Name: fundus photography as a convenient tool to study microvascular responses to cardiovascular disease risk factors in epidemiological studies
Uploaded: 2014-10-22T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 11 s
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大気汚染粒子状にする微小血管の応答に関する結果は、環境健康展望24からの許可を得て複製されます。検証気象·大気品質データは、親切にベルギー王立気象研究所フラマン環境庁によって提供された。網膜画像分析ソフトウェアは、Dr N.フェリエ（工学マディソン校と眼底写真レディングセンター、眼科と視覚科学科、ウィスコンシン大学マディソン校）から入手した。 Tijs Louwiesとエライン学長はVITOフェローシップでサポートされています。 ELINE学長はフランドル科学基金の志望研究フェローシップを保持している。ティムS. Nawrotは、欧州研究会議の開始、付与ホルダーです。

ハッセルト大学の倫理委員会と大学病院アントワープ研究を承認した。参加者は、参加する彼らの書面によるインフォームドコンセントを与えた。 1装置のセットアップ<ol><li>デジタル眼底カメラユニットのメインブロックから黒い保護殻を外します。 </li><li>電池室を開け、電池をカメラに入れます。バッテリーと本体を接続するワイヤを切断しないでください。 </li><li>本体の上にカメラをねじ込み、2のワイヤを接続します。電力網に供給され、USBケーブルでパソコンに本体を接続します。 </li><li> 「オン」にオン/オフボタンを切り替えることで本体を起動します。 「オン」にオン/オフボタンを切り替えることで、カメラを起動します。 </li><li>コンピュータを起動します。これは本体とコンピュータの間の接続ミスを防ぐことができます。 </li></ol> 2キャプチャ写真<ol><li>網膜Imagiを開始ngのコントロールソフトウェア（および必要なパスワードを入力）。ソフトウェアはデジタル眼底カメラの一部（リンクのための材料の表を参照）である。 </li><li>画面の左上に「研究」アイコンをクリックして、調査を開始します。新たな患者の場合、患者は、システム内に存在する場合などの患者ID、患者名、生年月日など、すべての詳細を入力し、「患者ID」に必要事項を記入し、「検索履歴リスト」を使用します。研究を開始するために、患者の名前をダブルクリックします。 </li><li>写真を撮るために頭を &quot;ロック&quot;顎受けや額当てとに対する額に彼/彼女のあごを置き、カメラの前に席を取るために患者情報を確認して下さい。 </li><li>まっすぐカメラのレンズに見て患者情報を確認して下さい。右または左眼に水平（XY）平面上にカメラを移動します。 </li><li>カメラディスプレイに表示される2つの円の内側の患者の角膜を配置するためにあごの残りの部分を使用してください。微調整するジョイスティックのホイールを使用します。 </li><li>後方、前方にカメラを移動し、サークル内の患者の瞳孔を位置決めするために、X-Y平面内で横向きに。瞳が連続円を形成ことを確認してください。そうすることによって、患者の虹彩は、2つのピースに分割される。 </li><li>網膜に角膜から切り替えるには、ジョイスティックの「背中のトリガー」を使用してください。この段階では、患者は、緑色の光を観察する必要があります。緑色の光を見て患者情報を確認して下さい。 </li><li>ジョイスティックのベースのホイールを回すとポップアップ表示の2行を整列させることにより、カメラをフォーカスします。 2行は連続線を形成するまで、ホイールを回します。 </li><li>写真のための最適な位置に目を配置するために緑色の光を使用してください。必要に応じて、カメラの右側にある矢印ボタンを使用して光を移動させる。視神経乳頭は、カメラディスプレイを中心としたような方法で緑色の光を置きます。 </li><li> switchi後に出現した2白い斑点を検索（ステップ2.7）で網膜にngの。スポットを見つけるには、XY平面内でユニットを移動させる。スポットがぼやけて汚れとして表示されます。ぼやけた汚れは明るく、白い斑点に変わるまで前方または後方にユニットを移動します。明るくスポット丸く、より良い画質である。両方が表示されるまでのスポットの位置を調整します。カメラ表示の中央にスポットを持って、ジョイスティックにはほとんどのホイールを使用してください。 </li><li> （ステップ2.8）の2行は連続線を形成していることを確認します。視神経乳頭は、カメラディスプレイを中心とされ、2つの明るい、白い斑点が隣接している。ジョイスティック上部のボタンを焼成して、網膜の写真を取る。 </li><li>コンピュータ画面の右下にある「調査完了」ボタンを押して写真を保存します。調査を完了すると、自動的にマップに写真を保存し、研​​究を終了します。 </li></ol>網膜写真3。分析<ol><li> MEASによってスケール比を決定する黄斑の中心（中心窩）と視神経乳頭（死角）の中心間の距離をuring。解剖学的にこの距離が4,500μmであるか、後者は約1,800μmであることと、視神経円板の直径は2.5倍と判定される。距離をピクセル単位で測定されていることを確認。黄斑と死角の間（ピクセル）の距離で4,500を分割することにより、スケール比を求める。 </li><li>網膜血管解析ソフトウェア「イワン」を開きます。 注：ソフトウェアはウィスコンシン大学マディソン校で作成されます。イワンの使用状況に関する詳細な情報は、マニュアルから取られている。 </li><li>スケール比を入力し、コンフィギュレーションを進める。 </li><li> 3黄色のリングは網膜写真に表示されていることを確認します。スケール比は、内側の円の半径を決定し、視神経乳頭を囲む。内輪の中間点は、視神経乳頭の中点にあることを確認します。そうでない場合、調整カーソルキーを使用して、円の位置。中間および外側の円の半径は2倍であり、それぞれ、内円の半径よりも大きく3倍。このように、ゾーンAおよびBは、視神経乳頭から一定距離で作成される。 </li><li>網膜像は写真の中央に視神経乳頭を持っていることを確認してください。これは、ゾーンB内の画像の鮮明な焦点を保証し、これは、グレーディング工程（ 図4A）が容易になる。 </li><li>ソフトウェアは自動的に血管を検出し、細静脈（ 図4B）として、これらの血管を割り当てることを確認します。 </li><li>生理的な違いに基づいて細動脈と細静脈の間に血管を区別する。細動脈は、青（ 図4C）で、赤と細静脈に表示されます。各容器を識別するために、次のガイドラインに従ってください。 <ol><li>容器の色を決定します。細動脈は、強力な中央の光反射で明るい橙赤色の色を有する。静脈は紫暗い持つほとんど、あるいは全く中央の光反射と-red色。 </li><li>血管のコースを決定します。細動脈は、アウトラインのまっすぐかつスムーズになりがち。彼らはパスとアウトラインの両方でより規則的である。細静脈は、一般的に、より曲がりくねった、アウトライン、直径がより不規則である。細静脈は、対応する細動脈よりもディスク縁で直径が広いです。 </li><li>前の容器の注釈を見ることで、血管を特定します。原則として、小静脈と交互に細動脈。異なる細静脈を測定するため場合、次の容器は動脈である可能性が高い。 </li><li>交差パターンを定義します。一般的なルールとして、細動脈が動脈および細静脈は小静脈交差しない交差しない。未知のアイデンティティの血管がゾーンBへの静脈内ブランチまたは遠位にまたがっている場合は、未知の容器が細動脈である。それはゾーンBへの細動脈内のブランチまたは遠位を横切る場合、それは細静脈である。 </li><li>それらをトレースすることにより、より小さな枝を特定proximallそれらは、親血管から分岐するyは、の同一性は、最初の2つのガイドラインから明らかであろう。交差点や分枝を区別するために船舶間の角度を使用してください。 注：交差がほぼ垂直（90°）または2つの容器を並列に走ることしている場合は、交差の角度は非常に浅いことがしばしばである（30℃未満）。分枝は通常、（45°〜30°の二つの枝の間の角度で）垂直よりもやや小さい。 </li><li>グレーディングゾーン内の血管の全長を選択します。選択された容器の標準偏差が10より小さい標準偏差の値を超えて良好な測定を示すものではありませんことを確認してください。 </li></ol></li><li>ソフトウェア自体によって選択されな​​かった血管を選択するためのソフトウェア·ツールを使用してください。同じルールがソフトウェアによって自動的に選択された船のように、これらの血管に適用されます。 </li><li>網膜中心細動脈と細静脈の等価を決定する（CRAEそしてイワンにおけるCRVE）が自動的に。 </li><li>パーとハバード28の改訂の式を用いて、それぞれの分岐娘血管からCRAEとCRVEを計算します。 注：経験的に導出分岐係数を有する幹や枝の間の関係は、血管の等価を近似するつの式を以下に示す。イワンはCRAEとCRVEを計算するための6つの最大の細動脈と細静脈を使用しています。式は、中心動脈（または細静脈）血管同等物が得られるまで6大細動脈（又は静脈）を対にする反復手順で適用される。 細動脈： <img alt="式（1）" fo:content-width="1in" src="/files/ftp_upload/51904/51904eq1.jpg" /> （1） 細静脈： <img alt="式2" fo:content-width="1in" src="/files/ftp_upload/51904/51904eq2.jpg" /> （2） ここで、1ワット、2ワット、Wはそれぞれ、狭い枝、広い支店、および親トランクの幅である。 注：THAを想定6大動脈は120、110、100、90、80、および70μm幅である網膜写真にトン。 （1）式に120と70を入れ、同様に110と80、そして100と90の最初の繰り返しの後つの値があります：122.2、120.0、および118.4は。 149.8を得122.2と118.4を組み合わせることで、次の反復を実行します。最後の反復に中央の数字（120.0）上で行ってください。ペア149.8と120.0はCRAEための168.7を得た。 </li></ol>

著者らは、実際のまたは潜在的な競合金融利害関係はありません宣言します。

<html>網膜画像分析は、疫学的研究における微小血管の応答を研究するための便利なツールとして提案されている。オペレータが経験される場合には、眼底写真を撮るために5分未満を要する。さらに、微小循環を可視化するためのこの控えめな手順は、古い時代に幼い頃までの参加者のために使用することができる。 文学（など血管径、幾何学的パターン、例えば変更の?...

微小循環は150μmでより小さい直径の血管で構成され、最小の抵抗動脈、細動脈、毛細血管、および細静脈が含まれています。これらの血管は、循環系の大部分を構成し、心臓血管の健康を維持する上で重要な役割を果たしている。 150μmの血管径は生理的および物理的な限界である。直径150μm未満で血管のレオロジー特性は、大きな動脈とは異なります。さらに、自己調節抵抗変化の大部分は血流自動調節1を示す血管床における150μmのから下流に発生する。微小循環は、2つの重要な機能を持っています。主な機能は、組織の需要に一致するようにし、老廃物と二酸化炭素を排出するために、酸素および代謝基質を細胞に提供することである。交換血管および微小血管の流れパターンの数の変化は、効果的な交換表面積が減少し、LEAできる次善の組織灌流と失敗へのdは代謝要求2を満たすことができます。さらに、静水圧は血管床内に低下し、微小循環は、全体的な末梢血管抵抗3を調節する役割を果たしている。 網膜は、眼の内部を裏打ちする階層化組織である。その主な機能は、さらに、視覚情報を処理するための視覚野に伝搬される神経信号に、入射光を変換することである。網膜の機能は、外の世界を見ることであり、このプロセスに関与するすべての眼の構造は、光学的に透明である。これは微小血管系4の非侵襲的イメージングのための網膜組織にアクセスできるようになります。網膜イメージングは​​、眼の疾患を識別するために使用されている。例えば、黄斑変性の高度なフォームが原因黄斑に異常な血管の成長の失明につながることができます。これらの血管はbleedinより透過性であり、対象となる傾向にあるgであり、網膜内の以下の血液およびタンパク質の漏出。後者のイベントは、光受容体に不可逆的な損傷の原因となる。緑内障の開発は、神経節細胞および軸索の損傷と相関する。このプロセスの効果は、網膜像5で観察することができる視神経乳頭のカッピングにつながる。糖尿病性網膜症は、網膜血管壁に損傷をもたらす高血糖によって引き起こされる。これは虚血、新しい血管の成長および血管の幾何学的ネットワークの変化をもたらすことができる。さらに、血液網膜関門は、拡張した透過性亢進毛細血管や動脈瘤6の漏れを引き起こし、破壊を受ける可能性がある。 網膜微小血管系、心臓、肺、および脳7に見られる微小血管床と相同性を示している。これは、脳の微小循環に影響を与える全身性疾患が網膜の並列変化を引き起こすことが確立されている。細動脈ナrrowingと網膜の強化された細動脈対光反射は、血管の異常、脳小血管疾患8によって引き起こされる白質病変およびlacunesに関連付けられています。有意な関係は、より狭い網膜細静脈、変更された網膜の微小血管網とアルツハイマー病の発生との間で発見された。それは、患者の脳が網膜9においても観察可能である、変化した脳の微小血管系を持っていることが示唆された。 証拠はまた、網膜血管の変化及び冠状動脈性心臓病10,11との間の相関についての増加している。網膜動脈および網膜静脈（A / V）の直径との比は、高血圧およびアテローム性動脈硬化症12を反映するために敏感なプロキシであることが示されている。動脈と静脈の拡張の狭窄が減少A / V比をもたらす脳卒中や心筋梗塞13のリスクを裏付ける。高血圧は直接引き起こす可能性があります網膜虚血、綿状白斑と深い網膜白斑14として見えるようになり、網膜梗塞。セールやSasongkoは、最近の文献を要約し、それらがライフスタイルや環境リスク要因（ 例えば 、食事、身体活動、喫煙、大気汚染）への曝露は、網膜の微小血管床15の形態学的変化を誘導することができると結論付けた。重要なことに、このような網膜の変化があっても病気16の臨床症状の前に、心血管リスク因子と関連している。 心血管疾患の罹患率と死亡率の発生率の有意な増加は、長期に起因すると考えられており、短期的なエクスポージャーは、大気汚染17,18粒状物質する。研究は、その粒子状物質（PM）、大気汚染の重要な割合を示し、心血管疾患の発症に寄与し、心血管イベント19,20を誘発する。の機能の障害微小血管床が観察された関連性において役割を果たしていると考えられている。この点で、大気汚染への曝露および網膜における動脈狭窄との関連付けは、アダーと同僚21によって報告されている。網膜細動脈口径は狭かったと細静脈の口径は2.5ミクロン≤PM 2.5（粒子状物質に増加し、長期·短期曝露と地域に住んでいたアテローム性動脈硬化症（MESA）の多民族研究の4607参加者間で広かった直径）21。慢性的な大気汚染の暴露によって引き起こされる全身性炎症は、より広い細静脈の直径22になることがあります。これは、網膜の微小血管床23に対する喫煙の影響を報告した研究を裏付ける。眼底写真撮影24を用いて測定し健康な成人（年齢の22から63歳）の短期的大気汚染の暴露と微小血管の変化との関連性に関する最近の出版物を報告します。 increaSE、PM 10（直径10μmの≤粒子状物質）とBC（ブラックカーボン、交通関連ディーゼル排気のためのプロキシとして使用することができ、副生成物の燃焼）は細動脈の口径24,25の減少と関連していた。 この科学的なビデオプロトコルでは、手順は細動脈と細静脈血管の口径を得るために画像解析を実行するために、および等価中央網膜細動脈（CRAE）及び中央網膜細静脈相当（CRVE）を計算するために、眼底画像を収集するために記載されている。網膜は微小血管系の控えめな分析を可能にし、画像が老後26,27に幼い頃ま ​​でから採取することができる唯一の組織であるため、網膜イメージングはますます注目を集めています。 CRAEとCRVEは微小血管系に対する修正可能なライフスタイルと環境、心血管疾患の危険因子の影響を反映敏感なパラメータであると思われる。原稿では、再現性血管解析の実証される。また、疫学研究における網膜微小血管系解析の適用性の粒子状大気汚染の暴露24の影響を中心に反復測定デザインで得られた私達の調査結果を要約することで示されている。

<table><tbody><tr><td>Canon CR-2 nonmydriatic retinal camera&amp;nbsp;</td><td>Hospithera (Brussels, Belgium)</td><td></td><td>http://www.usa.canon.com/cusa/healthcare/products/eyecare/digital_non_mydriatic_retinal_cameras/cr_2. Any other retinal camera with comparable resolution and specifications can be used for the analysis of the retinal microvasculature. Compatibility should&amp;nbsp; be checked before starting a study.</td></tr><tr><td>IVAN: Vessel Measurement Software</td><td></td><td></td><td>This software can be used without charge for scientific purpose. It can be obtained by contacting Dr. Nicola Ferrier (Madison School of Engineering and the Fundus Photograph Reading&lt;br/&gt; Center, Department of Ophthalmology and Visual Sciences, University of Wisconsin&amp;ndash;Madison). http://directory.engr.wisc.edu/me/faculty/ferrier_nicola. Phone: (608) 265-8793,&lt;br/&gt; Fax: (608) 265-2316 or e-mail: ferrier@engr.wisc.edu&lt;br/&gt; &amp;nbsp;</td></tr></tbody></table>

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

微小循環は150μmでより小さい直径の血管で構成されています。これは、循環系の大部分を構成し、心臓血管の健康の維持に重要な役割を果たしている。網膜は、ライン眼の内部組織であり、それは微小血管系の非侵襲的な分析を可能にする唯一の組織である。今日では、高品質の眼底画像は、デジタルカメラを用いて取得することができる。網膜像も瞳孔の拡張なしに、5分以内に収集することができる。微小循環を可視化するためのこの控えめかつ迅速手順が疫学的研究に適用することが、古い時代に幼い頃から上心臓血管の健康を監視するために魅力的である。 循環に影響を与える全身性疾患は、網膜血管系の進行性の形態学的変化をもたらすことがある。例えば、網膜の動脈及び静脈の血管口径の変化は、高血圧、アテロームと関連している多発性硬化症、および脳卒中や心筋梗塞のリスク増加。容器の幅は、画像解析ソフトを用いて誘導され、6大動脈と静脈の幅は、等価中央網膜細動脈（CRAE）及び中央網膜細静脈相当（CRVE）に要約されている。後者の機能は、変更可能なライフスタイル、環境、心血管疾患の危険因子の影響を研究するのに有用なことが示されている。 CRAE及びCRVEを取得する眼底画像及び分析ステップを取得するための手順が記載されている。 CRAE及びCRVEの反復測定の変動係数は2％未満であり、評定者内信頼性は非常に高い。パネル試験、微粒子大気汚染の短期的な変化に網膜血管口径の迅速な応答を使用して、心血管死亡率および罹患率のための既知の危険因子は、報告されている。結論として、網膜イメージングは​​、疫学的studieための便利で楽器のツールと​​して提案されているsは心血管疾患の危険因子に微小血管反応を研究する。

CRAEとCRVE決定の繰り返し精度 22から56歳、臨床的に診断された心血管疾患のない間に61個体のパネルには、技術的な再現性と同等の網膜中心細動脈（CRAE）および網膜中心細静脈相当（CRVE）の決定の中で、評価者の変動性を研究するために採用されました。各個体の右眼の眼底を眼底カメラ（ 図1および2）を用いて5分の期間以内に2回撮影した。この...

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

網膜画像分析は、微小循環を可視化するための邪魔にならない手順である。心血管疾患の危険因子の影響は、網膜血管口径の変化をもたらすことがある。手順は、口径が記載されている容器を算出するための眼底画像とステップを取得する。

疫学研究では心血管疾患の危険因子への微小血管の応答を研究するための便利なツールとしての眼底写真

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

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

Research

JoVE Journal

Medicine

19.0K ビュー.  Flemish Institute for Technological Research (VITO). 網膜画像分析は、微小循環を可視化するための邪魔にならない手順である。心血管疾患の危険因子の影響は、網膜血管口径の変化をもたらすことがある。手順は、口径が記載されている容器を算出するための眼底画像とステップを取得する。 

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Retrograde Perfusion and Filling of Mouse Coronary Vasculature as Preparation for Micro Computed Tomography Imaging

Visualization of the vasculature is becoming increasingly important for understanding many different disease states. While several techniques exist for imaging vasculature, few are able to visualize the vascular network as a whole while extending to a resolution that includes the smaller vessels1,2. Additionally, many vascular casting techniques destroy the surrounding tissue, preventing further analysis of the sample3-5. One method which circumvents these issues is micro-Computed Tomography (&mu;CT). &mu;CT imaging can scan at resolutions &lt;10 microns, is capable of producing 3D reconstructions of the vascular network, and leaves the tissue intact for subsequent analysis (e.g., histology and morphometry)6-11. However, imaging vessels by ex vivo &mu;CT methods requires that the vessels be filled with a radiopaque compound. As such, the accurate representation of vasculature produced by &mu;CT imaging is contingent upon reliable and complete filling of the vessels. In this protocol, we describe a technique for filling mouse coronary vessels in preparation for &mu;CT imaging.
Two predominate techniques exist for filling the coronary vasculature: in vivo via cannulation and retrograde perfusion of the aorta (or a branch off the aortic arch) 12-14, or ex vivo via a Langendorff perfusion system 15-17. Here we describe an in vivo aortic cannulation method which has been specifically designed to ensure filling of all vessels. We use a low viscosity radiopaque compound called Microfil which can perfuse through the smallest vessels to fill all the capillaries, as well as both the arterial and venous sides of the vascular network. Vessels are perfused with buffer using a pressurized perfusion system, and then filled with Microfil. To ensure that Microfil fills the small higher resistance vessels, we ligate the large branches emanating from the aorta, which diverts the Microfil into the coronaries. Once filling is complete, to prevent the elastic nature of cardiac tissue from squeezing Microfil out of some vessels, we ligate accessible major vascular exit points immediately after filling. Therefore, our technique is optimized for complete filling and maximum retention of the filling agent, enabling visualization of the complete coronary vascular network &#x2013; arteries, capillaries, and veins alike.

Visualization of the coronary vessels is critical to advancing our understanding of cardiovascular diseases. Here we describe a method for perfusing murine coronary vasculature with a radiopaque silicone rubber (Microfil), in preparation for micro-Computed Tomography (&mu;CT) imaging.

マイクロCTイメージングのための準備として、逆行性灌流およびマウスの冠動脈血管系の充填

Visualization of the vasculature is becoming increasingly important for understanding many different disease states. While several techniques exist for ...

医学

Non-invasive Assessment of Microvascular and Endothelial Function

The authors have utilized capillaroscopy and forearm blood flow techniques to investigate the role of microvascular dysfunction in pathogenesis of cardiovascular disease. Capillaroscopy is a non-invasive, relatively inexpensive methodology for directly visualizing the microcirculation. Percent capillary recruitment is assessed by dividing the increase in capillary density induced by postocclusive reactive hyperemia (postocclusive reactive hyperemia capillary density minus baseline capillary density), by the maximal capillary density (observed during passive venous occlusion). Percent perfused capillaries represents the proportion of all capillaries present that are perfused (functionally active), and is calculated by dividing postocclusive reactive hyperemia capillary density by the maximal capillary density. Both percent capillary recruitment and percent perfused capillaries reflect the number of functional capillaries. The forearm blood flow (FBF) technique provides accepted non-invasive measures of endothelial function: The ratio FBFmax/FBFbase is computed as an estimate of vasodilation, by dividing the mean of the four FBFmax values by the mean of the four FBFbase values. Forearm vascular resistance at maximal vasodilation (FVRmax) is calculated as the mean arterial pressure (MAP) divided by FBFmax. Both the capillaroscopy and forearm techniques are readily acceptable to patients and can be learned quickly.
The microvascular and endothelial function measures obtained using the methodologies described in this paper may have future utility in clinical patient cardiovascular risk-reduction strategies. As we have published reports demonstrating that microvascular and endothelial dysfunction are found in initial stages of hypertension including prehypertension, microvascular and endothelial function measures may eventually aid in early identification, risk-stratification and prevention of end-stage vascular pathology, with its potentially fatal consequences.

Capillaroscopy is a non-invasive, relatively inexpensive methodology for directly visualizing the microcirculation. The forearm blood flow technique provides accepted non-invasive measures of endothelial function.

微小血管と内皮機能の非侵襲的評価

The authors have utilized capillaroscopy and forearm blood flow techniques to investigate the role of microvascular dysfunction in pathogenesis of ...

Intravital Video Microscopy Measurements of Retinal Blood Flow in Mice

Alterations in retinal blood flow can contribute to, or be a consequence of, ocular disease and visual dysfunction. Therefore, quantitation of altered perfusion can aid research into the mechanisms of retinal pathologies. Intravital video microscopy of fluorescent tracers can be used to measure vascular diameters and bloodstream velocities of the retinal vasculature, specifically the arterioles branching from the central retinal artery and of the venules leading into the central retinal vein. Blood flow rates can be calculated from the diameters and velocities, with the summation of arteriolar flow, and separately venular flow, providing values of total retinal blood flow. This paper and associated video describe the methods for applying this technique to mice, which includes 1) the preparation of the eye for intravital microscopy of the anesthetized animal, 2) the intravenous infusion of fluorescent microspheres to measure bloodstream velocity, 3) the intravenous infusion of a high molecular weight fluorescent dextran, to aid the microscopic visualization of the retinal microvasculature, 4) the use of a digital microscope camera to obtain videos of the perfused retina, and 5) the use of image processing software to analyze the video. The same techniques can be used for measuring retinal blood flow rates in rats.

Intravital microscopy can be used in animals to visualize and measure retinal vascular diameters, bloodstream velocities, and total retinal blood flow.

Alterations in retinal blood flow can contribute to, or be a consequence of, ocular disease and visual dysfunction. Therefore, quantitation of altered ...

A Methodological Approach to Non-invasive Assessments of Vascular Function and Morphology

The endothelium is the innermost lining of the vasculature and is involved in the maintenance of vascular homeostasis. Damage to the endothelium may predispose the vessel to atherosclerosis and increase the risk for cardiovascular disease. Assessments of peripheral endothelial function are good indicators of early abnormalities in the vascular wall and correlate well with assessments of coronary endothelial function. The present manuscript details the important methodological steps necessary for the assessment of microvascular endothelial function using laser Doppler imaging with iontophoresis, large vessel endothelial function using flow-mediated dilatation, and carotid atherosclerosis using carotid artery ultrasound. A discussion on the methodological considerations for each of the techniques is also presented, and recommendations are made for future research.

The present article describes the methodological considerations for several non-invasive assessments of vascular function and morphology that are commonly used in medical research to assess different stages of atherosclerosis.

血管機能と形態の非侵襲的なアセスメントに方法論的アプローチ

The endothelium is the innermost lining of the vasculature and is involved in the maintenance of vascular homeostasis.  Damage to the endothelium may ...

A Reproducible Computerized Method for Quantitation of Capillary Density using Nailfold Capillaroscopy

Capillaroscopy is a non-invasive, efficient, relatively inexpensive and easy to learn methodology for directly visualizing the microcirculation. The capillaroscopy technique can provide insight into a patient&#8217;s microvascular health, leading to a variety of potentially valuable dermatologic, ophthalmologic, rheumatologic and cardiovascular clinical applications. In addition, tumor growth may be dependent on angiogenesis, which can be quantitated by measuring microvessel density within the tumor. However, there is currently little to no standardization of techniques, and only one publication to date reports the reliability of a currently available, complex computer based algorithms for quantitating capillaroscopy data.1 This paper describes a new, simpler, reliable, standardized capillary counting algorithm for quantitating nailfold capillaroscopy data. A simple, reproducible computerized capillaroscopy algorithm such as this would facilitate more widespread use of the technique among researchers and clinicians. Many researchers currently analyze capillaroscopy images by hand, promoting user fatigue and subjectivity of the results. This paper describes a novel, easy-to-use automated image processing algorithm in addition to a reproducible, semi-automated counting algorithm. This algorithm enables analysis of images in minutes while reducing subjectivity; only a minimal amount of training time (in our experience, less than 1 hr) is needed to learn the technique.

Capillaroscopy is a non-invasive, efficient, relatively inexpensive and easy-to-learn methodology for directly visualizing capillaries in the microcirculation. However, only one publication to date describes the reliability of a complex software program available for quantitating capillaroscopy data. Here, we present a simple, reliable protocol for quantitating capillaries using a standardized algorithm.

Nailfold Capillaroscopyを使用して、毛細血管密度の定量のための再現性のコンピュータ化された方法

Capillaroscopy is a non-invasive, efficient, relatively inexpensive and easy to learn methodology for directly visualizing the microcirculation. The ...

Transcutaneous Microcirculatory Imaging in Preterm Neonates

Microcirculatory imaging (MI) is a relatively new research tool mainly used in the intensive care setting. MI provides a clear view of the smallest capillaries, arterioles and venules. The magnifying effect visualizes the flow pattern of erythrocytes through these vessels.
It's non-invasive character makes it suitable to apply in (preterm) neonates, even in cardiorespiratory unstable patients. In adults and children, MI is mainly performed sublingually, but this is not possible in preterm infants as these cannot cooperate and the size of the probe is problematic. In preterm infants, MI is therefore performed transcutaneously. Their thin skin makes it possible to obtain high quality images of peripheral microcirculation. 
In this manuscript we will demonstrate the method of transcutaneous MI in preterm infants. We will focus on the different techniques and provide tips to optimize image quality. The highlights of software settings, safety and offline analysis are also addressed.

Microcirculatory imaging (MI) is used to monitor peripheral perfusion in critically ill or preterm neonates. This manuscript and video demonstrates the optimal approach for obtaining high-quality images.

早産新生児における経皮微小循環イメージング

Microcirculatory imaging (MI) is a relatively new research tool mainly used in the intensive care setting. MI provides a clear view of the smallest ...

Assessment of Human Adipose Tissue Microvascular Function Using Videomicroscopy

While obesity is closely linked to the development of metabolic and cardiovascular disease, little is known about mechanisms that govern these processes. It is hypothesized that pro-atherogenic mediators released from fat tissues particularly in association with central/visceral adiposity may promote pathogenic vascular changes locally and systemically, and the notion that cardiovascular disease may be the consequence of adipose tissue dysfunction continues to evolve. Here, we describe a unique method of videomicroscopy that involves analysis of vasodilator and vasoconstrictor responses of intact small human arterioles removed from the adipose depot of living human subjects. Videomicroscopy is used to examine functional properties of isolated microvessels in response to pharmacological or physiological stimuli using a pressured system that mimics in vivo conditions. The technique is a useful approach to gain understanding of the pathophysiology and molecular mechanisms that contribute to vascular dysfunction locally within the adipose tissue milieu. Moreover, abnormalities in the adipose tissue microvasculature have also been linked with systemic diseases. We applied this technique to examine depot-specific vascular responses in obese subjects. We assessed endothelium-dependent vasodilation to both increased flow and acetylcholine in adipose arterioles (50 - 350 &#181;m internal diameter, 2 - 3 mm in length) isolated from two different adipose depots during bariatric surgery from the same individual. We demonstrated that arterioles from visceral fat exhibit impaired endothelium-dependent vasodilation compared to vessels isolated from the subcutaneous depot. The findings suggest that the visceral microenvironment is associated with vascular endothelial dysfunction which may be relevant to clinical observation linking increased visceral adiposity to systemic disease mechanisms. The videomicroscopy technique can be used to examine vascular phenotypes from different fat depots as well as compare findings across individuals with different degrees of obesity and metabolic dysfunction. The method can also be used to examine vascular responses longitudinally in response to clinical interventions.

Videomicroscopy systems are used to examine functional properties of isolated adipose tissue arterioles in response to physiological and pharmacological stimuli. This technique can be used to examine microvascular phenotypes in different adipose tissue domains in obese humans.

顕微鏡を用いたひと脂肪組織血管機能評価

While obesity is closely linked to the development of metabolic and cardiovascular disease, little is known about mechanisms that govern these processes. ...

Using Retinal Imaging to Study Dementia

The retina offers a unique &#8220;window&#8221; to study pathophysiological processes of dementia in the brain, as it is an extension of the central nervous system (CNS) and shares prominent similarities with the brain in terms of embryological origin, anatomical features and physiological properties.&#160; The vascular and neuronal structure in the retina can now be visualized easily and non-invasively using retinal imaging techniques, including fundus photography and optical coherence tomography (OCT), and quantified semi-automatically using computer-assisted analysis programs. Studying the associations between vascular and neuronal changes in the retina and dementia could improve our understanding of dementia and, potentially, aid in diagnosis and risk assessment.&#160; This protocol aims to describe a method of quantifying and analyzing retinal vasculature and neuronal structure, which are potentially associated with dementia. This protocol also provides examples of retinal changes in subjects with dementia, and discusses technical issues and current limitations of retinal imaging.

The retina shares prominent similarities with the brain and thus represents a unique window to study vasculature and neuronal structure in the brain non-invasively. This protocol describes a method to study dementia using retinal imaging techniques. This method can potentially aid in diagnosis and risk assessment of dementia.

眼底イメージングを使用して認知症を研究するには

The retina offers a unique &#8220;window&#8221; to study pathophysiological processes of dementia in the brain, as it is an extension of the central ...

ヒトにおける微小血管機能障害の新規メカニズムの解明

Intradermal Microdialysis: An Approach to Investigating Novel Mechanisms of Microvascular Dysfunction in Humans

The cutaneous vasculature is an accessible tissue that can be used to assess microvascular function in humans. Intradermal microdialysis is a minimally invasive technique used to investigate mechanisms of vascular smooth muscle and endothelial function in the cutaneous circulation. This technique allows for the pharmacological dissection of the pathophysiology of microvascular endothelial dysfunction as indexed by decreased nitric oxide-mediated vasodilation, an indicator of cardiovascular disease development risk. In this technique, a microdialysis probe is placed in the dermal layer of the skin, and a local heating unit with a laser Doppler flowmetry probe is placed over the probe to measure the red blood cell flux. The local skin temperature is clamped or stimulated with direct heat application, and pharmacological agents are perfused through the probe to stimulate or inhibit intracellular signaling pathways in order to induce vasodilation or vasoconstriction or to interrogate mechanisms of interest (co-factors, antioxidants, etc.). The cutaneous vascular conductance is quantified, and mechanisms of endothelial dysfunction in disease states can be delineated.

著者スポットライト:心血管疾患リスク集団のメカニズムを明らかにするための薬理学的解剖アプローチ 

Intradermal microdialysis is a minimally invasive technique used to investigate microvascular function in health and disease. Both dose-response and local heating protocols can be utilized for this technique to explore mechanisms of vasodilation and vasoconstriction in the cutaneous circulation.

皮内微小透析:ヒトにおける微小血管機能障害の新しいメカニズムを調査するためのアプローチ

The cutaneous vasculature is an accessible tissue that can be used to assess microvascular function in humans. Intradermal microdialysis is a minimally ...

疫学研究では心血管疾患の危険因子への微小血管の応答を研究するための便利なツールとしての眼底写真

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マイクロCTイメージングのための準備として、逆行性灌流およびマウスの冠動脈血管系の充填

微小血管と内皮機能の非侵襲的評価

Intravital Video Microscopy Measurements of Retinal Blood Flow in Mice

血管機能と形態の非侵襲的なアセスメントに方法論的アプローチ

Nailfold Capillaroscopyを使用して、毛細血管密度の定量のための再現性のコンピュータ化された方法

早産新生児における経皮微小循環イメージング

顕微鏡を用いたひと脂肪組織血管機能評価

眼底イメージングを使用して認知症を研究するには

皮内微小透析:ヒトにおける微小血管機能障害の新しいメカニズムを調査するためのアプローチ

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