Supported in part by National Institute of Health contracts R01-EY13178, and P30-EY08098 (Bethesda, MD), the Eye and Ear Foundation (Pittsburgh, PA), and unrestricted grants from Research to Prevent Blindness (New York, NY).

Etica Dichiarazione: approvazione è stata ottenuta dalla Institutional Review Board della University of Pittsburgh School of Medicine, prima soggetto reclutamento iniziato. Tutti i soggetti hanno fornito consenso informato scritto prima della partecipazione allo studio. 1. Acquisizione Dati <ol><li> Pressione Elevation <ol><li> Prendere le misure di base (IOP e ottobre misurazioni) instillando una goccia di 0,5% proparacaina nell&#39;occhio. Attendere 3 minuti per l&#39;efficacia. </li><li> Esercitare una leggera pressione alla sclera temporale con l&#39;ophthalmodynamometer, 30 g di coorte 1, e 5 e poi 10 g di coorte 2. Quindi prendere le (IOP e ottobre) misure desiderate come segue <ol><li> Misure IOP <ol><li> Misurare IOP basale. Elevare pressione come descritto nella sezione 1.1. </li><li> In coorte 1 instillare una goccia di 0,5% proparacaina, consentire 3 min per l&#39;efficacia, e applicare 30 g di pressione alla sclera. Mentre viene applicata la pressione, la misura IOP utilizzando il tonometro seguente manufale istruzioni del cturer. </li><li> In coorte 2, infondere una goccia di 0,5% proparacaina, consentire 3 minuti per l&#39;efficacia e applicare 5 g di pressione sclerale con un ophthalmodynamometer. Misurare IOP durante l&#39;elevazione della pressione utilizzando le istruzioni tonometro seguente costruttore. <ol><li> Attendere 5 minuti dopo la misura 5 g. </li><li> Applicare 10 g di pressione sclerale per ophthalmodynamometer, e misurare IOP durante l&#39;elevazione della pressione utilizzando il tonometro seguendo le istruzioni del produttore. Registrare la IOP e condizione (ad esempio, di base o 10 g) nel record di studio. </li></ol></li></ol></li><li> Ottobre Scansione <ol><li> Sedile il soggetto sullo scanner ottobre. Inserisci i dati anagrafici del paziente per nuovi soggetti, o richiamare i dati demografici dal database ottobre per i soggetti già sottoposti a scansione. </li><li> Selezionare il protocollo 512 x 128 scansione del segmento anteriore. Centrare l&#39;occhio nella finestra dell&#39;immagine video. Diminuire la distanza tra lo scannere l&#39;occhio fino a quando appare l&#39;immagine della cornea sezione nella finestra di scansione </li><li> Utilizzando comandi verbali posizionare limbus temporale al centro della finestra di scansione dirigendo lo sguardo paziente in direzione nasale </li><li> Acquisire la scansione di base, e rivedere la scansione per la qualità. SE accettabili, risparmiare, e se non è accettabile, ripetere questo passaggio. <ol><li> Accetta scansioni se non ci sono lampeggia, e l&#39;angolo è visualizzato in tutto il volume senza deriva fuori del bordo dell&#39;immagine o capovolgere in alto. </li></ol></li><li> Instillare una goccia di 0,5% proparacaina, consentire 3 minuti per l&#39;efficacia, e ripetere i passaggi 1.3.2 tramite 1.3.5. </li><li> Per coorte 1, applicare 30 g di pressione sclerale per ophthalmodynamometer, e acquisire la scansione mentre viene applicata la pressione. Togliere la pressione e rivedere la scansione per la qualità. SE accettabili, risparmiare, e se non è accettabile, ripetere questo passaggio. </li><li> Per coorte 2, applicare 5 g di pressione sclerale per ophthalmodynamometer, e acquisire la scansione mentre viene applicata la pressione. Togliere la pressione e rivedere la scansione per la qualità. SE accettabili, risparmiare, e se non è accettabile, ripetere questo passaggio. </li><li> Attendere 5 min consentendo all&#39;occhio di riprendersi dalla 5 g perturbazione pressione. </li><li> Per coorte 2, applicare 10 g di pressione sclerale per ophthalmodynamometer, e acquisire la scansione mentre viene applicata la pressione. Togliere la pressione e rivedere la scansione per la qualità. SE accettabili, risparmiare, e se non è accettabile, ripetere questo passaggio. </li><li> Registrare il tempo di scansione, condizione (ad esempio, di base o 10 g) e la posizione nel record di studio. </li></ol></li></ol></li></ol></li></ol> 2. Elaborazione Dati <ol><li> Collegare un dispositivo di archiviazione USB ad alta capacità in ottobre Selezionate &quot;Esporta&quot; dal menu Record in ottobre Designare un percorso di file per file esportati sull&#39;unità USB. De-selezionare l&#39;opzione &quot;.zip&quot;. Immettere il nome del paziente per scans da esportare, e selezionare le scansioni da esportare. Avviando l&#39;esportazione. </li><li> Una volta completato l&#39;esportazione, smontare il drive USB e togliere dal Ottobre Collegare il drive USB ad alta capacità contenente le immagini esportate nella workstation di elaborazione delle immagini. </li><li> Avviare il programma di elaborazione delle immagini in questo caso ImageJ. </li><li> Importare i dati di immagine raw; selezionare &quot;File -&gt; Import -&gt; Raw&quot; dal menu File. Selezionare il file con desinenza in &quot;_cube_raw.img&quot; da elaborare dal drive USB. </li><li> Salvare il file importato utilizzando un nuovo nome, in modo che i dati dell&#39;immagine originale viene salvato inalterato (http://www.ori.dhhs.gov/education/products/RIandImages). </li><li> Immettere i parametri di importazione come segue, Tipo di immagine: 8 bit, Larghezza: 512, Altezza: 1.024, Offset: 0; Numero di immagini: 128. </li><li> Selezionare &quot;Plugins -&gt; R EGISTRAZIONE -&gt; StackReg&quot; dal menu plugin. E quindi selezionare l&#39;opzione &quot;corpo rigido&quot;Opzione. Quindi selezionare &quot;File -&gt; Salva con nome -&gt; TIFF&quot; per salvare lo stack allineati. </li><li> Selezionare &quot;Processo -&gt; Filtri -&gt; media 3D&quot; dal menu di processo. Immettere i parametri X = 1, Y = 1, e Z = 1 come le opzioni di filtro. Ripetere questa operazione due volte. </li><li> Selezionare &quot;File -&gt; Salva con nome -&gt; TIFF&quot; per salvare la pila media. Gira la ruota del mouse per passare al fotogramma 1 della pila attiva. </li><li> Selezionare &quot;Processo -&gt; Migliora contrasto locale (CLAHE)&quot; dal menu Processing. Utilizzare la dimensione del blocco parametri: 31, bidoni istogramma: 256, pendenza massima: 5, Maschera: nessuno, e selezionare l&#39;opzione &quot;fast&quot;. Utilizzare il tasto freccia destra per passare al fotogramma successivo. </li><li> Sposta telaio 2 della pila attiva e ripetere il Process-&gt; Migliora contrasto locale (CLAHE). Ripetere l&#39;operazione fino a quando tutti i fotogrammi hanno avuto un contrasto migliori. </li><li> Selezionare &quot;File -&gt; Salva con nome -&gt; TIFF&quot;; per salvare lo stack con mdc. Quindi selezionare &quot;Immagine -&gt; Regola -&gt; Taglia&quot; dal menu Immagine. Deselezionare l&#39;opzione &quot;Vincola Proporzioni&quot;, quindi inserire Larghezza: 2.048 e altezza: 1.024 valori. </li><li> Selezionare &quot;Immagine -&gt; Trasforma -&gt; Rifletti verticalmente&quot; dal menu Immagine. Quindi selezionare &quot;Analizza -&gt; Imposta Scala&quot; dal menu Analizza. Inserisci la distanza in pixel: 2.048, distanza nota: 4.000, e Pixel Aspect Ratio: 1, e fare clic su OK. Selezionare &quot;File -&gt; Salva con nome -&gt; TIFF&quot; per salvare la taratura 1: 1 rapporto di aspetto dello stack. </li><li> Lentamente girare la ruota del mouse per esaminare visivamente le scansioni per identificare un incrocio nave distintivo per servire come un punto di riferimento all&#39;interno scansioni. Registrare il numero di immagini e di riferimento numero di fotogramma nel foglio di calcolo di analisi. </li><li> Premere la freccia sinistra tasto 15 volte per andare al primo fotogramma di misura. Selezionare l&#39;opzione &quot;SelectionsR Freehand21; strumento dalla barra degli strumenti. </li><li> Posizionare il mouse al centro di SC e premere la freccia in su. Ripetere questa operazione fino a quando SC riempie lo schermo. </li><li> Manualmente segmento SC cerchiando il confine con il mouse. Tenere premuto il tasto di controllo (Ctrl) e premere D per la cornice dell&#39;immagine corrente. Tenere premuto il tasto Ctrl e premere M. Trascrivere la misura della SC sezione trasversale e il numero di telaio di misura per il foglio di calcolo di analisi. De-selezionare l&#39;area delineata. Premere il tasto 3 volte freccia a destra. Ripetere questa operazione fino a quando SC è stata misurata in 10 fotogrammi. </li><li> Premere la freccia sinistra tasto 30 volte per tornare al primo fotogramma di misura. </li><li> Selezionate lo strumento segmento direttamente dalla barra degli strumenti. </li><li> Tracciare una linea retta dalle anteriore-più a posteriori più a posizioni SC. Tenere premuto il tasto di controllo e premere D solo per il frame corrente. Tenere premuto il tasto di controllo e premere lunghezza M. Trascrivere SC e il numero di telaio per il foglio di calcolo di analisi. De-selezionare l&#39;area delineata. Premere il tasto freccia destra3 volte. Ripetere questa operazione fino a quando la lunghezza SC è stato misurato negli stessi 10 fotogrammi come l&#39;SC area della sezione trasversale. </li><li> Inserire l&#39;equazione SC-IOWD lunghezza = SC-CSA / assiale nel foglio di calcolo di analisi per il calcolo medio SC interno muro di distanza esterna a parete (SC-IOWD) dividendo le misurazioni dell&#39;area dalle misure di lunghezza. </li><li> Premere la freccia sinistra tasto 30 volte per tornare al primo fotogramma di misura. </li><li> Selezionate lo strumento segmento direttamente dalla barra degli strumenti. </li><li> Tracciare una linea retta dal antero-più sul SC fino al confine della rete trabecolare e camera anteriore. Assicurarsi che la linea è perpendicolare al confine. Tenere premuto Ctrl e premere D, poi M. </li><li> Tracciare una linea dal posteriore-più luogo di SC e il confine della TM e la camera anteriore. Assicurarsi che la linea perpendicolare al bordo. Hold Control e premere D, poi M. </li><li> Tracciare una linea dal centro di SC e il confine della TM e la camera anteriore. Assicurarsi che il line perpendicolare al confine. Tenere premuto il tasto di controllo e premere D solo per il frame corrente. </li><li> Trascrivere le tre misure di spessore TM e numero di frame al foglio di calcolo di analisi. Per fare questo, premere il tasto 3 volte freccia a destra. Ripetere questa operazione fino a quando lo spessore TM è stato misurato negli stessi 10 fotogrammi come l&#39;SC area della sezione trasversale. </li></ol>

<ol>
	<li>Quigley, H. A., Broman, A. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+number+of+people+with+glaucoma+worldwide+2010+and+2020.">The number of people with glaucoma worldwide 2010 and 2020.</a> The British journal of ophthalmolog. 90, 262-267 (2006).</li><li>Sommer, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relationship+between+intraocular+pressure+and+primary+open+angle+glaucoma+among+white+and+black+Americans.+The+Baltimore+Eye+Survey.">Relationship between intraocular pressure and primary open angle glaucoma among white and black Americans. The Baltimore Eye Survey.</a> Archives of ophthalmolog. 109, 1090-1095 (1991).</li><li>Sommer, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Racial+differences+in+the+cause-specific+prevalence+of+blindness+in+east+Baltimore.">Racial differences in the cause-specific prevalence of blindness in east Baltimore.</a> The New England journal of medicin. 325, 1412-1417 (1991).</li><li>Leske, M. C., Connell, A. M., Wu, S. Y., Hyman, L., Schachat, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distribution+of+intraocular+pressure.">Distribution of intraocular pressure.</a> The Barbados Eye Study. Archives of ophthalmolog. 115, 1051-1057 (1997).</li><li>Leske, M. C., Wu, S. Y., Hennis, A., Honkanen, R., Nemesure, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Risk+factors+for+incident+open-angle+glaucoma:+the+Barbados+Eye+Studies.">Risk factors for incident open-angle glaucoma: the Barbados Eye Studies.</a> Ophthalmolog. 115, 85-93 (2008).</li><li>Mitchell, P., Lee, A. J., Rochtchina, E., Wang, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Open-angle+glaucoma+and+systemic+hypertension:+the+blue+mountains+eye+study.">Open-angle glaucoma and systemic hypertension: the blue mountains eye study.</a> Journal of glaucom. 13, 319-326 (2004).</li><li>Mitchell, P., Smith, W., Attebo, K., Healey, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prevalence+of+open-angle+glaucoma+in+Australia.+The+Blue+Mountains+Eye+Study.">Prevalence of open-angle glaucoma in Australia. The Blue Mountains Eye Study.</a> Ophthalmolog. 103, 1661-1669 (1996).</li><li>Gabelt, B., Kaufman, P., Kaufman, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Adler's Physiology of the Ey. , 237-289 (2003).</li><li>Grant, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+aqueous+perfusion+in+enucleated+human+eyes).">Experimental aqueous perfusion in enucleated human eyes).</a> Archives of ophthalmolog. 69, 783-801 (1963).</li><li>Jocson, V. L., Sears, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+aqueous+perfusion+in+enucleated+human+eyes.+Results+after+obstruction+of+Schlemm's+canal.">Experimental aqueous perfusion in enucleated human eyes. Results after obstruction of Schlemm's canal.</a> Archives of ophthalmolog. 86, 65-71 (1971).</li><li>Maepea, O., Bill, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pressures+in+the+juxtacanalicular+tissue+and+Schlemm's+canal+in+monkeys.">Pressures in the juxtacanalicular tissue and Schlemm's canal in monkeys.</a> Experimental eye researc. 54, 879-883 (1992).</li><li>Johnstone, M. A., Grant, W. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pressure-dependent+changes+in+structures+of+the+aqueous+outflow+system+of+human+and+monkey+eyes.">Pressure-dependent changes in structures of the aqueous outflow system of human and monkey eyes.</a> American journal of ophthalmolog. 75, 365-383 (1973).</li><li>Overby, D. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Altered+mechanobiology+of+Schlemm's+canal+endothelial+cells+in+glaucoma.">Altered mechanobiology of Schlemm's canal endothelial cells in glaucoma.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of Americ. , (2014).</li><li>Allingham, R. R., de Kater, A. W., Ethier, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Schlemm's+canal+and+primary+open+angle+glaucoma:+correlation+between+Schlemm's+canal+dimensions+and+outflow+facility.">Schlemm's canal and primary open angle glaucoma: correlation between Schlemm's canal dimensions and outflow facility.</a> Experimental eye researc. 62, 101-109 (1996).</li><li>Camras, L. J., Stamer, W. D., Epstein, D., Gonzalez, P., Yuan, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+effects+of+trabecular+meshwork+stiffness+on+outflow+facility+in+normal+human+and+porcine+eyes.">Differential effects of trabecular meshwork stiffness on outflow facility in normal human and porcine eyes.</a> Investigative ophthalmolog., &amp; visual scienc. 53, 5242-5250 (2012).</li><li>Last, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Elastic+modulus+determination+of+normal+and+glaucomatous+human+trabecular+meshwork.">Elastic modulus determination of normal and glaucomatous human trabecular meshwork.</a> Investigative ophthalmolog., &amp; visual. 52, 2147-2152 (2011).</li><li>Lutjen-Drecoll, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+morphology+of+the+trabecular+meshwork+in+primate+eyes.">Functional morphology of the trabecular meshwork in primate eyes.</a> Progress in retinal and eye researc. 18, 91-119 (1999).</li><li>Li, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pilocarpine-induced+dilation+of+Schlemm's+canal+and+prevention+of+lumen+collapse+at+elevated+intraocular+pressures+in+living+mice+visualized+by+OCT.">Pilocarpine-induced dilation of Schlemm's canal and prevention of lumen collapse at elevated intraocular pressures in living mice visualized by OCT.</a> Investigative ophthalmolog., &amp; visual scienc. 55, 3737-3746 (2014).</li><li>Francis, A. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphometric+analysis+of+aqueous+humor+outflow+structures+with+spectral-domain+optical+coherence+tomography.">Morphometric analysis of aqueous humor outflow structures with spectral-domain optical coherence tomography.</a> Investigative ophthalmolog., &amp; visual. 53, 5198-5207 (2012).</li><li>Kagemann, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=3D+visualization+of+aqueous+humor+outflow+structures+in-situ+in+humans.">3D visualization of aqueous humor outflow structures in-situ in humans.</a> Experimental eye researc. 93, 308-315 (2011).</li><li>Kagemann, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+and+assessment+of+Schlemm's+canal+by+spectral-domain+optical+coherence+tomography.">Identification and assessment of Schlemm's canal by spectral-domain optical coherence tomography.</a> Investigative ophthalmolog., &amp; visual. 51, 4054-4059 (2010).</li><li>Kagemann, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=IOP+Elevation+Reduces+Schlemm's+Canal+Cross-sectional+Area.">IOP Elevation Reduces Schlemm's Canal Cross-sectional Area.</a> Investigative ophthalmolog &amp; visual scienc. , (2014).</li></ol>

Dr. Schuman ricevuto royalties per la proprietà intellettuale in licenza da Massachusetts Institute of Technology e del Massachusetts Eye and Ear Infirmary di Zeiss, Inc.

L&#39;attuale tecnica sfrutta osservazione non invasiva della risposta meccanica del tessuto molle quantificare SC collasso. I lavori futuri con gli occhi cadavere dell&#39;uomo è necessaria per calibrare deviazioni tessuto rigidità tessuto reale dopo la dissezione. Ma, tali studi subiranno gli stessi limiti dei modelli di deflusso precedenti; in particolare, che i contributi del muscolo vivere a tensione dei tessuti non saranno presenti. Ulteriori calibrazione in un modello dell&#39;occhio dei mammiferi vivente può ...

Il glaucoma è la seconda principale causa al mondo di cecità irreversibile 1. Pressione intraoculare (IOP) è un importante fattore di rischio causale per la presenza e la progressione del glaucoma 2-7. &#160; IOP è regolata dalla equilibrio tra la formazione e il deflusso dell&#39;umore acqueo 8. Le posizioni di maggiore resistenza al deflusso sono il tessuto juxtacanicular e la parete interna del canale Schlemm (SC), l&#39;interfaccia tra SC e trabecolato (TM) 9-11. Mentre TM rigidità può contribuire alla prevenzione di SC crollo di fronte alla elevazione IOP, Overby et al. 12 ha recentemente dimostrato che l&#39;espressione genica nel glaucoma è alterato, con conseguente aumento di irrigidimento SC endoteliali, impedendo la formazione di pori, con conseguente elevazione IOP in occhi glaucomatosi 13. TM morfologia e la rigidità in correlazione con facilità di deflusso 14,15, sottolineando tha bisogno di misurare le caratteristiche biomeccaniche. Atomic misurazioni forza di microscopia della TM mostrano elevata rigidità occhi donati da pazienti affetti da glaucoma (81 kPa) rispetto con gli occhi da donatori senza glaucoma (4,0 kPa) 16, ma queste misure sono state effettuate in ex vivo tessuti sezionati. Il TM posteriore è ancorata nel muscolo ciliare via tendini anteriori delle cellule muscolari longitudinali che si inseriscono in esterno lamellare e cribiform TM 17. Ciliare muscolo (CM) può incrementare TM tautness, imitando elevata rigidità TM 17. La capacità di osservare alterazioni nella resistenza a SC crollo indotto da perturbazioni di muscolatura liscia è stato dimostrato in un modello animale 18. Abbiamo dimostrato la capacità di immagine in modo non invasivo il sistema primario umorismo deflusso acquosa a vivere occhi umani distale ad includere SC utilizzando spettrale dominio tomografia a coerenza ottica (OCT) &lt;sup&gt; 19-21. Utilizzando questa tecnica, abbiamo dimostrato la capacità di quantificare la risposta morfometrica della TM e SC di IOP acuta elevazione 22. L&#39;obiettivo generale del metodo qui descritto è stato quello di quantificare la risposta morfometrica del tratto di efflusso di elevazione IOP acuta che vive nei tessuti viventi in situ. Questa tecnica ha il vantaggio di esaminare l&#39;TM in condizioni fisiologiche, che comprende i contributi sia dell&#39;attività fibre contrattili all&#39;interno TM e CM a TM rigidità, rispetto alle misurazioni effettuate pubblicati in tessuti sezionati. La logica alla base di applicare questa tecnica per l&#39;osservazione della risposta meccanica TM è che ci fornisce altrimenti non disponibili approfondimenti sul comportamento meccanico del TM, che ora sappiamo essere collegato direttamente alla resistenza deflusso e la regolamentazione IOP 13. Discernere il contributo dei tessuti contrattili di rigidità complessiva, un piccolo cohort di soggetti è stato esaminato senza e con soppressione dell&#39;attività muscolatura liscia con la somministrazione di tropicamide.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spectral Domain OCT</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td>Cirrus</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Imaging Workstation</td>
			<td>Apple</td>
			<td>iMac</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ophthalmodynamometer</td>
			<td colspan="3">(Baillairt Matalene Ophthalmodynamometer, Surgical instruments CO., Inc. New York, NY)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Image Processing Program</td>
			<td>rsb.info.nih.gov/ij</td>
			<td>ImageJ, FIJI</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

trabecular meshwork response to pressure elevation in the living human eye

Le caratteristiche meccaniche del trabecolato (TM) sono legate alla resistenza al deflusso e la pressione intraoculare (IOP) regolamento. La logica dietro questa tecnica è l&#39;osservazione diretta della risposta meccanica del TM all&#39;elevazione IOP acuta. Prima della scansione, IOP è misurata al basale e durante l&#39;elevazione della PIO. Il limbus è scandita da spettrale-dominio tomografia a coerenza ottica al basale e durante l&#39;elevazione della PIO (ophthalmodynamometer (ODM) applicata a 30 g forza). Le scansioni sono trattati per migliorare la visualizzazione del percorso acquosa umorismo deflusso utilizzando ImageJ. Punti di riferimento vascolari sono utilizzati per identificare corrispondenti sedi in basale e IOP volumi di scansione di elevazione. Schlemm canale (SC) sezione trasversale (SC-CSA) e la lunghezza SC da anteriore a posteriore lungo il suo asse sono misurati a mano a 10 posizioni all&#39;interno di un segmento 1 mm SC. Medio interno della distanza parete esterna (lunghezza dell&#39;asse corto) è calcolato come la zona di SC diviso per la sualunghezza lungo l&#39;asse. Per esaminare il contributo dei tessuti adiacenti l&#39;effetto IOP elevazioni, le misurazioni si ripetono senza e con il rilassamento della muscolatura liscia con instillazione di tropicamide. Migrazione TM in SC si oppone TM rigidità, ma viene esaltata dal sostegno dei suoi attacchi al muscolatura liscia adiacente all&#39;interno del corpo ciliare. Questa tecnica è il primo a misurare la risposta umana vivente TM all&#39;elevazione pressione in situ in condizioni fisiologiche all&#39;interno dell&#39;occhio umano.

Usando queste tecniche di acquisizione dati e di analisi delle immagini, gli effetti di piccole e grandi variazioni di IOP sui parametri morfologici tratto di efflusso come SC sezione trasversale sono ottenuti (Figura 1). Possiamo vedere che alti livelli di aumento IOP producono un crollo osservabile di SC, come rappresentato da una grande riduzione dell&#39;area della sezione trasversale. L&#39;occhio sembra essere in grado di accogliere piccoli aumenti IOP, come dimostra la mancanza di cambiamento in ...

Watch this Scientific Journal Video about Trabecular Meshwork Response to Pressure Elevation in the Living Human Eye at JoVE.com

Trabecular Meshwork Response to Pressure Elevation in the Living Human Eye

Trabecolare (TM) di migrazione nello spazio canale di Schlemm può essere indotta da aumento della pressione acuta per ophthalmodynamometer, e osservato per dominio spettrale Tomografia a coerenza ottica. L&#39;obiettivo di questo metodo è quello di quantificare la risposta morfometrica del tratto di efflusso all&#39;elevazione pressione acuta vivono in tessuti viventi in situ.

Trabecolare Risposta Meshwork a pressione Elevation nel Living Human Eye

The mechanical characteristics of the trabecular meshwork (TM) are linked to outflow resistance and intraocular pressure (IOP) regulation. The rationale ...

trabecular-meshwork-response-to-pressure-elevation-living-human

Research

JoVE Journal

Medicine

9.9K Views.  University of Pittsburgh School of Medicine.  Trabecolare (TM) di migrazione nello spazio canale di Schlemm può essere indotta da aumento della pressione acuta per ophthalmodynamometer, e osservato per dominio spettrale Tomografia a coerenza ottica. L'obiettivo di questo metodo è quello di quantificare la risposta morfometrica del tratto di efflusso all'elevazione pressione acuta vivono in tessuti viventi in situ. 

Video: Trabecular Meshwork Response to Pressure Elevation in the Living Human Eye

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

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

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

Epidurale Misurazione della pressione intracranica in ratto utilizzando una fibra ottica trasduttore di pressione

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

Ricerca

Medicina

Subretinal Injection of Gene Therapy Vectors and Stem Cells in the Perinatal Mouse Eye

The loss of sight affects approximately 3.4 million people in the United States and is expected to increase in the upcoming years.1 Recently, gene therapy and stem cell transplantations have become key therapeutic tools for treating blindness resulting from retinal degenerative diseases. Several forms of autologous transplantation for age-related macular degeneration (AMD), such as iris pigment epithelial cell transplantation, have generated encouraging results, and human clinical trials have begun for other forms of gene and stem cell therapies.2 These include RPE65 gene replacement therapy in patients with Leber's congenital amaurosis and an RPE cell transplantation using human embryonic stem (ES) cells in Stargardt's disease.3-4 Now that there are gene therapy vectors and stem cells available for treating patients with retinal diseases, it is important to verify these potential therapies in animal models before applying them in human studies. The mouse has become an important scientific model for testing the therapeutic efficacy of gene therapy vectors and stem cell transplantation in the eye.5-8 In this video article, we present a technique to inject gene therapy vectors or stem cells into the subretinal space of the mouse eye while minimizing damage to the surrounding tissue.

This surgical technique illustrates the injection of gene therapy vectors and stem cells into the subretinal space of the mouse eye.

Iniezione sottoretinico di vettori di terapia genica e cellule staminali nel Eye mouse

The loss of sight affects approximately 3.4 million people in the United States and is expected to increase in the upcoming years.1 Recently, gene therapy ...

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

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

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

Sviluppo di un audio-based ambiente di gioco virtuale per assistere con doti di navigazione in the Blind

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

Assessing Myogenic Response and Vasoactivity In Resistance Mesenteric Arteries Using Pressure Myography

Small resistance arteries constrict and dilate respectively in response to increased or decreased intraluminal pressure; this phenomenon known as myogenic response is a key regulator of local blood flow. In isobaric conditions small resistance arteries develop sustained constriction known as myogenic tone (MT), which is a major determinant of systemic vascular resistance (SVR). Hence, ex vivo&#160;pressurized preparations of small resistance arteries are major tools to study microvascular function in near-physiological states. To achieve this, a freshly isolated intact segment of a small resistance artery (diameter ~260 &#956;m) is mounted onto two small glass cannulas and pressurized. These arterial preparations retain most in vivo characteristics and permit assessment of vascular tone in real-time. Here we provide a detailed protocol for assessing vasoactivity in pressurized small resistance mesenteric arteries from rats; these arteries develop sustained vasoconstriction - approximately 25% of maximal diameter - when pressurized at 70 mmHg. These arterial preparations may be used to study the effect of investigational compounds on relationship between intra-arterial pressure and vasoactivity and determine changes in microvascular function in animal models of various diseases.

Pressure myography is used to assess vasoactivity of small arteries that develop sustained constriction when pressurized. This manuscript provides a detailed protocol to assess in isolated segments of small mesenteric arteries from rats, vasoactivity and the effect of intraluminal pressure on vascular diameter.

Valutare Miogenica risposta e Vasoactivity nelle arterie di resistenza mesenteriche Utilizzando Myography Pressione

Small resistance arteries constrict and dilate respectively in response to increased or decreased intraluminal pressure; this phenomenon known as myogenic ...

Intrauterine Telemetry to Measure Mouse Contractile Pressure In Vivo

A complex integration of molecular and electrical signals is needed to transform a quiescent uterus into a contractile organ at the end of pregnancy. Despite the discovery of key regulators of uterine contractility, this process is still not fully understood. Transgenic mice provide an ideal model in which to study parturition. Previously, the only method to study uterine contractility in the mouse was ex vivo isometric tension recordings, which are suboptimal for several reasons. The uterus must be removed from its physiological environment, a limited time course of investigation is possible, and the mice must be sacrificed. The recent development of radiometric telemetry has allowed for longitudinal, real-time measurements of in vivo intrauterine pressure in mice. Here, the implantation of an intrauterine telemeter to measure pressure changes in the mouse uterus from mid-pregnancy until delivery is described. By comparing differences in pressures between wild type and transgenic mice, the physiological impact of a gene of interest can be elucidated. This technique should expedite the development of therapeutics used to treat myometrial disorders during pregnancy, including preterm labor.

Intrauterine Telemetry to Measure Mouse Contractile Pressure In Vivo

This manuscript provides a protocol for implanting telemeters in the mouse for the purpose of measuring intrauterine pressures during pregnancy.

Telemetria intrauterina misurare mouse contrattile Pressione<em&gt; In Vivo</em

A complex integration of molecular and electrical signals is needed to transform a quiescent uterus into a contractile organ at the end of pregnancy. ...

Cardiac Catheterization in Mice to Measure the Pressure Volume Relationship: Investigating the Bowditch Effect

Animal models that mimic human cardiac disorders have been created to test potential therapeutic strategies. A key component to evaluating these strategies is to examine their effects on heart function. There are several techniques to measure in vivo cardiac mechanics (e.g., echocardiography, pressure/volume relations, etc.). Compared to echocardiography, real-time left ventricular (LV) pressure/volume analysis via catheterization is more precise and insightful in assessing LV function. Additionally, LV pressure/volume analysis provides the ability to instantaneously record changes during manipulations of contractility (e.g., &#946;-adrenergic stimulation) and pathological insults (e.g., ischemia/reperfusion injury). In addition to the maximum (+dP/dt) and minimum (-dP/dt) rate of pressure change in the LV, an accurate assessment of LV function via several load-independent indexes (e.g., end systolic pressure volume relationship and preload recruitable stroke work) can be attained. Heart rate has a significant effect on LV contractility such that an increase in the heart rate is the primary mechanism to increase cardiac output (i.e., Bowditch effect). Thus, when comparing hemodynamics between experimental groups, it is necessary to have similar heart rates. Furthermore, a hallmark of many cardiomyopathy models is a decrease in contractile reserve (i.e., decreased Bowditch effect). Consequently, vital information can be obtained by determining the effects of increasing heart rate on contractility. Our and others data has demonstrated that the neuronal nitric oxide synthase (NOS1) knockout mouse has decreased contractility. Here we describe the procedure of measuring LV pressure/volume with increasing heart rates using the NOS1 knockout mouse model.

This article describes the measurement of murine left ventricular function via pressure/volume analysis at different heart rates.

Cateterizzazione cardiaca nei topi per misurare il rapporto pressione del volume: Indagare l&#39;effetto Bowditch

Animal models that mimic human cardiac disorders have been created to test potential therapeutic strategies. A key component to evaluating these ...

A Mouse Model of Retinal Ischemia-Reperfusion Injury Through Elevation of Intraocular Pressure

Retinal ischemia-reperfusion (I/R) is a pathophysiological process contributing to cellular damage in multiple ocular conditions, including glaucoma, diabetic retinopathy, and retinal vascular occlusions. Rodent models of I/R injury are providing significant insights into mechanisms and treatment strategies for human I/R injury, especially with regard to neurodegenerative damage in the retinal neurovascular unit. Presented here is a protocol for inducing retinal I/R injury in mice through elevation of intraocular pressure (IOP). In this protocol, the ocular anterior chamber is cannulated with a needle, through which flows the drip of an elevated saline reservoir. Using this drip to raise IOP above systolic arterial blood pressure, a practitioner temporarily halts inner retinal blood flow (ischemia). When circulation is reinstated (reperfusion) by removal of the cannula, severe cellular damage ensues, resulting ultimately in retinal neurodegeneration. Recent studies demonstrate inflammation, vascular permeability, and capillary degeneration as additional elements of this model. Compared to alternative retinal I/R methodologies, such as retinal arterial ligation, retinal I/R injury by elevated IOP offers advantages in its&#160;anatomical specificity, experimental tractability, and technical accessibility, presenting itself as a valuable tool for examining neuronal pathogenesis and therapy in the retinal neurovascular unit.

This article describes a procedure for inducing retinal ischemia-reperfusion injury by elevated intraocular pressure in mice. Retinal ischemia-reperfusion injury by elevated intraocular pressure serves to model human pathologies characterized by compromised oxygen and nutrient delivery in the retina, enabling researchers to examine potential cellular mechanisms and treatments for human diseases of the retinal neurovascular unit.

Un modello murino di retina ischemia-riperfusione lesioni a causa di aumento della pressione intraoculare

Retinal ischemia-reperfusion (I/R) is a pathophysiological process contributing to cellular damage in multiple ocular conditions, including glaucoma, ...

Precision Implementation of Minimal Erythema Dose (MED) Testing to Assess Individual Variation in Human Inflammatory Response

Minimal erythema dose (MED) testing is frequently used in clinical settings for determining the smallest amount of ultraviolet (UV) irradiation necessary to produce erythema (inflammatory reddening) on the surface of the skin. In this context, the MED is regarded as a key factor in determining starting doses for UV phototherapy for common skin conditions such as psoriasis and eczema. In research settings, MED testing also has potential to be a powerful tool for assessing within- and between-persons variation in inflammatory responses. However, MED testing has not been widely adopted for use in research settings, likely owing to a lack of published guidelines, which is a barrier to obtaining reproducible results from this assay. Also, protocols and equipment for establishing MED vary widely, making it difficult to compare results across laboratories. Here, we describe a precise and reproducible method to induce and measure superficial erythema using newly designed protocols and methods that can easily be adapted to other equipment and laboratory environments. The method described here includes detail on procedures that will allow extrapolation of a standardized dosage schedule to other equipment so that this protocol can be adapted to any UV radiation source.

Precision Implementation of Minimal Erythema Dose MED Testing to Assess Individual Variation in Human Inflammatory Response

Minimal erythema dose (MED) testing is used to establish dosage schedules for ultraviolet radiation phototherapy. It can assess individual variation in inflammatory response but lacks methodology for achieving reproducible results. Here, we present a precision implementation of MED and demonstrate its ability to capture individual variation in inflammatory response.

Implementazione di precisione dei test di dose minima di erithema (MED) per valutare la variazione individuale nella risposta infiammatoria umana

Minimal erythema dose (MED) testing is frequently used in clinical settings for determining the smallest amount of ultraviolet (UV) irradiation necessary ...

Characterization of a Novel Human Organotypic Retinal Culture Technique

Previous human organotypic retinal culture (HORC) models have utilized detached retinas; however, without the structural support conferred by retinal pigment epithelium-choroid (RPE-choroid) and sclera, the integrity of the fragile retina can easily be compromised. The aim of this study was to develop a novel HORC model that contains the retina, RPE-choroid and sclera to maintain retinal integrity when culturing retinal explants.
After cutting circumferentially along the limbus to remove iris and lens, four deep incisions were made to flatten the eyecup. In contrast to previous HORC protocols, a trephine was used to cut through not only the retina but also the RPE-choroid and sclera. The resultant triple-layered explants were cultured for 72 h. Hematoxylin and Eosin staining (H&#38;E) was used to assess anatomical structures and retinal explants were further characterized by immunohistochemistry (IHC) for apoptosis, M&#252;ller cell integrity and retinal inflammation. To confirm the possibility of disease induction, explants were exposed to high glucose (HG) and pro-inflammatory cytokines (Cyt), to mimic diabetic retinopathy (DR). The Luminex magnetic bead assay was used to measure DR-related cytokines released into the culture medium.
H&#38;E staining revealed distinct retinal lamellae and compact nuclei in retinal explants with the underlying RPE-choroid and sclera, while retinas without the underlying structures exhibited reduced thickness and severe nuclei loss. IHC results indicated absence of apoptosis and retinal inflammation as well as preserved M&#252;ller cell integrity. The Luminex&#160;assays showed significantly increased secretion of DR-associated pro-inflammatory cytokines in retinal explants exposed to HG + Cyt relative to baseline levels at 24 h.
We successfully developed and characterized a novel HORC protocol in which retinal integrity was preserved without apoptosis or retinal inflammation. Moreover, the induced secretion of DR-associated pro-inflammatory biomarkers when exposing retinal explants to HG + Cyt suggests that this model could be used for clinically translatable retinal disease studies.

This study aims to develop a novel human organotypic retinal culture (HORC) model that prevents compromising retinal integrity during explant handling. This is achieved by culturing the retina with the overlying vitreous and the underlying retinal pigment&#160;epithelium-choroid (RPE-choroid) and sclera.

Caratterizzazione di una nuova tecnica di coltura retinica organotipica umana

Previous human organotypic retinal culture (HORC) models have utilized detached retinas; however, without the structural support conferred by retinal ...

Cardiac Response to &#946;-Adrenergic Stimulation Determined by Pressure-Volume Loop Analysis

Determination of the cardiac function is a robust endpoint analysis in animal models of cardiovascular diseases in order to characterize effects of specific treatments on the heart. Due to the feasibility of genetic manipulations the mouse has become the most common mammalian animal model to study cardiac function and to search for new potential therapeutic targets. Here we describe a protocol to determine cardiac function&#160;in vivo using pressure-volume loop measurements and analysis during basal conditions and under &#946;-adrenergic stimulation by intravenous infusion of increasing concentrations of isoproterenol. We provide a refined protocol including ventilation support taking into account the positive end-expiratory pressure to ameliorate negative effects during open-chest measurements, and potent analgesia (Buprenorphine) to avoid uncontrollable myocardial stress evoked by pain during the procedure. All together the detailed description of the procedure and discussion about possible pitfalls enables highly standardized and reproducible pressure-volume loop analysis, reducing the exclusion of animals from the experimental cohort by preventing possible methodological bias.

Cardiac Response to &amp;#946;-Adrenergic Stimulation Determined by Pressure-Volume Loop Analysis

Here we describe a cardiac pressure-volume loop analysis under increasing doses of intravenously infused isoproterenol to determine the intrinsic cardiac function and the &#946;-adrenergic reserve in mice. We use a modified open-chest approach for the pressure-volume loop measurements, in which we include ventilation with positive end-expiratory pressure.

Risposta cardiaca alla stimolazione β-adrenergica determinata dall'analisi del ciclo pressione-volume

Determination of the cardiac function is a robust endpoint analysis in animal models of cardiovascular diseases in order to characterize effects of ...