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).

倫理声明：対象の募集が開始される前に承認が医学のピッツバーグ大学の学校の治験審査委員会から入手しました。すべての被験者は研究への参加の前に書面によるインフォームドコンセントを提供しました。 1.データ集録<ol><li>圧力標高<ol><li>眼に0.5％のプロパラカインを一滴点眼することにより、ベースライン測定値（IOPとOCTの測定値）を取ります。有効性のために3分を待ちます。 </li><li>ゆっくり眼底血圧計、コホート1で30グラム、および5で、時間強膜に圧力を適用し、次のようにコホート2の10グラムは、その後、所望の（IOPおよび10月）の測定値を取ります<ol><li> IOP測定<ol><li>ベースラインIOPを測定します。 1.1節で説明したように圧力を上昇させます。 </li><li>コホート1では、0.5％のプロパラカインを一滴を植え付ける効果について3分を可能にし、強膜に圧力の30グラムを適用します。圧力が印加されている間、次のmanufa眼圧計を用いてIOPを測定しますcturerの指示。 </li><li>コホート2においては、0.5％のプロパラカインを一滴を植え付ける効果について3分を許可し、眼底血圧計を使用して強膜圧力の5グラムを適用します。製造者の指示に従って眼圧計を使用して、圧力上昇時にIOPを測定します。 <ol><li> 5gの測定後5分待ってください。 </li><li>眼底血圧計によって強膜圧力の10グラムを適用し、製造者の指示に従って眼圧計を使用して、圧力上昇時にIOPを測定します。研究レコードにIOP、条件（ すなわち、ベースラインまたは10グラム）を記録。 </li></ol></li></ol></li><li> 10月スキャン<ol><li> 10月スキャナの被写体を固定します。新しい主題のために患者の人口統計学的データを入力するか、または以前にスキャン対象のため10月データベースから人口統計データをリコール。 </li><li>前部512×128スキャンプロトコルを選択します。映像ウィンドウに目を中央に配置します。スキャナとの間の距離を減少させます眼角膜断面画像は、スキャンウィンドウに表示されるまで、 </li><li>口頭のコマンドを使用すると、鼻の方向に患者視線を向けることによって、スキャンウィンドウの中心に時間的な輪部を配置します</li><li>ベースラインスキャンを取得し、品質のスキャンを確認します。許容可能な場合は、保存して、許容できない場合は、この手順を繰り返します。 <ol><li>そこには点滅していない、との角度は、画像のエッジから離れて漂流または上部に反転することなく、ボリューム全体で可視化されている場合はスキャンを受け入れます。 </li></ol></li><li> 、0.5％のプロパラカインを一滴を植え付ける有効性について3分を可能にし、1.3.5まで手順1.3.2を繰り返します。 </li><li>コホート1は、眼底血圧計により強膜圧力を30gを適用し、圧力を印加している間にスキャンを取得します。圧力を除去し、高品質のスキャンを確認します。許容可能な場合は、保存して、許容できない場合は、この手順を繰り返します。 </li><li>コホート2では、ophthalmodynamomにより強膜圧力を5g適用圧力が印加されている間計、及びスキャンを取得します。圧力を除去し、高品質のスキャンを確認します。許容可能な場合は、保存して、許容できない場合は、この手順を繰り返します。 </li><li>目が5グラム圧力摂動から回復することができ、5分待ってください。 </li><li>コホート2では、眼底血圧計により強膜圧力10gを適用し、圧力を印加している間にスキャンを取得します。圧力を除去し、高品質のスキャンを確認します。許容可能な場合は、保存して、許容できない場合は、この手順を繰り返します。 </li><li>研究レコードにスキャン時間、条件（ すなわち、ベースラインまたは10グラム）と場所を記録します。 </li></ol></li></ol></li></ol></li></ol> 2.データ処理<ol><li> OCTに大容量のUSBストレージデバイスを接続します。 OCTの[レコード]メニューから「 エクスポート 」 を選択します。 USBドライブ上のファイルをエクスポートするためのファイルの場所を指定します。 「.zipファイル」オプションの選択を解除します。 SCのために患者名を入力してくださいエクスポートするANS、およびエクスポートするスキャンを選択します。エクスポートを開始します。 </li><li>エクスポートが完了すると、USBドライブをアンマウントし、OCTから削除します。画像処理ワークステーションにエクスポート画像を含む大容量のUSBドライブを接続します。 </li><li>この場合のImageJで画像処理プログラムを起動します。 </li><li>生の画像データをインポートします。ファイルメニューから&quot; - - &gt; [インポート]&gt; [RAWファイル 」 を選択します。 「_cube_raw.img」で終わるUSBドライブから処理するとファイルを選択します。 </li><li>元の画像データが変更されずに保存されるように、新しい名前を使用してインポートファイルを保存します（http://www.ori.dhhs.gov/education/products/RIandImages）。 </li><li>次のようにインポートパラメータを入力し、画像の種類：8ビット、幅：512、高さ：1024、オフセット：0;イメージの数：128。 </li><li>プラグインメニューから&quot;&gt; STACKREG - - &gt;のR egistrationプラグイン 」を選択します。とし、 &quot; リジッドボディを選択&quot;オプション。整列スタックを保存するには、次に&quot; - - &gt;名前を付けて保存]&gt; [TIFFファイル 」 を選択します。 </li><li> &quot; - &gt;フィルタ- &gt;平均3Dプロセス 」プロセスメニューからを選択します。フィルタオプションとしてパラメータX = 1、Y = 1、Z = 1を入力します。二回、この手順を繰り返します。 </li><li>平均スタックを保存する&quot; - - &gt;名前を付けて保存]&gt; [TIFFファイル 」 を選択します。アクティブなスタックのフレーム1に移動し、マウスホイールを回転。 </li><li> 「 プロセス- &gt;ローカルコントラスト（CLAHE）強化」を選択Processingメニューからを。 31、ヒストグラムのビン：256、最大勾配：5、マスク：パラメーター·ブロック·サイズを使用しなし、および「高速」オプションをチェックします。次のフレームに進めるために、右矢印キーを使用します。 </li><li>局所コントラスト（CLAHE）を高める&gt;アクティブなスタックのフレーム2に移動し、PROCESS-を繰り返します。すべてのフレームが造影を持っていたまで繰り返します。 </li><li> &quot; - &gt;名前を付けて保存] - &gt; [TIFFファイル 」 を選択します;造影スタックを保存します。イメージメニューから次に&quot;&gt;サイズ- - &gt;イメージ調整 」 を選択します。 「 アスペクト比を固定 」オプションの選択を解除し、その後、幅を入力します。2048、高さ：1024の値を。 </li><li>イメージメニューから&quot; - - &gt;変形&gt;垂直フリップ画像 」 を選択します。次に、「 分析- &gt;セットスケール 」を選択し分析メニューから。 2048、既知の距離：距離をピクセル単位で入力し4,000、およびピクセル縦横比：1、し、[OK]をクリックします。 1のアスペクト比スタック：校正さ1を保存する&quot; - - &gt;名前を付けて保存]&gt; [TIFFファイル 」 を選択します。 </li><li>視覚的にスキャン内の基準点として機能する独特の血管交差を識別するためにスキャンを検討するために、ゆっくりと、マウスホイールを回転。分析スプレッドシートの画像番号と参照フレーム番号を記録します。 </li><li>第1の測定フレームに移動するには、左矢印キーを15回押します。 「フリーハンドSelectionsRを選択21;ツールバーからツール。 </li><li> SCの中央にマウスを置き、上矢印キーを押します。 SCは、画面をいっぱいになるまで、この手順を繰り返します。 </li><li>マウスで境界線を周回して、手動でセグメントSC。現在の画像フレームのためのコントロール（CTRL）キーを押しながらDを保持します。 Ctrlキーを押しながら、Enterキーを押しM.は、解析スプレッドシートにSC断面積と測定フレーム数の測定を転写。概説エリアの選択を解除します。 3回右矢印キーを押してください。 SCは10フレームで測定されるまで、この手順を繰り返します。 </li><li>第1の測定フレームに戻るには左矢印をキー30回押します。 </li><li>ツールバーから直線セグメントツールを選択します。 </li><li> SC上の最前方に後方-ほとんどの場所から直線を引きます。現在のフレームのみの制御キーを押しながらDを保持します。分析のスプレッドシートへのコントロールキーを押しM.議事録SC長とフレーム番号を保持します。概説エリアの選択を解除します。右矢印キーを押します3回。 SC長がSC断面積と同じ10フレームで測定されるまで、この手順を繰り返します。 </li><li>長さの測定により面積測定を分割して外壁の距離（SC-IOWD）までの平均SC内壁を計算するために、分析のスプレッドシートに式SC-IOWD = SC-CSA /軸方向の長さを挿入します。 </li><li>第1の測定フレームに戻るには左矢印をキー30回押します。 </li><li>ツールバーから直線セグメントツールを選択します。 </li><li>最前方小柱網及び前房の国境にSC上から直線を引きます。ラインが​​境界に垂直であることを確認してください。 M.その後、Ctrlキーを押しDを保持します</li><li> SCの後方最も場所とTMの境界線と前房からの線を引きます。国境に垂直なその行を確認してください。制御した後、[D]を押して、Mを保持します</li><li> SCおよびTMの境界と前室の中心から線を引きます。 LINていることを確認してください国境に垂直な電子。現在のフレームのみの制御キーを押しながらDを保持します。 </li><li>分析スプレッドシートに3 TM厚さ測定およびフレーム番号を転写します。このプレスを3回右矢印キーの操作を行います。 TMの厚さはSC断面積と同じ10フレームで測定されるまで、この手順を繰り返します。 </li></ol>

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	<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. 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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>

博士シューマンはツァイス社にマサチューセッツ工科大学マサチューセッツ目と耳診療所によってライセンス知的財産のためのロイヤリティを受け取りました

本技術は、SCの崩壊を定量化するため、軟組織の機械的応答の非侵襲的観察を利用しています。ヒト死体の目を使用して、今後の作業は、解剖後の組織のたわみを、実際の組織の剛性を校正するために必要とされます。しかし、このような研究は、以前の流出モデルの同様の制限を受けます。具体的には、組織の緊張に住んでいる筋肉の寄与が存在しないこと。生きている哺乳動物の眼のモ?...

緑内障は、不可逆的な失明1の世界第二の主要な原因です。上昇した眼内圧（IOP）は緑内障2-7の存在および進行の主要な原因となる危険因子です。 &#160; IOPは、房水8の形成と流出とのバランスによって調節されます。最大の流出抵抗の位置はjuxtacanicular組織とシュレム管（SC）の内壁、SCと小柱網（TM）9-11との間のインタフェースです。 TM剛性はIOPの上昇に直面してSCの崩壊の防止に寄与することができるが、Overby ら 12は、最近でIOPの上昇につながる、細孔の形成を阻害、増加SC内皮硬化をもたらす、緑内障における遺伝子発現が変化することを実証しました緑内障の眼13。 TMの形態および剛性はTを強調し、流出施設14,15と相関します彼は、その生体力学的特性を測定する必要があります。 TMの原子間力顕微鏡の測定は、緑内障（4.0キロパスカル）16のないドナーからの目と比較して、緑内障患者（81キロパスカル）から寄贈された目に上昇した剛性を示しているが、これらの測定は、解剖ex vivoでの組織で行われました。後部TMは、外側lamellatedとcribiform TM 17に挿入縦筋細胞の前方腱を介して毛様体筋に固定されています。毛様体筋（CM）活性が上昇したTM剛性17を模倣する、TMの張りを増大させることができます。平滑筋の摂動により誘導されるSCの崩壊に抵抗の変化を観察する能力は、動物モデル18に示されています。我々は、非侵襲的に画像化する能力に遠位人間の目に住み、スペクトルドメイン光コヒーレンストモグラフィー（OCT）を使用して、SCを含むの主房水流出システムを実証しています&lt;SUP&gt; 19-21。この技術を用いて、我々は、急性IOP上昇22 TMおよびSCの形態学的応答を定量化する能力を実証しました。 本明細書に記載される方法の全体的な目標は、in situで生体組織における急性IOP上昇に住ん流出路の形態学的応答を定量化することでした。この技術は、解剖組織において行わ公開測定と比較して、TM剛性のTM及びCM内の両方収縮繊維活性の寄与を含む、生理学的条件下でTMを検査するという利点を有します。機械TM応答の観察にこの技術を適用することの理論的根拠は、それは我々が今流出抵抗とIOP規制13に直接リンクすることがわかっているTMの機械的挙動にそうでなければ利用できない洞察を提供してくれていることです。全体の剛性、小さなギンザケに対する収縮組織の寄与を識別するために、被験者のRTはなく、かつトロピカミドの投与による平滑筋活動の抑制とを調べました。

<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

小柱網（TM）の機械的特性は、流出抵抗及び眼圧（IOP）の調節にリンクされています。この手法の理論的根拠は、急性IOP上昇へのTMの機械的応答の直接観察です。スキャンの前に、IOPはベースライン時とIOP上昇の間に測定されます。輪部は、ベースラインにおけるスペクトルドメイン光コヒーレンストモグラフィーによってスキャンされ、IOP上昇中（眼底血圧計（ODM）30gの力で適用されます）。スキャンは、ImageJのを使用して、房水の流出経路の可視化を強化するために処理されます。血管のランドマークは、ベースライン及びIOP上昇スキャンボリュームにおける対応する位置を識別するために使用されます。シュレム管（SC）断面積（SC-CSA）とその長軸に沿って後方より前方からSCの長さは、SCの1ミリメートルのセグメント内の10箇所に手動で測定されます。平均外壁距離（短軸長）には、その内部で割っSCの面積として計算されます。長軸の長さ。効果IOP上昇に隣接する組織の寄与を調べるために、測定は、トロピカミド点眼と平滑筋の弛緩なしとで繰り返されています。 SCへのTMの移行は、TM剛性によって抵抗されていますが、毛様体内の隣接する平滑筋への取り付けのサポートによって強化されています。この技術は、人間の眼内での生理的条件下で、in situでの圧力上昇に生きているヒトTM応答を測定する最初のものです。

これらのデータ収集及び画像解析技術を用いて、そのようなSC断面積と流出路にIOPにおける大小の変化の影響を形態学的パラメータが得られる（ 図1）。我々は、断面積の大きな減少によって表されるようにIOP上昇の高レベルは、SCの観察可能な崩壊を作り出すことがわかります。眼は、SC-CSA（ 図1）の変化の欠如によって証明されるように、IOPの小さな増加に対応す?...

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Trabecular Meshwork Response to Pressure Elevation in the Living Human Eye

シュレム管の空間内に、小柱網（TM）の移行は、眼底血圧計により、急性の圧力上昇によって誘導され、そしてスペクトル領域光コヒーレンス断層撮影法により観察することができます。この方法の目的は、 その場で生体組織における急性の圧力上昇に住ん流出路の形態学的応答を定量化することです。

生きている人間の目で圧力上昇を小柱網の対応

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 ビュー.  University of Pittsburgh School of Medicine. シュレム管の空間内に、小柱網（TM）の移行は、眼底血圧計により、急性の圧力上昇によって誘導され、そしてスペクトル領域光コヒーレンス断層撮影法により観察することができます。この方法の目的は、 その場で生体組織における急性の圧力上昇に住ん流出路の形態学的応答を定量化することです。 

ビデオ: 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.

光ファイバ圧力トランスデューサを使用したラットの硬膜外頭蓋内圧測定

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

医学

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.

マウスの眼の中に遺伝子治療ベクターと幹細胞の網膜下注入

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.

ブラインドのナビゲーションスキルを支援するためにオーディオベースのバーチャル·ゲーム環境の開発

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.

圧力筋運動記録法を用いた抵抗腸間膜動脈における筋原性応答および血管作用を評価します

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.

マウス収縮圧力を測定するために子宮内テレメトリ<em&gt;インビボ</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.

ボーディッチ影響を調べる：圧力体積関係を測定するために、マウスにおける心臓カテーテル検査

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.

眼圧の上昇を通じて、網膜虚血再灌流障害のマウスモデル

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.

ヒト炎症反応の個々の変動を評価するための最小紅斑用量(MED)試験の精密実施

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.

新しいヒトの言語性の高いレティナル文化技術の特徴付け

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.

圧力量ループ解析によるβ-アドレナリン刺激に対する心臓応答

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