이 작업은 재향 군인회 재활 R&D 서비스 경력 개발 상(CDA-1, RX002111; CDA-2; RX002928)을 RSA로, 공로상(RX002615) 및 연구 경력 과학자상(RX003134)을 MTP로, AJF에 경력 개발 상(CDA-2, RX002342), MTP에 EY028859, NEI 코어 보조금 P30EY006360, 실명 예방 연구 및 실명 퇴치를 위한 재단.

설명 된 모든 절차는 애틀랜타 재향 군인 기관 동물 관리 및 사용위원회의 승인을 받았으며 실험실 동물의 관리 및 사용에 대한 국립 보건원 가이드 (NIH 간행물, 8판 , 2011 년 업데이트)를 준수했습니다.
참고: 아래 프로토콜을 개발하는 데 사용되는 SD-OCT 시스템은 재료 표에 설명되어 있습니다. 일부 절차는 이 특정 시스템과 관련이 있지만 전체 접근 방식은 다른 OCT 장치 및 동물 모델에 맞게 조정할 수 있습니다. 또한, 우리 실험실에서 이러한 프로토콜은 생쥐와 쥐에서 일반적으로 사용됩니다. 그러나 전반적인 접근 방식은 개인이 장치에 올바른 렌즈와 기능을 가지고 있는 경우 다양한 동물 모델 및 SD-OCT 장치에 채택될 수 있습니다.
1. 광학 간섭 단층 촬영 장비 설정
<ol><li>SD-OCT 소프트웨어(재료 표)를 엽니다.</li>
	<li>OCT, 연구 및 치료 부문을 복용하는 사람(해당되는 경우)을 정의합니다. 연구원이 나중에 데이터 분석 중에 원하는 스캔을 검색하는 데 도움이 되는 방식으로 이러한 범주의 이름을 지정합니다.<ol><li>환자/시험 탭에서 시험 시험관을 클릭합니다. 심사관의 이름을 선택합니다. Setup Examiners & Physicians 버튼을 사용하여 새 심사관을 추가합니다.</li>
		<li>스터디 이름을 클릭하여 스터디를 정의합니다. 스터디 탭을 클릭하여 새 스터디를 추가하거나 기존 스터디에서 처리를 수정합니다. 치료대 선택의 오른쪽을 클릭하여 치료대를 선택합니다.</li>
	</ol></li>
	<li>전체 그룹에 대한 새 시점을 추가하는 데 사용되는 환자 추가 버튼을 클릭합니다. 창이 나타나면 ID 번호, 이름 및 성을 입력합니다. 남성 또는 여성을 선택합니다. 생년월일을 입력합니다.</li>
	<li>시험 추가 버튼을 클릭하여 개별 쥐를 추가합니다. 쥐를 식별하려면 시험을 클릭하십시오. 시험 편집을 클릭합니다. 메모 입력 상자에 ID 번호를 입력합니다. 변경 내용 저장 버튼을 클릭합니다.</li>
	<li>장치에 적절한 렌즈를 부착하고(그림 1B), 소프트웨어에서 해당 구성을 선택하고, 관련 기준 암 위치에서 다이얼합니다. 참고: 설명된 SD-OCT 시스템에는 맞춤형 렌즈, 사전 설정 스캔 패턴 및 이미징되는 동물 종 및 눈 영역(망막 또는 각막, 마우스 또는 쥐)에 특정한 참조 암 설정이 있습니다. 이러한 세부 사항 중 일부는 설명된 SD-OCT 시스템에만 해당됩니다(자료 표 참조). 예를 들어, 모든 장치가 기준 암 경로 길이를 수동으로 조정할 수 있는 것은 아닙니다.</li>
	<li>환자/검사 탭에서 강조 표시된 검사를 두 번 클릭하여 이미징 탭으로 이동하여 이미징을 시작하거나 이미징 탭을 클릭합니다. 기본 스캔이 있는 경우 마우스 오른쪽 버튼을 클릭하여 삭제합니다.</li>
	<li>목록에서 프로토콜 선택 버튼을 클릭하여 사전 설정된 스캔 프로토콜을 로드합니다. 또는 개별 검사를 추가합니다.</li>
	<li>녹내장 및 당뇨병 성 망막증의 쥐 모델과 망막 변성의 마우스 모델의 경우 4 개의 이미지 (2 개의 OD 및 2 개의 OS 스캔)로 구성된 사전 설정을 선택하십시오. 마우스 근시의 경우 8개의 이미지(4개의 OD 및 4개의 OS 스캔)로 구성된 사전 설정을 선택합니다. 참고: 사전 설정된 이미징은 섹션 3에서 자세히 설명합니다. 이것은 각 실험실이 현장 설치 중에 스스로 또는 제조업체와 함께 만드는 것입니다.</li>
</ol>2. 동물을 마취
<ol><li>마취제를 투여하십시오.<ol><li>복강 주사를 통해 케타민 (60 mg / kg)과 자일 라진 (7.5 mg / kg)으로 쥐를 마취하십시오.</li>
		<li>복강 주사를 통해 케타민 (80 mg / kg)과 자일 라진 (16 mg / kg)으로 마우스를 마취하십시오.</li>
		<li>동물이 완전히 마취 될 때까지 기다렸다가 발가락 꼬집음에 반응하지 마십시오.</li>
	</ol></li>
	<li>동공 확장 방울 (1 % 트로피 아미드)을 투여하십시오. 이미징하기 전에 동공이 확장될 때까지 기다리십시오. 참고: 동공의 확장은 시야를 증가시키지만 필수 사항은 아닙니다. 눈을 마비시키는 국소 (각막) 마취제 (0.5 % 테트라 카인)는 눈에 닿을 경우 (예 : 콘택트 렌즈를 적용하거나 가이드를 사용하는 경우) 사용해야합니다. 가이드는 스캔 헤드 위에 배치되는 장치로 초보자가 눈과 스캔 헤드를 정렬하는 데 도움이 됩니다.</li>
	<li>설치류를 마취 한 후 설치류를 3 차원 공간에서 동물을 회전 할 수있는 설치류 정렬 시스템에 놓습니다 (그림 1A, 1C 및 1D). 열 지원을 제공하십시오. 참고 : 현재 우리는 SD-OCT 장치로 설계 및 판매되는 생쥐와 쥐를위한 설치류 정렬 시스템을 사용합니다.</li>
	<li>액체(예: 식염수 또는 인공 눈물)를 바르고 눈에 윤활유를 바르십시오. 스캔 사이에 눈의 광학적 특성이 유지되도록 이미징 중에 눈이 건조하지 않도록 합니다(각막이 젖었을 때 망막이 명확하게 보일 수 있음).<ol><li>첫 번째 눈을 스캔할 때 반대쪽 눈이 건조해지지 않도록 습기를 유지하십시오.</li>
	</ol></li>
	<li>눈에 윤활유가 너무 많거나 너무 적으면 이미지 품질에 영향을 미치므로 이미징 직전에 섬세한 작업 물티슈를 사용하여 과도한 식염수를 제거하십시오. 알림: 멸균 윤활제 젤의 사용은 이미징을 방해할 수 있으므로 OCT 동안 사용하지 않는 것이 좋습니다. 필요한 경우 절차 후에 멸균 윤활제 젤을 사용할 수 있습니다. 콘택트 렌즈를 적용하여 테스트 내내 눈에 적절한 수분을 공급할 수도 있습니다. 우리의 경험에서, 콘택트 렌즈는 이미지 품질에 현저한 개선을 제공하지 않았지만 콘택트 렌즈는 이미징 세션 동안 각막 건조의 위험을 줄이는 데 도움이됩니다.</li>
</ol>3. 설치류 OCT 영상
<ol><li>한쪽 눈(OS 또는 OD)으로 시작하고 반대쪽 눈을 이미지화합니다.<ol><li>설치류 정렬 시스템의 두 회전 동작을 사용하여 시선이 수평이 되고 OCT 렌즈의 축을 내려다보도록 동물을 배치합니다(그림 1D).</li>
		<li>자유 실행 모드에서 OCT를 사용하여 데이터 수집을 위해 망막의 방향을 지정합니다. 처음에는 조준 모드(조준 버튼 클릭)를 사용하여 수평 및 수직 B-스캔을 실시간으로 연속적으로 표시합니다.</li>
		<li>망막이 보일 때까지 스캔 헤드를 눈에 더 가깝게 이동합니다(마우스와 쥐 망막 렌즈는 고정 초점이므로 렌즈를 눈 쪽으로 이동하면 망막 깊숙이 초점을 맞춥니다). 그런 다음 설치류 정렬 시스템을 사용하여 동물의 위치를 위/아래로 조정하고 회전/비틀어 시신경 헤드를 중앙에 배치하고 수평 스캔을 수평으로 만들고 수직 스캔을 수직으로 만듭니다(그림 1A).</li>
		<li>망막 이미지가 평평하고 구부러지지 않도록 작동 거리를 조정하십시오.</li>
		<li>참조 암 위치를 조정하여 이미지가 디스플레이 창 상단 근처에 유지되도록 합니다. 너무 멀리 밀어 넣지 않으면 눈 이미지가 저절로 뒤집히지 않도록 주의하십시오.</li>
	</ol></li>
	<li>망막 영상<ol><li>녹내장, 망막 변성 및 당뇨병성 망막증 모델의 경우: 평균화를 위해 1000 x 1000 x 1(A 스캔 x B 스캔 x 반복 B 스캔)로 구성된 볼륨 스캔을 정의합니다. 쥐의 경우 3 x 3 mm의 볼륨 스캔을하십시오. 마우스에서 1.5 x 1.5mm 볼륨 스캔을 수행합니다.</li>
		<li>시신경을 수평 및 수직 접근의 중앙에 배치하여 볼륨 스캔이 중앙에 오도록 합니다. 시간을 내어 시신경 헤드가 스캔의 중심에 있고 비강-측두엽 및 상하축을 따라 직선인지 확인합니다(그림 2). 필요한 경우 스캔하고 다시 중앙에 배치하여 정확히 중앙에 있는지 확인합니다. 시신경 헤드가 중앙에 있고 두 축을 따라 정렬될 때까지 필요에 따라 이 스캔을 반복합니다. 스냅샷 버튼을 클릭하여 사진을 찍습니다. 참고: 일부 SD-OCT 장치에는 기준 암으로 광원에서 눈의 거리를 조정하여 눈의 곡률을 광학적으로 조작(예: 이미지가 병합됨)할 수 있는 옵션이 있습니다. 망막층을 통해 직접 두께를 측정할 때 이미지를 평평하게 하고 중앙에 배치하여 전후방 방향을 따라 정확도를 높이는 것이 좋습니다.</li>
		<li>저장 버튼을 클릭하여 이미지를 저장합니다.</li>
		<li>시신경두를 중심으로 1000 x 4 x 20의 방사형 스캔을 수행합니다(A-스캔 x B-스캔 x 반복 B-스캔). 반복적인 B 스캔을 사용하여 눈이나 망막의 이미지 선명도를 향상시켜 데이터 분석 중에 눈 영역 또는 망막 층을 해석하는 데 도움이 됩니다. 참고: 다시 말하지만, 쥐의 경우 이 방사형 스캔은 3mm이고 생쥐의 경우 방사형 스캔은 1.5mm입니다.</li>
		<li>이미지를 저장합니다.</li>
		<li>반대쪽 눈에서 3.1-3.2.5단계를 반복합니다.</li>
	</ol></li>
	<li>축 길이 측정<ol><li>쥐 근시와 같이 눈 전체를 영상화하는 프로젝트의 경우 눈 전체를 세 번 스캔하고 각 눈에 대해 한 번의 망막 스캔을 수행합니다. 500 x 20 x 1이고 눈의 전체 직경을 포함하는 방사형 스캔으로 구성된 사전 설정을 선택합니다. 참고: 이 설정은 각막에서 맥락막까지 마우스 눈의 전체 길이의 이미지를 제공합니다.</li>
		<li>시야에서 눈과 망막의 중앙을 중앙에 놓습니다. 방사형 스캔(전체 눈 스캔): 1000 x 5 x 2인 선형 B 스캔과 동일한 위치에서 1000 x 5 x 2의 추가 선형 B 스캔 2개를 수행합니다. 이미지를 저장합니다.</li>
		<li>그런 다음 원하는 경우 확대하여 1000 x 20A 스캔 x B 스캔으로 구성된 3.2의 설명과 유사한 볼륨 또는 직사각형 스캔(망막 스캔)을 수행합니다. 볼륨 스캔을 저장합니다.</li>
		<li>반대쪽 눈에서 3.3-3.3단계를 반복합니다. 참고: 축 방향 길이 측정은 현재 시스템의 이미징 창이 더 큰 눈을 캡처할 만큼 충분히 크지 않기 때문에 작은 눈(마우스 또는 더 작은)에서만 가능합니다.</li>
	</ol></li>
</ol>4. 이미징 후 단계
<ol><li>저장된 데이터를 클라우드에 저장하는 것은 데이터 관리에 좋은 방법이며 나중에 분석하기 위해 쉽게 액세스할 수 있도록 합니다. 수학적 모델링 프로그램(재료 표)에서 개발된 맞춤형 소프트웨어로 데이터 분석을 수행합니다.</li>
	<li>설치류 정렬 시스템에서 설치류를 제거하고 자일라진의 효과를 역전시키기 위해 아티파메졸(쥐와 생쥐의 경우 1mg/kg)을 복강 주사하여 설치류가 더 빨리 깨어나도록 합니다.</li>
	<li>설치류가 저온의 가열 패드에서 회복되도록하십시오. 필요에 따라 식염수를 추가로 투여하십시오. 설치류가 완전히 회복되면 집 케이지로 되돌립니다.</li>
	<li>프로그램을 닫고 OCT를 끕니다.</li>
</ol>5. OCT 이미지의 후처리
<ol><li>특정 OCT 요구 사항에 맞게 수학적 모델링 프로그램에서 개발된 맞춤형 소프트웨어를 사용하여 이미지를 처리합니다(예: 이미지를 수동으로 표시하여 관심 영역의 두께 측정).</li>
	<li>이미지의 목적(마우스 망막, 쥐 망막 또는 근시/축 길이)에 따라 다음 세 가지 프로그램 중 하나를 사용합니다.<ol><li>망막을 처리하려면 로드할 OCT 스캔을 선택합니다. 먼저 간단한 클릭으로 시신경 헤드의 중심을 정의하십시오.</li>
		<li>프로그램이 시신경 머리의 양쪽에서 거리를 정의하는 수직선을 생성하는 것을 지켜보십시오. 쥐 망막에서이 선은 시신경 머리의 중심에서 0.5mm 및 1.2mm 떨어져 있으며, 현재 분석 된 방사형 B 스캔에 따라 눈의 비강 측두엽 및 하부 상축을 나타내는 총 4 개의 수직선이 있습니다. 참고: 마우스 망막에서 이 수직선은 시신경 머리 중심에서 0.25mm 및 0.5mm에 있습니다.</li>
		<li>각 선을 따라 다음 레이어를 묘사합니다. 망막 신경 섬유층 (RNFL), 내부 플렉시 폼 층 (IPL), 내부 핵 층 (INL), 외부 플렉시 폼 층 (OPL), 외부 핵 층 (ONL), 외부 제한막 (ELM), 내부 세그먼트 / 외부 세그먼트 (IS / OS), 망막 색소 상피 (RPE) 및 총 망막 두께. 참고: 방사형 스캔은 일반적으로 열릴 때 비강/측두 및 상급/하부 레이블이 없습니다. 스캔들은 n/t 및 s/I 배향을 갖도록 생성될 수 있고, 특히 이들 스캔들은 나중에 분석된다.</li>
		<li>이미지가 묘사되고 프로그램이 닫힌 후 데이터 분석을 위해 이러한 측정값을 스프레드시트 소프트웨어로 내보냅니다.</li>
	</ol></li>
	<li>5단계의 길이 및 두께 값을 사용하여 그룹 간에 비교(예: 지역차(n/t/s/i) 또는 종단 변경이 있는지 확인)합니다.</li>
	<li>망막 측정의 경우 먼저 0.5mm 및 1.2mm 거리에서 비강-측두엽 및 하부-상축에 차이가 있는지 확인합니다. 참고: 사분면의 차이가 관찰되지 않으면 0.5mm 및 1.2mm 측정값을 함께 평균화할 수 있습니다. 이것은 0.25mm 및 0.5mm에서만 마우스 망막 스캔에 대한 유사한 접근 방식입니다.</li>
	<li>근시 연구의 경우이 프로그램을 사용하여 눈의 광축을 따라 안구 매개 변수를 평가하십시오. 수학적 모델링 프로그램을 엽니다. 먼저 로드할 이미지를 선택합니다.<ol><li>이미지를 로드한 후 각 스캔(방사형 및 B 스캔)을 수동으로 표시합니다. 각막, 렌즈, 유리체 및 망막의 전방 및 후방 가장자리를 표시하여 프로그램이 각막 두께, 렌즈 두께, 전방 및 유리체 챔버 깊이, 총 망막 두께, 총 축 길이를 계산하도록합니다.</li>
		<li>마킹 후 저장 메뉴를 표시하는 프로그램을 종료합니다. 묘사된 값을 스프레드시트 소프트웨어에 저장하고 세 개의 개별 스캔을 함께 평균화합니다.</li>
	</ol></li>
</ol>

<ol>
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S., 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=Topography+and+pachymetry+maps+for+mouse+corneas+using+optical+coherence+tomography.">Topography and pachymetry maps for mouse corneas using optical coherence tomography.</a> Experimental Eye Research. 190, 107868 (2020).</li><li>Mohan, K., Kecova, H., Hernandez-Merino, E., Kardon, R. H., Harper, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retinal+ganglion+cell+damage+in+an+experimental+rodent+model+of+blast-mediated+traumatic+brain+injury.">Retinal ganglion cell damage in an experimental rodent model of blast-mediated traumatic brain injury.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 54 (5), 3440-3450 (2013).</li><li>Harper, M. M., 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=Blast-Mediated+Traumatic+Brain+Injury+Exacerbates+Retinal+Damage+and+Amyloidosis+in+the+APPswePSENd19e+Mouse+Model+of+Alzheimer's+Disease.">Blast-Mediated Traumatic Brain Injury Exacerbates Retinal Damage and Amyloidosis in the APPswePSENd19e Mouse Model of Alzheimer's Disease.</a> Investigative Ophthalmology Visual Science. 60 (7), 2716-2725 (2019).</li><li>Zhang, M., 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=Advanced+image+processing+for+optical+coherence+tomographic+angiography+of+macular+diseases.">Advanced image processing for optical coherence tomographic angiography of macular diseases.</a> Biomedical Optics Express. 6 (12), 4661-4675 (2015).</li><li>Muhlfriedel, 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=Optimized+Subretinal+Injection+Technique+for+Gene+Therapy+Approaches.">Optimized Subretinal Injection Technique for Gene Therapy Approaches.</a> Methods in Molecular Biology. 1834, 405-412 (2019).</li><li>Adekunle, A. N., 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=Integration+of+Perforated+Subretinal+Prostheses+With+Retinal+Tissue.">Integration of Perforated Subretinal Prostheses With Retinal Tissue.</a> Translational Vision Science &amp; Technology. 4 (4), 5 (2015).</li><li>Sajdak, B. S., 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=Noninvasive+imaging+of+the+tree+shrew+eye:+Wavefront+analysis+and+retinal+imaging+with+correlative+histology.">Noninvasive imaging of the tree shrew eye: Wavefront analysis and retinal imaging with correlative histology.</a> Experimental Eye Research. 185, 107683 (2019).</li><li>Dominik Fischer, M., 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=Detailed+functional+and+structural+characterization+of+a+macular+lesion+in+a+rhesus+macaque.">Detailed functional and structural characterization of a macular lesion in a rhesus macaque.</a> Documenta Ophthalmologica. 125 (3), 179-194 (2012).</li><li>Hagag, A. M., Gao, S. S., Jia, Y., Huang, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+coherence+tomography+angiography:+Technical+principles+and+clinical+applications+in+ophthalmology.">Optical coherence tomography angiography: Technical principles and clinical applications in ophthalmology.</a> Taiwan Journal of Ophthalmology. 7 (3), 115-129 (2017).</li><li>Treister, A. D., 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=Prevalence+of+Subclinical+CNV+and+Choriocapillaris+Nonperfusion+in+Fellow+Eyes+of+Unilateral+Exudative+AMD+on+OCT+Angiography.">Prevalence of Subclinical CNV and Choriocapillaris Nonperfusion in Fellow Eyes of Unilateral Exudative AMD on OCT Angiography.</a> Translational Vision Science &amp; Technology. 7 (5), 19 (2018).</li></ol>

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생체 내 안구 구조의 고해상도 이미징을 통해 시간 경과에 따른 망막 및 안구 변화를 평가할 수 있습니다. 이 프로토콜에서 SD-OCT는 망막 변성, 녹내장, 당뇨병 성 망막증 및 근시 모델에서 생체 내 안구 구조의 차이를 포착하는 것으로 입증되었습니다.
SD-OCT를 수행할 때 가장 중요한 측면은 망막 또는 기타 관심 있는 안구 구조의 선명한 이미지를 얻는 것입니다. 망막이 완벽하...

스펙트럼 영역 광학 간섭 단층 촬영(SD-OCT)은 임상의와 연구자가 안구 구조를 비침습적으로 검사할 수 있는 정밀한 고해상도 이미징 방식입니다. 이 이미징 기술은 간섭계를 기반으로 하여 마이크로미터 규모의 생체 내 3차원 망막 이미지를 캡처합니다.1,2. 망막층 및 망막하 액의 구조적 결함 및/또는 얇아짐과 같은 병리학적 특징의 쉬운 감지 및 정확성으로 인해 시력 연구 및 클리닉에서 가장 자주 사용되는 영상 양식중 하나가 되었습니다3. 시각 관련 장애의 동물 모델을 사용한 연구에서 SD-OCT는 구조와 기능 간의 관계와 조직 병리학 적 기원에 대한 필수적인 비 침습적 분석을 제공했습니다4. 해상도 (눈의 깊이에 따라 최대 2-3 미크론5)로 인해 SD-OCT는 망막 층 두께의 작은 변화도 감지 할 수 있습니다. 이러한 유형의 분석은 질병 진행에 필수적인 정보를 제공하고 시력 관련 장애에 대한 신경 보호 방법 및 치료의 효능을 평가할 수 있습니다.
SD-OCT는 조직 학적으로 구조를 검사하는 비 침습적 대안이며, 둘은 상관 관계가있는 것으로 나타났습니다6. SD-OCT는 세포 분해능에 도달하지 않지만 동물에 대한 종단 연구를 허용합니다. 이는 특정 시점에서 동물을 안락사시키는 것과는 대조적으로 시간이 지남에 따라 개별 동물에서 질병 진행을 추적 할 수 있기 때문에 유리합니다. 이미징 기술이 계속 향상됨에 따라 SD-OCT 기술도 발전하여 향상된 이미지 품질과 망막 혈관 기능과 같은 생물학적 과정을 세부적으로 평가할 수 있는 기능을 제공할 것입니다. 1991년 등장 이래에도 SD-OCT 기술은 해상도, 속도 및 감도7에서 엄청난 발전을 이루었습니다.
본 연구는 SD-OCT 시스템을 활용하여 망막 변성, 녹내장 및 당뇨병 성 망막증의 설치류 모델에서 망막 층의 변화를 정량화합니다. 여기에 사용된 SD-OCT 시스템은 저전력, 근적외선을 활용하여 깊이 해상도 이미지를 실시간으로 획득, 처리 및 저장하는 푸리에 영역 OCT 시스템입니다. SD-OCT 시스템은 800nm 파장 대역에서 확장된 깊이 이미징 기능을 제공하여 8mm 깊이 및 4μm 해상도를 제공합니다. 푸리에 도메인 검출에서, 조직으로부터의 산란광과 기준 경로 사이의 간섭 신호는 산란 강도8의 축 방향 스캔 및 / 또는 축 방향 깊이 프로파일을 구성하기 위해 푸리에 변환된다. 여기의 연구를 위해 OCT 빔은 축 방향 스캔을 연속적으로 획득하면서 원하는 망막 구조 위로 스캔됩니다. 일반적으로 스캔 패턴은 래스터 스캔 패턴을 사용하여 2D 단면 이미지에 해당하는 선형 1차원 스캔 라인(A-스캔)의 모음으로 2차원 그리드(B-스캔)를 획득합니다. 마우스의 근시에 초점을 맞춘 연구의 경우이 시스템은 안구 구조의 차원 (예 : 각막 두께, 렌즈 두께, 유리체 챔버 깊이 및 축 길이)을 측정하는 데에도 사용됩니다.
현재 시스템을 통해 사용자는 자신의 프로토콜을 설계하여 관심 있는 안구 구조에 따라 맞춤화하고 선택할 수 있는 스캔을 생성할 수 있습니다. 이러한 사용자 정의 프로토콜에 포함된 주요 스캔은 이 이미징 기술을 사용자 친화적으로 만듭니다. 이미지 분석을 위해 우리는 수학적 모델링 프로그램에서 맞춤형 프로그래밍을 개발했습니다. SD-OCT는 안구 구조의 병리학적 변화를 비침습적으로 식별 및 정량화하고 시력 관련 질병 진행을 모니터링하는 강력한 도구입니다.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>1% tropicamide</td>
			<td>Sandoz</td>
			<td>Sandoz #6131403550; NDC- 24208-585-59</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>0.5% tetracaine</td>
			<td>Alcon</td>
			<td>NDC 0065-0741-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AIM-RAS G3 120 V</td>
			<td>Leica Bioptigen</td>
			<td>90-AIMRAS-G3-120</td>
			<td>Specialized platform to hold the OCT Scanner Head for mice</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Celluvisc gel</td>
			<td>REFRESH CELLUVISC</td>
			<td>#4554; NDC-0023-4554-30</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>G3 18 mm Telecentric Lens</td>
			<td>Leica Bioptigen</td>
			<td>90-BORE-G3-18</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>G3 Mouse Lens</td>
			<td>Leica Bioptigen</td>
			<td>90-BORE-G3-M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>G3 Rat Lens</td>
			<td>Leica Bioptigen</td>
			<td>90-BORE-G3-R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>heating pad</td>
			<td>Fabrication</td>
			<td>11-1130</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>InVivoVue software</td>
			<td>Leica Bioptigen</td>
			<td></td>
			<td>Specialized software that pairs with the Leica Bioptigen SD-OCT system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MATLAB</td>
			<td>Mathworks</td>
			<td></td>
			<td>mathematical modeling program</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mouse/Rat Kit</td>
			<td>Leica Bioptigen</td>
			<td>90-KIT-M/R</td>
			<td>Mouse/rat rodent alignment system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>saline</td>
			<td>ADDIPAK</td>
			<td>200-39</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>System Envisu R4300 VHR 120 V</td>
			<td>Leica Bioptigen</td>
			<td>90-R4300-V1-120</td>
			<td>SD-OCT system</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

in vivo structural assessments of ocular disease in rodent models using optical coherence tomography

스펙트럼 영역 광학 간섭 단층 촬영 (SD-OCT)은 생체 내에서 망막 및 안구 구조를 시각화하는 데 유용합니다. 연구에서 SD-OCT는 다양한 망막 및 안구 질환 및 손상 모델의 변화를 평가하고 특성화하는 데 유용한 도구입니다. 광 유도 망막 변성 모델에서 SD-OCT는 시간 경과에 따른 광수용체 층의 얇아짐을 추적하는 데 사용할 수 있습니다. 녹내장 모델에서 SD-OCT는 감소된 망막 신경 섬유층과 총 망막 두께를 모니터링하고 안구 고혈압을 유도한 후 시신경 부항을 관찰하는 데 사용할 수 있습니다. 당뇨병 설치류에서 SD-OCT는 연구자들이 총 망막 두께 감소와 특정 망막 층, 특히 질병 진행에 따른 망막 신경 섬유층의 두께 감소를 관찰하는 데 도움이 되었습니다. 근시의 마우스 모델에서 SD-OCT는 축 방향 길이 변화와 같은 축 방향 매개 변수를 평가하는 데 사용할 수 있습니다. SD-OCT의 장점에는 안구 구조의 생체 내 이미징, 시간 경과에 따른 안구 치수의 변화를 정량적으로 추적하는 기능, 빠른 스캔 속도 및 고해상도가 포함됩니다. 여기에서는 SD-OCT의 방법을 자세히 설명하고 망막 변성, 녹내장, 당뇨병 성 망막증 및 근시 모델에서 실험실에서 사용 된 예를 보여줍니다. 방법에는 마취, SD-OCT 이미징 및 두께 측정을 위한 이미지 처리가 포함됩니다.

SD-OCT는 안구 치수를 안정적으로 측정 할 수 있도록 고품질 이미지를 얻으면 성공한 것으로 간주됩니다. 여기에서는 망막 변성, 녹내장, 당뇨병 성 망막증 및 근시 모델을 사용하여 SD-OCT의 다양한 용도를 설명합니다.
광-유도성 망막 변성 (LIRD) 모델에서, 밝은 빛(10,000 lux)에의 노출은 망막에서 광수용체 세포의 퇴행을 유도한다9. 대표적인 SD-OCT 이미지는 손상?...

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In vivo Structural Assessments of Ocular Disease in Rodent Models using Optical Coherence Tomography

여기에서는 망막 변성, 녹내장, 당뇨병 성 망막증 및 근시 모델에서 생체 내 망막 및 안구 구조를 시각화하기 위해 스펙트럼 도메인 광학 간섭 단층 촬영 (SD-OCT)을 사용하는 방법을 설명합니다.

광학 간섭 단층 촬영을 사용한 설치류 모델에서 안구 질환의 생체 내 구조 평가

Spectral-domain optical coherence tomography (SD-OCT) is useful for visualizing retinal and ocular structures in vivo. In research, SD-OCT is a valuable ...

in-vivo-structural-assessments-ocular-disease-rodent-models-using

Research

JoVE Journal

Bioengineering

2.8K 조회수.  Atlanta Veterans Affairs Medical Center. 여기에서는 망막 변성, 녹내장, 당뇨병 성 망막증 및 근시 모델에서 생체 내 망막 및 안구 구조를 시각화하기 위해 스펙트럼 도메인 광학 간섭 단층 촬영 (SD-OCT)을 사용하는 방법을 설명합니다.

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Three-dimensional Optical-resolution Photoacoustic Microscopy

Optical microscopy, providing valuable insights at the cellular and organelle levels, has been widely recognized as an enabling biomedical technology. As the mainstays of in vivo three-dimensional (3-D) optical microscopy, single-/multi-photon fluorescence microscopy and optical coherence tomography (OCT) have demonstrated their extraordinary sensitivities to fluorescence and optical scattering contrasts, respectively. However, the optical absorption contrast of biological tissues, which encodes essential physiological/pathological information, has not yet been assessable. 
The emergence of biomedical photoacoustics has led to a new branch of optical microscopy optical-resolution photoacoustic microscopy (OR-PAM)1, where the optical irradiation is focused to the diffraction limit to achieve cellular1 or even subcellular2 level lateral resolution. As a valuable complement to existing optical microscopy technologies, OR-PAM brings in at least two novelties. First and most importantly, OR-PAM detects optical absorption contrasts with extraordinary sensitivity (i.e., 100%). Combining OR-PAM with fluorescence microscopy3 or with optical-scattering-based OCT4 (or with both) provides comprehensive optical properties of biological tissues. Second, OR-PAM encodes optical absorption into acoustic waves, in contrast to the pure optical processes in fluorescence microscopy and OCT, and provides background-free detection. The acoustic detection in OR-PAM mitigates the impacts of optical scattering on signal degradation and naturally eliminates possible interferences (i.e., crosstalks) between excitation and detection, which is a common problem in fluorescence microscopy due to the overlap between the excitation and fluorescence spectra. 
Unique for optical absorption imaging, OR-PAM has demonstrated broad biomedical applications since its invention, including, but not limited to, neurology5, 6, ophthalmology7, 8, vascular biology9, and dermatology10. In this video, we teach the system configuration and alignment of OR-PAM as well as the experimental procedures for in vivo functional microvascular imaging.

Optical-resolution photoacoustic microscopy (OR-PAM) is an emerging technology capable of imaging optical absorption contrasts in vivo with cellular resolution and sensitivity. Here, we provide a visualized instruction on the experimental protocols of OR-PAM, including system configuration, system alignment, typical in vivo experimental procedures, and functional imaging schemes.

입체 광학 해상도 Photoacoustic 현미경

Optical microscopy, providing valuable insights at the cellular and organelle levels, has been widely recognized as an enabling biomedical technology. As ...

연구

생체공학

Multiparametric Optical Mapping of the Langendorff-perfused Rabbit Heart

Optical imaging and fluorescent probes have significantly advanced research methodology in the field of cardiac electrophysiology in ways that could not have been accomplished by other approaches1. With the use of the calcium- and voltage-sensitive dyes, optical mapping allows measurement of transmembrane action potentials and calcium transients with high spatial resolution without the physical contact with the tissue. This makes measurements of the cardiac electrical activity possible under many conditions where the use of electrodes is inconvenient or impossible1. For example, optical recordings provide accurate morphological changes of membrane potential during and immediately after stimulation and defibrillation, while conventional electrode techniques suffer from stimulus-induced artifacts during and after stimuli due to electrode polarization1. 
The Langendorff-perfused rabbit heart is one of the most studied models of human heart physiology and pathophysiology. Many types of arrhythmias observed clinically could be recapitulated in the rabbit heart model. It was shown that wave patterns in the rabbit heart during ventricular arrhythmias, determined by effective size of the heart and the wavelength of reentry, are very similar to that in the human heart2. It was also shown that critical aspects of excitation-contraction (EC) coupling in rabbit myocardium, such as the relative contribution of sarcoplasmic reticulum (SR), is very similar to human EC coupling3. Here we present the basic procedures of optical mapping experiments in Langendorff-perfused rabbit hearts, including the Langendorff perfusion system setup, the optical mapping systems setup, the isolation and cannulation of the heart, perfusion and dye-staining of the heart, excitation-contraction uncoupling, and collection of optical signals. These methods could be also applied to the heart from species other than rabbit with adjustments to flow rates, optics, solutions, etc.
Two optical mapping systems are described. The panoramic mapping system is used to map the entire epicardium of the rabbit heart4-7. This system provides a global view of the evolution of reentrant circuits during arrhythmogenesis and defibrillation, and has been used to study the mechanisms of arrhythmias and antiarrhythmia therapy8,9. The dual mapping system is used to map the action potential (AP) and calcium transient (CaT) simultaneously from the same field of view10-13. This approach has enhanced our understanding of the important role of calcium in the electrical alternans and the induction of arrhythmia14-16.

This article describes the basic procedures for conducting optical mapping experiments in the Langendorff-perfused rabbit heart using the panoramic imaging system, and the dual (voltage and calcium) imaging modality.

Langendorff - perfused 토끼 하트의 Multiparametric 광 매핑

Optical imaging and fluorescent probes have significantly advanced research methodology in the field of cardiac electrophysiology in ways that could not ...

Optical Mapping of Action Potentials and Calcium Transients in the Mouse Heart

The mouse heart is a popular model for cardiovascular studies due to the existence of low cost technology for genetic engineering in this species. Cardiovascular physiological phenotyping of the mouse heart can be easily done using fluorescence imaging employing various probes for transmembrane potential (Vm), calcium transients (CaT), and other parameters. Excitation-contraction coupling is characterized by action potential and intracellular calcium dynamics; therefore, it is critically important to map both Vm and CaT simultaneously from the same location on the heart1-4. Simultaneous optical mapping from Langendorff perfused mouse hearts has the potential to elucidate mechanisms underlying heart failure, arrhythmias, metabolic disease, and other heart diseases. Visualization of activation, conduction velocity, action potential duration, and other parameters at a myriad of sites cannot be achieved from cellular level investigation but is well solved by optical mapping1,5,6. In this paper we present the instrumentation setup and experimental conditions for simultaneous optical mapping of Vm and CaT in mouse hearts with high spatio-temporal resolution using state-of-the-art CMOS imaging technology. Consistent optical recordings obtained with this method illustrate that simultaneous optical mapping of Langendorff perfused mouse hearts is both feasible and reliable.

This paper details the dissection procedure, instrumental setup, and experimental conditions during optical mapping of transmembrane potential (Vm) and intracellular calcium transient (CaT) in intact isolated Langendorff perfused mouse hearts.

마우스 중심에 액션 후보와 칼슘 과도의 광학 매핑

The mouse heart is a popular model for cardiovascular studies due to the existence of low cost technology for genetic engineering in this species. ...

A Cre-Lox P Recombination Approach for the Detection of Cell Fusion In Vivo

The ability of two or more cells of the same type to fuse has been utilized in metazoans throughout evolution to form many complex organs, including skeletal muscle, bone and placenta. Contemporary studies demonstrate fusion of cells of the same type confers enhanced function. For example, when the trophoblast cells of the placenta fuse to form the syncytiotrophoblast, the syncytiotrophoblast is better able to transport nutrients and hormones across the maternal-fetal barrier than unfused trophoblasts1-4. More recent studies demonstrate fusion of cells of different types can direct cell fate. The "reversion" or modification of cell fate by fusion was once thought to be limited to cell culture systems. But the advent of stem cell transplantation led to the discovery by us and others that stem cells can fuse with somatic cells in vivo and that fusion facilitates stem cell differentiation5-7. Thus, cell fusion is a regulated process capable of promoting cell survival and differentiation and thus could be of central importance for development, repair of tissues and even the pathogenesis of disease.
Limiting the study of cell fusion, is lack of appropriate technology to 1) accurately identify fusion products and to 2) track fusion products over time. Here we present a novel approach to address both limitations via induction of bioluminescence upon fusion (Figure 1); bioluminescence can be detected with high sensitivity in vivo8-15. We utilize a construct encoding the firefly luciferase (Photinus pyralis) gene placed adjacent to a stop codon flanked by LoxP sequences. When cells expressing this gene fuse with cells expressing the Cre recombinase protein, the LoxP sites are cleaved and the stop signal is excised allowing transcription of luciferase. Because the signal is inducible, the incidence of false-positive signals is very low. Unlike existing methods which utilize the Cre/LoxP system16, 17, we have incorporated a "living" detection signal and thereby afford for the first time the opportunity to track the kinetics of cell fusion in vivo.
To demonstrate the approach, mice ubiquitously expressing Cre recombinase served as recipients of stem cells transfected with a construct to express luciferase downstream of a floxed stop codon. Stem cells were transplanted via intramyocardial injection and after transplantation intravital image analysis was conducted to track the presence of fusion products in the heart and surrounding tissues over time. This approach could be adapted to analyze cell fusion in any tissue type at any stage of development, disease or adult tissue repair.

A Cre-Lox P Recombination Approach for the Detection of Cell Fusion In Vivo

A method to track cell fusion in living organisms over time is described. The approach utilizes Cre-LoxP recombination to induce luciferase expression upon cell fusion. The luminescent signal generated can be detected in living organisms using biophotonic imaging systems with a sensitivity of detection of &tilde;1,000 cells in peripheral tissues.

세포 융합의 탐지를위한 Cre - 훈제 연어 P 재조합 접근법 VIVO에서</em

The ability of two or more cells of the same type to fuse has been utilized in metazoans throughout evolution to form many complex organs, including ...

Evaluation of Biomaterials for Bladder Augmentation using Cystometric Analyses in Various Rodent Models

Renal function and continence of urine are critically dependent on the proper function of the urinary bladder, which stores urine at low pressure and expels it with a precisely orchestrated contraction. A number of congenital and acquired urological anomalies including posterior urethral valves, benign prostatic hyperplasia, and neurogenic bladder secondary to spina bifida/spinal cord injury can result in pathologic tissue remodeling leading to impaired compliance and reduced capacity1. Functional or anatomical obstruction of the urinary tract is frequently associated with these conditions, and can lead to urinary incontinence and kidney damage from increased storage and voiding pressures2. Surgical implantation of gastrointestinal segments to expand organ capacity and reduce intravesical pressures represents the primary surgical treatment option for these disorders when medical management fails3. However, this approach is hampered by the limitation of available donor tissue, and is associated with significant complications including chronic urinary tract infection, metabolic perturbation, urinary stone formation, and secondary malignancy4,5.
Current research in bladder tissue engineering is heavily focused on identifying biomaterial configurations which can support regeneration of tissues at defect sites. Conventional 3-D scaffolds derived from natural and synthetic polymers such as small intestinal submucosa and poly-glycolic acid have shown some short-term success in supporting urothelial and smooth muscle regeneration as well as facilitating increased organ storage capacity in both animal models and in the clinic6,7. However, deficiencies in scaffold mechanical integrity and biocompatibility often result in deleterious fibrosis8, graft contracture9, and calcification10, thus increasing the risk of implant failure and need for secondary surgical procedures. In addition, restoration of normal voiding characteristics utilizing standard biomaterial constructs for augmentation cystoplasty has yet to be achieved, and therefore research and development of novel matrices which can fulfill this role is needed.
In order to successfully develop and evaluate optimal biomaterials for clinical bladder augmentation, efficacy research must first be performed in standardized animal models using detailed surgical methods and functional outcome assessments. We have previously reported the use of a bladder augmentation model in mice to determine the potential of silk fibroin-based scaffolds to mediate tissue regeneration and functional voiding characteristics.11,12 Cystometric analyses of this model have shown that variations in structural and mechanical implant properties can influence the resulting urodynamic features of the tissue engineered bladders11,12. Positive correlations between the degree of matrix-mediated tissue regeneration determined histologically and functional compliance and capacity evaluated by cystometry were demonstrated in this model11,12. These results therefore suggest that functional evaluations of biomaterial configurations in rodent bladder augmentation systems may be a useful format for assessing scaffold properties and establishing in vivo feasibility prior to large animal studies and clinical deployment. In the current study, we will present various surgical stages of bladder augmentation in both mice and rats using silk scaffolds and demonstrate techniques for awake and anesthetized cystometry.

Surgical stages of bladder augmentation are described using 3-D scaffolds in murine and rat models. To test the efficacy of biomaterial configurations for use in bladder augmentation, techniques for both awake and anesthetized cystometry are presented.

각종 설치류 모델에 Cystometric 분석을 사용하여 방광 증원을위한 Biomaterials 평가

Renal function and continence of urine are critically dependent on the proper function of the urinary bladder, which stores urine at low pressure and ...

Integrated Photoacoustic Ophthalmoscopy and Spectral-domain Optical Coherence Tomography

Both the clinical diagnosis and fundamental investigation of major ocular diseases greatly benefit from various non-invasive ophthalmic imaging technologies. Existing retinal imaging modalities, such as fundus photography1, confocal scanning laser ophthalmoscopy (cSLO)2, and optical coherence tomography (OCT)3, have significant contributions in monitoring disease onsets and progressions, and developing new therapeutic strategies. However, they predominantly rely on the back-reflected photons from the retina. As a consequence, the optical absorption properties of the retina, which are usually strongly associated with retinal pathophysiology status, are inaccessible by the traditional imaging technologies.
Photoacoustic ophthalmoscopy (PAOM) is an emerging retinal imaging modality that permits the detection of the optical absorption contrasts in the eye with a high sensitivity4-7 . In PAOM nanosecond laser pulses are delivered through the pupil and scanned across the posterior eye to induce photoacoustic (PA) signals, which are detected by an unfocused ultrasonic transducer attached to the eyelid. Because of the strong optical absorption of hemoglobin and melanin, PAOM is capable of non-invasively imaging the retinal and choroidal vasculatures, and the retinal pigment epithelium (RPE) melanin at high contrasts 6,7. More importantly, based on the well-developed spectroscopic photoacoustic imaging5,8 , PAOM has the potential to map the hemoglobin oxygen saturation in retinal vessels, which can be critical in studying the physiology and pathology of several blinding diseases 9 such as diabetic retinopathy and neovascular age-related macular degeneration.
Moreover, being the only existing optical-absorption-based ophthalmic imaging modality, PAOM can be integrated with well-established clinical ophthalmic imaging techniques to achieve more comprehensive anatomic and functional evaluations of the eye based on multiple optical contrasts6,10 . In this work, we integrate PAOM and spectral-domain OCT (SD-OCT) for simultaneously in vivo retinal imaging of rat, where both optical absorption and scattering properties of the retina are revealed. The system configuration, system alignment and imaging acquisition are presented.

Photoacoustic ophthalmology (PAOM), an optical-absorption-based imaging modality, provides the complementary evaluation of the retina to the currently available ophthalmic imaging technologies. We report the using of PAOM integrated with spectral-domain optical coherence tomography (SD-OCT) for simultaneous multimodal retinal imaging in rats.

통합 Photoacoustic Ophthalmoscopy 및 스펙트럼 도메인 광 결맞음 단층 촬영 장치

Both the clinical diagnosis and fundamental investigation of major ocular diseases greatly benefit from various non-invasive ophthalmic imaging ...

Anatomical Reconstructions of the Human Cardiac Venous System using Contrast-computed Tomography of Perfusion-fixed Specimens

A detailed understanding of the complexity and relative variability within the human cardiac venous system is crucial for the development of cardiac devices that require access to these vessels. For example, cardiac venous anatomy is known to be one of the key limitations for the proper delivery of cardiac resynchronization therapy (CRT)1 Therefore, the development of a database of anatomical parameters for human cardiac venous systems can aid in the design of CRT delivery devices to overcome such a limitation. In this research project, the anatomical parameters were obtained from 3D reconstructions of the venous system using contrast-computed tomography (CT) imaging and modeling software (Materialise, Leuven, Belgium). The following parameters were assessed for each vein: arc length, tortuousity, branching angle, distance to the coronary sinus ostium, and vessel diameter.
	CRT is a potential treatment for patients with electromechanical dyssynchrony. Approximately 10-20% of heart failure patients may benefit from CRT2. Electromechanical dyssynchrony implies that parts of the myocardium activate and contract earlier or later than the normal conduction pathway of the heart. In CRT, dyssynchronous areas of the myocardium are treated with electrical stimulation. CRT pacing typically involves pacing leads that stimulate the right atrium (RA), right ventricle (RV), and left ventricle (LV) to produce more resynchronized rhythms. The LV lead is typically implanted within a cardiac vein, with the aim to overlay it within the site of latest myocardial activation. 
	We believe that the models obtained and the analyses thereof will promote the anatomical education for patients, students, clinicians, and medical device designers. The methodologies employed here can also be utilized to study other anatomical features of our human heart specimens, such as the coronary arteries. To further encourage the educational value of this research, we have shared the venous models on our free access website: <a href="http://www.vhlab.umn.edu/atlas" target="_blank">www.vhlab.umn.edu/atlas</a>.

The objective of this research is to recreate and then access the anatomy of the human cardiac venous system using 3D reconstructions generated from contrast-computed tomography scans.

콘트라스트 계산하기 관류 고정 시편의 단층 촬영을 이용하여 인간의 심장 정맥 시스템의 해부학 적 재건

A detailed  understanding of the complexity and relative variability within the human  cardiac venous system is crucial for the development of cardiac ...

In Vivo Quantitative Assessment of Myocardial Structure, Function, Perfusion and Viability Using Cardiac Micro-computed Tomography

The use of Micro-Computed Tomography (MicroCT) for in vivo studies of small animals as models of human disease has risen tremendously due to the fact that MicroCT provides quantitative high-resolution three-dimensional (3D) anatomical data non-destructively and longitudinally. Most importantly, with the development of a novel preclinical iodinated contrast agent called eXIA160, functional and metabolic assessment of the heart became possible. However, prior to the advent of commercial MicroCT scanners equipped with X-ray flat-panel detector technology and easy-to-use cardio-respiratory gating, preclinical studies of cardiovascular disease (CVD) in small animals required a MicroCT technologist with advanced skills, and thus were impractical for widespread implementation. The goal of this work is to provide a practical guide to the use of the high-speed Quantum FX MicroCT system for comprehensive determination of myocardial global and regional function along with assessment of myocardial perfusion, metabolism and viability in healthy mice and in a cardiac ischemia mouse model induced by permanent occlusion of the left anterior descending coronary artery (LAD).

In Vivo Quantitative Assessment of Myocardial Structure, Function, Perfusion and Viability Using Cardiac Micro-computed Tomography

This method outlines the use of Quantum Micro-Computed Tomography (MicroCT) to assess cardiac morphology, function, perfusion, metabolism and viability with iodinated contrast agent in mice with experimentally-induced myocardial ischemia. The technique can be applied for non-destructive high-throughput longitudinal in vivo imaging of various animal models of human heart disease.

심근 구조, 기능의 생체 양적 평가에서 관류 및 생존 능력은 심장 마이크로 컴퓨터 단층 촬영을 사용하여

The use of Micro-Computed Tomography (MicroCT) for in vivo studies of small animals as models of human disease has risen tremendously due to the fact that ...

Multimodal Volumetric Retinal Imaging by Oblique Scanning Laser Ophthalmoscopy (oSLO) and Optical Coherence Tomography (OCT)

While fluorescence imaging is widely used in ophthalmology, a large field of view (FOV) three-dimensional (3D) fluorescence retinal image is still a big challenge with the state-of-the-art retinal imaging modalities because they would require z-stacking to compile a volumetric dataset. Newer optical coherence tomography (OCT) and OCT angiography (OCTA) systems overcome these restrictions to provide three-dimensional (3D) anatomical and vascular images, but the dye-free nature of OCT cannot visualize leakage indicative of vascular dysfunction. This protocol describes a novel oblique scanning laser ophthalmoscopy (oSLO) technique that provides 3D volumetric fluorescence retinal imaging. The setup of the imaging system generates the oblique scanning by a dove tail slider and aligns the final imaging system at an angle to detect fluorescent cross-sectional images. The system uses the laser scanning method, and therefore, allows an easy incorporation of OCT as a complementary volumetric structural imaging modality. In vivo imaging on rat retina is demonstrated here. Fluorescein solution is intravenously injected to produce volumetric fluorescein angiography (vFA).

Multimodal Volumetric Retinal Imaging by Oblique Scanning Laser Ophthalmoscopy oSLO and Optical Coherence Tomography OCT

Here, we present a protocol to get a large field of view (FOV) three-dimensional (3D) fluorescence and OCT retinal image by using a novel imaging multimodal platform. We will introduce the system setup, the method of alignment, and the operational protocols. In vivo imaging will be demonstrated, and representative results will be provided.

복합 체적 망막 이미징 오블리크 스캐닝 레이저 Ophthalmoscopy (오슬로) 및 광학 일관성 단층 촬영 (OCT)

While fluorescence imaging is widely used in ophthalmology, a large field of view (FOV) three-dimensional (3D) fluorescence retinal image is still a big ...

Nondestructive Monitoring of Degradable Scaffold-Based Tissue-Engineered Blood Vessel Development Using Optical Coherence Tomography

Engineered vascular grafts with structural and mechanical properties similar to natural blood vessels are expected to meet the growing demand for arterial bypass. Characterization of the growth dynamics and remodeling process of degradable polymer scaffold-based tissue-engineered blood vessels (TEBVs) with pulsatile stimulation is crucial for vascular tissue engineering. Optical imaging techniques stand out as powerful tools for monitoring vascularization of engineered tissue enabling high-resolution imaging in real-time culture. This paper demonstrates a nondestructive and fast real-time imaging strategy to monitor the growth and remodeling of TEBVs in long-term culture by using optical coherence tomography (OCT). Geometric morphology is evaluated, including vascular remodeling process, wall thickness, and comparison of TEBV thickness in different culture time points and presence of pulsatile stimulation. Finally, OCT provides practical possibilities for real-time observation of the degradation of polymer in the reconstructing tissues under pulsatile stimulation or not and in each vessel segment, by compared with the assessment of polymer degradation using scanning electron microscopic(SEM) and polarized microscope.

A step by step protocol for nondestructive and long-period monitoring the process of vascular remodeling and scaffold degradation in real-time culture of biodegradable polymeric scaffold-based tissue-engineered blood vessels with pulsatile stimulation using optical coherence tomography is described here.

광학 일관성 단층 촬영을 사용 하 여 분해 비 계 기반 조직 설계 혈관 개발의 비파괴 모니터링

Engineered vascular grafts with structural and mechanical properties similar to natural blood vessels are expected to meet the growing demand for arterial ...