler TCO est une nouvelle méthode pour effectuer une mesure rapide, sans contact, et reproductible du flux sanguin rétinien total de l&#39;aide largement disponibles Fourier-OCT dans le domaine instrumentation. Cette nouvelle technologie peut améliorer la pratique de la prise de ces mesures dans les études cliniques et la pratique clinique de routine.

Watch this Scientific Journal Video about Doppler Optical Coherence Tomography of Retinal Circulation at JoVE.com

Doppler Optical Coherence Tomography of Retinal Circulation

Total flux sanguin rétinien est mesurée par Doppler tomographie par cohérence optique et un logiciel de classement semi-automatique.

Tomographie par cohérence optique Doppler de la circulation rétinienne

Noncontact retinal blood flow measurements are performed with a Fourier domain optical coherence tomography (OCT) system using a circumpapillary double ...

doppler-optical-coherence-tomography-of-retinal-circulation

Research

JoVE Journal

Medicine

18.6K vues.  Oregon Health and Science University. Total flux sanguin rétinien est mesurée par Doppler tomographie par cohérence optique et un logiciel de classement semi-automatique.

Vidéo: Doppler Optical Coherence Tomography of Retinal Circulation

Near Infrared Optical Projection Tomography for Assessments of &beta;-cell Mass Distribution in Diabetes Research

By adapting OPT to include the capability of imaging in the near infrared (NIR) spectrum, we here illustrate the possibility to image larger bodies of pancreatic tissue, such as the rat pancreas, and to increase the number of channels (cell types) that may be studied in a single specimen. We further describe the implementation of a number of computational tools that provide: 1/ accurate positioning of a specimen's (in our case the pancreas) centre of mass (COM) at the axis of rotation (AR)2; 2/ improved algorithms for post-alignment tuning which prevents geometric distortions during the tomographic reconstruction2 and 3/ a protocol for intensity equalization to increase signal to noise ratios in OPT-based BCM determinations3. In addition, we describe a sample holder that minimizes the risk for unintentional movements of the specimen during image acquisition. Together, these protocols enable assessments of BCM distribution and other features, to be performed throughout the volume of intact pancreata or other organs (e.g. in studies of islet transplantation), with a resolution down to the level of individual islets of Langerhans.

Near Infrared Optical Projection Tomography for Assessments of &amp;#946;-cell Mass Distribution in Diabetes Research

We describe the adaptation of optical projection tomography (OPT)1 to imaging in the near infrared spectrum, and the implementation of a number of computational tools. These protocols enable assessments of pancreatic &beta;-cell mass (BCM) in larger specimens, increase the multichannel capacity of the technique and increase the quality of OPT data.

Près de tomographie optique de projection infrarouge pour l&#39;évaluation de la distribution de masse β-cellulaire en recherche sur le diabète

By adapting OPT to include the capability of imaging in the near infrared (NIR) spectrum, we here illustrate the possibility to image larger bodies of ...

Recherche

Médecine

Generation and 3-Dimensional Quantitation of Arterial Lesions in Mice Using Optical Projection Tomography

The generation and analysis of vascular lesions in appropriate animal models is a cornerstone of research into cardiovascular disease, generating important information on the pathogenesis of lesion formation and the action of novel therapies. Use of atherosclerosis-prone mice, surgical methods of lesion induction, and dietary modification has dramatically improved understanding of the mechanisms that contribute to disease development and the potential of new treatments.
Classically, analysis of lesions is performed ex vivo using 2-dimensional histological techniques. This article describes application of optical projection tomography (OPT) to 3-dimensional quantitation of arterial lesions. As this technique is non-destructive, it can be used as an adjunct to standard histological and immunohistochemical analyses.
Neointimal lesions were induced by wire-insertion or ligation of the mouse femoral artery whilst atherosclerotic lesions were generated by administration of an atherogenic diet to apoE-deficient mice.
Lesions were examined using OPT imaging of autofluorescent emission followed by complementary histological and immunohistochemical analysis. OPT clearly distinguished lesions from the underlying vascular wall. Lesion size was calculated in 2-dimensional sections using planimetry, enabling calculation of lesion volume and maximal cross-sectional area. Data generated using OPT were consistent with measurements obtained using histology, confirming the accuracy of the technique and its potential as a complement (rather than alternative) to traditional methods of analysis.
This work demonstrates the potential of OPT for imaging atherosclerotic and neointimal lesions. It provides a rapid, much needed ex vivo technique for the routine 3-dimensional quantification of vascular remodelling.

Ex vivo analysis of arterial lesions from animal models of cardiovascular disease classically relies on histological and immunohistochemical techniques. These provide 2-dimensional measurements in 3-dimensional lesions. This manuscript describes the generation of arterial lesions for quantitative analysis in 3-dimensions using optical projection tomography.

Génération et quantification 3-Dimensional des lésions artérielles chez la souris utilisant la tomographie optique de projection

The generation and analysis of vascular lesions in appropriate animal models is a cornerstone of research into cardiovascular disease, generating ...

In Vivo, Percutaneous, Needle Based, Optical Coherence Tomography of Renal Masses

Optical coherence tomography (OCT) is the optical equivalent of ultrasound imaging, based on the backscattering of near infrared light. OCT provides real time images with a 15 &#181;m axial resolution at an effective tissue penetration of 2-3 mm. Within the OCT images the loss of signal intensity per millimeter of tissue penetration, the attenuation coefficient, is calculated. The attenuation coefficient is a tissue specific property, providing a quantitative parameter for tissue differentiation. 
Until now, renal mass treatment decisions have been made primarily on the basis of MRI and CT imaging characteristics, age and comorbidity. However these parameters and diagnostic methods lack the finesse to truly detect the malignant potential of a renal mass. A successful core biopsy or fine needle aspiration provides objective tumor differentiation with both sensitivity and specificity in the range of 95-100%. However, a non-diagnostic rate of 10-20% overall, and even up to 30% in SRMs, is to be expected, delaying the diagnostic process due to the frequent necessity for additional biopsy procedures. 
We aim to develop OCT into an optical biopsy, providing real-time imaging combined with on-the-spot tumor differentiation. This publication provides a detailed step-by-step approach for percutaneous, needle based, OCT of renal masses.

In Vivo, Percutaneous, Needle Based, Optical Coherence Tomography of Renal Masses

Optical coherence tomography (OCT) is a high resolution imaging technique that allows analysis of tissue specific optical properties providing the means for tissue differentiation. We developed needle based OCT, providing real-time imaging combined with on-the-spot tumor differentiation. This publication describes a method for percutaneous, needle based OCT of renal masses.

In Vivo, percutanée, Aiguille Based, tomographie par cohérence optique des masses rénales

Optical coherence tomography (OCT) is the optical equivalent of ultrasound imaging, based on the backscattering of near infrared light. OCT provides real ...

Fluorescent Dye Labeling of Erythrocytes and Leukocytes for Studying the Flow Dynamics in Mouse Retinal Circulation

The retinal and choroidal blood flow dynamics may provide insight into the pathophysiology and sequelae of various ocular diseases, such as glaucoma, diabetic retinopathy, age-related macular degeneration (AMD) and other ocular inflammatory conditions. It may also help to monitor the therapeutic responses in the eye. The proper labeling of the blood cells, coupled with live-cell imaging of the labeled cells, allows for the investigation of the flow dynamics in the retinal and choroidal circulation. Here, we describe the standardized protocols of 1.5% indocyanine green (ICG) and 1% sodium fluorescein labeling of mice erythrocytes and leukocytes, respectively. Scanning laser ophthalmoscopy (SLO) was applied to visualize the labeled cells in the retinal circulation of C57BL/6J mice (wild type). Both methods demonstrated distinct fluorescently labeled cells in the mouse retinal circulation. These labeling methods can have wider applications in various ocular disease models.

Live-cell imaging of the labeled blood cells in ocular circulation can provide information about inflammation and ischemia in diabetic retinopathy and age-related macular degeneration. A protocol to label blood cells and image the labeled cells in the retinal circulation is described.

Étiquetage des colorants fluorescents des érythrocytes et des leucocytes pour étudier la dynamique du flux dans la circulation de la rétine de la souris

The retinal and choroidal blood flow dynamics may provide insight into the pathophysiology and sequelae of various ocular diseases, such as glaucoma, ...

Ultrahigh Resolution Mouse Optical Coherence Tomography to Aid Intraocular Injection in Retinal Gene Therapy Research

HR-SD-OCT is utilized to monitor the progression of photoreceptor degeneration in live mouse models, assess the delivery of therapeutic agents into the subretinal space, and to evaluate toxicity and efficacy in vivo. HR-SD-OCT uses near infrared light (800-880 nm) and has optics specifically designed for the unique optics of the mouse eye with sub-2-micron axial resolution. Transgenic mouse models of outer retinal (photoreceptor) degeneration and controls were imaged to assess the disease progression. Pulled glass microneedles were used to deliver sub retinal injections of adeno-associated virus (AAV) or nanoparticles (NP) via a trans-scleral and trans-choroidal approach. Careful positioning of the needle into the subretinal space was required prior to a calibrated pressure injection, which delivers fluid into the sub retinal space. Real time subretinal surgery was conducted on our retinal imaging system (RIS). HR-SD-OCT demonstrated progressive uniform retinal degeneration due to expression of a toxic mutant human mutant rhodopsin (P347S) (RHOP347S) transgene in mice. HR-SD-OCT allows rigorous quantification of all the retinal layers. Outer nuclear layer (ONL) thickness and photoreceptor outer segment length (OSL) measurements correlate with photoreceptor vitality, degeneration, or rescue. The RIS delivery system allows real-time visualization of subretinal injections in neonatal (~P10-14) or adult mice, and HR-SD-OCT immediately determines success of delivery and maps areal extent. HR-SD-OCT is a powerful tool that can evaluate the success of subretinal surgery in mice, in addition to measuring vitality of photoreceptors in vivo. HR-SD-OCT can also be used to identify uniform animal cohorts to evaluate the extent of retinal degeneration, toxicity, and therapeutic rescue in preclinical gene therapy research studies.

Here we demonstrate a novel approach to using high resolution spectral-domain optical coherence tomography (HR-SD-OCT) to assist delivery of gene therapy agents into the subretinal space, assess its areal coverage, and characterize photoreceptor vitality.

Tomographie à cohérence optique souris ultra haute résolution pour faciliter l’Injection intraoculaire dans la recherche de la thérapie génique rétinienne

HR-SD-OCT is utilized to monitor the progression of photoreceptor degeneration in live mouse models, assess the delivery of therapeutic agents into the ...

In Vivo Imaging of Cx3cr1gfp/gfp Reporter Mice with Spectral-domain Optical Coherence Tomography and Scanning Laser Ophthalmoscopy

Spectral domain optical coherence tomography (SD-OCT) and scanning laser ophthalmoscopy (SLO) are extensively used in experimental ophthalmology. In the present protocol, mice expressing green fluorescent protein (gfp) under the promoter of Cx3cr1 (BALB/c-Cx3cr1gfp/gfp) were used to image microglia cells in vivo in the retina. Microglia are resident macrophages of the retina and have been implicated in several retinal diseases1,2,3,4,5,6. This protocol provides a detailed approach for generation of retinal B-scans, with SD-OCT, and imaging of microglia cell distribution in Cx3cr1gfp/gfp mice with SLO in vivo, using an ophthalmic imaging platform system. The protocol can be used in several reporter mouse lines. However, there are some limitations to the protocol presented here. First, both SLO and SD-OCT, when used in the high-resolution mode, collect data with high axial resolution but the lateral resolution is lower (3.5 &#181;m and 6 &#181;m, respectively). Moreover, the focus and saturation level in SLO is highly dependent on parameter selection and correct alignment of the eye. Additionally, using devices designed for human patients in mice is challenging due to the higher total optical power of the mouse eye compared to the human eye; this can lead to lateral magnification inaccuracies7, which are also dependent on the magnification by the mouse lens among others. However, despite that the axial scan position is dependent upon lateral magnification, the axial SD-OCT measurements are accurate8.

In Vivo Imaging of Cx3cr1gfp/gfp Reporter Mice with Spectral-domain Optical Coherence Tomography and Scanning Laser Ophthalmoscopy

This protocol describes how high-resolution imaging techniques such as spectral domain optical coherence tomography and scanning laser ophthalmoscopy can be utilized in small rodents, using an ophthalmic imaging platform system, to obtain information on retinal thickness and microglial cell distribution, respectively.

In Vivo Imagerie des souris journaliste Cx3cr1gfp/gfp avec domaine Spectral Optical Coherence Tomography et numérisation Laser ophtalmologique

Spectral domain optical coherence tomography (SD-OCT) and scanning laser ophthalmoscopy (SLO) are extensively used in experimental ophthalmology. In the ...

Evaluation of Cerebral Blood Flow Autoregulation in the Rat Using Laser Doppler Flowmetry

When investigating the body&#39;s mechanisms for regulating cerebral blood flow, a relative measurement of microcirculatory blood flow can be obtained using laser Doppler flowmetry (LDF). This paper demonstrates a closed skull preparation that allows cerebral blood flow to be assessed without penetrating the skull or installing a chamber or cerebral window. To evaluate autoregulatory mechanisms, a model of controlled blood pressure reduction via graded hemorrhage can be utilized while simultaneously employing LDF. This enables the real time tracking of the relative changes in the blood flow in response to reductions in arterial blood pressure produced by the withdrawal of circulating blood volume. This paradigm is a valuable approach to study cerebral blood flow autoregulation during reductions in arterial blood pressure and, with minor modifications in the protocol, is also valuable as an experimental model of hemorrhagic shock. In addition to evaluating autoregulatory responses, LDF can be used to monitor the cortical blood flow when investigating metabolic, myogenic, endothelial, humoral, or neural mechanisms that regulate cerebral blood flow and the impact of various experimental interventions and pathological conditions on cerebral blood flow.

This article demonstrates the use of laser Doppler flowmetry to evaluate the ability of the cerebral circulation to autoregulate its blood flow during reductions in arterial blood pressure.

Évaluation de l'autorégulation du flux sanguin cérébral dans le Rat à l'aide de laser Doppler Flowmetry

When investigating the body&#39;s mechanisms for regulating cerebral blood flow, a relative measurement of microcirculatory blood flow can be obtained ...

Laser Doppler Perfusion Imaging in the Mouse Hindlimb

Blood flow recovery is a critical outcome measure after experimental hindlimb ischemia or ischemia-reperfusion. Laser Doppler perfusion imaging (LDPI) is a common, noninvasive, repeatable method for assessing blood flow recovery. The technique calculates overall blood flow in the sampled tissue from the Doppler shift in frequency caused when a laser hits moving red blood cells. Measurements are expressed in arbitrary perfusion units, so the contralateral non-intervened upon leg is usually used to help control measurements. Measurement depth is in the range of 0.3-1 mm; for hindlimb ischemia, this means that dermal perfusion is assessed. Dermal perfusion is dependent on several factors&#8212;most importantly skin temperature and anesthetic agent, which must be carefully controlled to result in reliable readings. Furthermore, hair and skin pigmentation can alter the ability of the laser to either reach or penetrate to the dermis. This article demonstrates the technique of LDPI in the mouse hindlimb.

Here, we present a protocol that demonstrates the technique and necessary controls for Laser Doppler perfusion imaging to measure blood flow in the mouse hindlimb.

Laser Doppler Perfusion Imaging dans l’hindlimb souris

Blood flow recovery is a critical outcome measure after experimental hindlimb ischemia or ischemia-reperfusion. Laser Doppler perfusion imaging (LDPI) is ...

Retinal Pigment Epithelium Transplantation in a Non-human Primate Model for Degenerative Retinal Diseases

Retinal pigment epithelial (RPE) transplantation holds great promise for the treatment of inherited and acquired retinal degenerative diseases. These conditions include retinitis pigmentosa (RP) and advanced forms of age-related macular degeneration (AMD), such as geographic atrophy (GA). Together, these disorders represent a significant proportion of currently untreatable blindness globally. These unmet medical needs have generated heightened academic interest in developing methods of RPE replacement. Among the animal models commonly utilized for preclinical testing of therapeutics, the non-human primate (NHP) is the only animal model that has a macula. As it shares this anatomical similarity with the human eye, the NHP eye is an important and appropriate preclinical animal model for the development of advanced therapy medicinal products (ATMPs) such as RPE cell therapy.
This manuscript describes a method for the submacular transplantation of an RPE monolayer, cultured on a polyethylene terephthalate (PET) cell carrier, underneath the macula onto a surgically created RPE wound in immunosuppressed NHPs. The fovea-the central avascular portion of the macula-is the site of the greatest mechanical weakness during the transplantation. Foveal trauma will occur if the initial subretinal fluid injection generates an excessive force on the retina. Hence, slow injection under perfluorocarbon liquid (PFCL) vitreous tamponade is recommended with a dual-bore subretinal injection cannula at low intraocular pressure (IOP) settings to create a retinal bleb. 
Pretreatment with an intravitreal plasminogen injection to release parafoveal RPE-photoreceptor adhesions is also advised. These combined strategies can reduce the likelihood of foveal tears when compared to conventional techniques. The NHP is a key animal model in the preclinical phase of RPE cell therapy development. This protocol addresses the technical challenges associated with the delivery of RPE cellular therapy in the NHP eye.

The non-human primate (NHP) is an ideal model for studying human retinal cellular therapeutics due to the anatomical and genetic similarities. This manuscript describes a method for submacular transplantation of retinal pigment epithelial cells in the NHP eye and strategies to prevent intraoperative complications associated with macular manipulation.

Transplantation d’épithélium pigmentaire rétinien dans un modèle de primate non humain pour les maladies dégénératives de la rétine

Retinal pigment epithelial (RPE) transplantation holds great promise for the treatment of inherited and acquired retinal degenerative diseases. These ...

Evaluation of Capillary and Other Vessel Contribution to Macular Perfusion Density Measured with Optical Coherence Tomography Angiography

Parafoveal circulation of the superficial retinal capillary plexus is usually measured with vessel density, which determines the length of capillaries with circulation, and perfusion density, which calculates the percentage of the evaluated area that has circulation. Perfusion density also considers the circulation of vessels larger than capillaries, although the contribution of these vessels to the first is not usually evaluated. As both measurements are automatically generated by optical coherence tomography angiography devices, this paper proposes a method for estimating the contribution of vessels larger than capillaries by using a coefficient of determination between vessel and perfusion densities. This method can reveal a change in the proportion of perfusion density from vessels larger than capillaries, even when mean values do not differ. This change could reflect compensatory arterial vasodilatation as a response to capillary dropout in the initial stages of retinal vascular diseases before clinical retinopathy appears. The proposed method would allow the estimation of the changes in the composition of perfusion density without the need for other devices.

We describe the evaluation of a coefficient of determination between vessel and perfusion density of the parafoveal superficial capillary plexus to identify the contribution of vessels larger than capillaries to perfusion density.

Évaluation de la contribution capillaire et d’autres vaisseaux à la densité de perfusion maculaire mesurée par angiographie par tomographie par cohérence optique

Parafoveal circulation of the superficial retinal capillary plexus is usually measured with vessel density, which determines the length of capillaries ...