כאן אנו מציעים שיטה להערכת מבנה העין העולמי בעקבות טיסה בחלל באמצעות שיטת הדמיה טומוגרפיה מיקרו-ממוחשבת. סביבת טיסה בחלל, הכוללת שיתוק וחשיפה לקרינה, גורמת לשינויים ייחודיים בפיזיולוגיה האנושית, כולל שינויים בנוזלים. שינויים נוזליים אלה מובילים ללחץ תוך גולגולתי גבוה ומיוחסים כגורם העיקרי לתסמונת נוירו-עינית הקשורה לטיסה בחלל.
ההשפעה הפיזיולוגית של SANS משפיעה על רכיבים מרובים של העין וכוללת בצקת דיסק אופטית, שיטוח גלובוס, קפלי כורואידל ורשת, שינויי שגיאות היפרופיים ושבריתיים, ופגיעה בשכבת סיבי העצב. בעוד המאפיינים הפיזיולוגיים של SANS מתועדים היטב, המנגנונים שמנהנים SANS עדיין מובנים היטב. על מנת לקבל הבנה טובה יותר של SANS, מודלים מכרסמים משמשים עבור טכניקות הדמיה לא פולשניות.
אחת הטכניקות הללו היא מיקרו-CT, אשר שימש בהצלחה להערכת מבנים אנטומיים ותהליכים פתולוגיים בבעלי חיים קטנים כמו עכברים. מיקרו-CT יכול להשיג רזולוציה בגודל מיקרו, ודרך השילוב עם סוכן ניגודיות, הוא יכול לספק ניגודיות טובה לרקמות הרכות. מיקרו-CT מספק יתרון ברור בהשוואה לשיטות מסורתיות, כולל אנטומיה ברוטו, מיקרוסקופיה קלה ובדיקת היסטולוגיה כדי לא לגרום נזק לפרופיל הגיאומטרי של הדגימות וליחסים המרחביים בין המבנים.
במחקר הנוכחי שלנו, עכברים נחשפו לסביבת החלל במשך 35 ימים על סיפון תחנת החלל הבינלאומית כדי לקבוע אם סביבת החלל גורמת לנזק עיני על ידי כימות המיקרו-מבנה של הרשתית, RPE ושכבות choroid באמצעות מיקרו-CT. כאן הדגמנו כיצד הכנו דגימות לניתוח מיקרו-CT. השתמשו בעכברים ועיניים בתוך 38 פלוס או מינוס ארבע שעות לאחר התזה למטה.
העיניים היו מחונכות, והעיניים השמאליות תוקנו בארבעה אחוזים של מאגרי פרפורמלדהיד ופוספט במשך 24 שעות. לאחר קיבעון, העיניים היו מיובשות באתנול. כדי למנוע הצטמקות נוספת ופתאומית של המדגם הקבוע, נעשה שימוש בסדרה מדורגת של פתרונות אתניים.
ראשית, הדגימות הועברו 50%אתנול במשך שעה אחת ולאחר מכן הגדלת ריכוזים במשך שעה אחת כל אחד, 70, 80, 90, 96, ו 100% לאחר מכן, העיניים היו מוכתמות עם 10% משקל לכל נפח חומצה פוספוליפיד במשך שישה ימים. לבסוף, דגימות נשטפו באתנול מוחלט ולאחר מכן הונחו בודדים שני מיכלי פלסטיק טחנה מלא אתנול מוחלט לסריקה. כרית כותנה נוספה גם כדי לייצב את המדגם במהלך הסריקה.
לאחר מכן, המדגם הונח בתוך שולחן העבודה רנטגן מיקרו CT מערכת SkyScan 1272 סורק כדי להעריך את הנזק הרשתית. לסריקה, השתמשנו בתוכנת SkyScan 1272. לאחר פתיחת התוכנה, רתמנו את הדגימה שלנו במסגרת.
בפרוטוקול שלנו, אנחנו לא משתמשים במסנן ומגדירים את המטריצה כדי להגדיל את גודל הפיקסל לארבעה מיקרון. מיקום מיקרו משמש כדי לשמור על המדגם מרוכז במסגרת. לאחר מכן, אנו בודקים את הפרמטרים כדי למקסם את סוכן הניגודיות בתוך המדגם שלנו ולכייל את המכונה.
כדי לבצע את הכיול, אנו מסירים את הדגימה מהסורק, ומגדירים את פרמטרי הסריקה. במהלך הכיול נבדק גם תיקון מלא שטוח. זה צריך להיות גדול מ 80% לאחר כיול, המדגם הוא מחדש לתוך תא הסריקה.
לפני הסריקה, נקראים הקבצים לדוגמה. פרמטרי הסריקה הם כדלקמן, שלב סיבוב 0.4, מסגרות ארבע, תנועה אקראית 30, בדיקה כפולה שגודל הפיקסל מוגדר ל-4 מיקרון. ואז הסריקה מתחילה.
לאחר הסריקה, NRecon משמש לבנייה מחדש של הדגימה. ראשית, אנו פותחים את הקבצים מהסריקה והצגת תמונות הסריקה הגולמיות. אנחנו מתאימים את הקפיצה של ההיסטוגרמה כך שתתאים לתוך העקומה.
לאחר מכן, אנו מתקנים את חפץ התקשות הקרן. אז נתאים את חפץ החלקה. לבסוף, אנו מתקנים להפחתת חפץ הטבעת.
אחרי כל התיקונים, אישרנו שהדגימות שלנו מתאימות לאזור העניין שלנו. אז נוכל להתחיל בשחזור. אנו משתמשים בתוכנת DataViewer כדי לדמיין את התמונות המשוחזרות בכל שלושת השדות.
לניתוח, נעשה שימוש בתוכנת CTAn. התמונות המשוחזרות נטענות לתוכנה. העצב האופטי שימש כדי לדון באזור העניין לניתוח.
לפי חישוב, השתמשנו בפרוסה האמצעית של אזור העניין כדי לבצע את כל המדידות לניתוח. שלוש מדידות חוזרות ונשנות נלקחו כדי לחשב את המדידה ליניארית של האזור. המדידות הבאות נלקחו עבור רקמות העין, הרשתית, RPE, choroid, ו שלנו מיקרו CT ניתוח הראה כי האזורים חתך רוחב של רשתית, RPE, שכבת choroid היו נמוכים באופן משמעותי דגימות טיסה בחלל בהשוואה לפקדי הקרקע.
מיקרו-CT מספקת טכניקות יעילות ולא הרסניות לחישוב גודל השינויים ללא כל מניפולציה. באמצעות סוכן ניגודיות, זה לשפר את האיכות של תמונות מיקרו-CT, אשר מסייעים לנו לקבל תמונה גרפית ברורה מוצלחת של השחזור ללא מבנה הבין של הדגימה. בנוסף, הוא מראה בנתונים המקוריים הוא דיגיטלי, ובכך להגדיל את הנגישות ואת הרבייה של הממצאים.
יתר על כן, מטרה בסיסית, מקובל להשתמש במדידות תלת מימדיות, אבל פילוח של המבנה התלת מימדי ברוטו יכול להיות מועיל כדי לספק מתאר ספציפי של הדגימה כולה. התוצאות שלנו מצביעות על כך שתנאי טיסה בחלל, במיוחד שינויים כבידתיים, עלולים לגרום לתגובה חריפה וקצרת טווח בעין. יתר על כן, עבודה עתידית צריכה להשתמש בנתונים נפחיים כדי לבצע ניתוחים אחרים המנצלים את יכולות הדמיה מיקרו-CT, שכן הוא שימש בהצלחה לחקר רקמות נורמליות ופתולוגיות רבות.
