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).

Declaração de Ética: A aprovação foi obtida a partir da análise da Diretoria da Universidade de Pittsburgh School of Medicine Institucional antes de recrutamento assunto começou. Todos os indivíduos forneceram consentimento informado antes da participação no estudo. 1. Aquisição de Dados <ol><li> Elevação de Pressão <ol><li> Tome as medições da linha de base (PIO e outubro medições) por incutir uma queda de 0,5% proparacaina no olho. Esperar 3 min para eficácia. </li><li> Gentilmente aplicar pressão para a esclerótica temporal com o ophthalmodynamometer, 30 g na coorte 1, e 5 e, em seguida, 10 g de coorte 2. Em seguida, tomar as medidas desejadas (PIO e outubro) como segue <ol><li> Medidas da PIO <ol><li> Medir PIO basal. Elevar a pressão como descrito na seção 1.1. </li><li> Na coorte 1 instilar uma gota de proparacaína a 0,5%, 3 minutos para permitir que a eficácia, e aplicam-se 30 g de pressão à esclerótica. Enquanto a pressão está sendo aplicada, medir a PIO utilizando o tonômetro seguinte cturerinstruções de cturer. </li><li> Na coorte 2, instilar uma gota de proparacaína a 0,5%, 3 minutos para permitir que a eficácia, e aplicam-se 5 g de pressão usando uma ophthalmodynamometer escleral. Medir a PIO durante a elevação da pressão utilizando as instruções do fabricante tonômetro seguinte a. <ol><li> Esperar 5 minutos após a medição 5 g. </li><li> Aplicar 10 g de pressão escleral por ophthalmodynamometer, e medir a PIO durante a elevação da pressão usando o tonômetro de acordo com as instruções do fabricante. Grave a PIO e condição (ou seja, linha de base ou 10 g) no registo de estudo. </li></ol></li></ol></li><li> Outubro de digitalização <ol><li> Assente o assunto no scanner de outubro. Digite os dados demográficos do paciente para novos temas, ou recolha de dados demográficos do banco de dados outubro para assuntos previamente digitalizados. </li><li> Selecione o segmento anterior protocolo 512 x 128 digitalização. Centralize o olho na janela de imagem de vídeo. Diminuir a distância entre o scannere olho até que a imagem córnea transversal aparece na janela de digitalização </li><li> Usando os comandos verbais posicionar o limbo temporal com o centro da janela de digitalização, orientando olhar paciente na direcção nasal </li><li> Adquirir a varredura de linha de base, e rever a verificação de qualidade. Se for aceitável, salvar, e se não for aceitável, repita este passo. <ol><li> Aceitar varreduras se não houver pisca, e o ângulo é visualizado em todo o volume sem deriva fora da borda da imagem ou virar na parte superior. </li></ol></li><li> Incutir uma queda de 0,5% proparacaína, permitir que 3 min para a eficácia, e repita os passos 1.3.2 através de 1.3.5. </li><li> Para coorte 1, aplicam-se 30 g de pressão de esclerótica por ophthalmodynamometer, e adquirir o varrimento enquanto a pressão está a ser aplicada. Retire a pressão e avaliar a verificação de qualidade. Se for aceitável, salvar, e se não for aceitável, repita este passo. </li><li> Para coorte 2, aplicam-se 5 g de pressão escleral por ophthalmodynamometer, e adquirir o varrimento enquanto a pressão está a ser aplicada. Retire a pressão e avaliar a verificação de qualidade. Se for aceitável, salvar, e se não for aceitável, repita este passo. </li><li> Espere 5 minutos, permitindo que o olho para se recuperar do 5 g perturbação pressão. </li><li> Para coorte 2, aplicam-se 10 g de pressão de esclerótica por ophthalmodynamometer, e adquirir o varrimento enquanto a pressão está a ser aplicada. Retire a pressão e avaliar a verificação de qualidade. Se for aceitável, salvar, e se não for aceitável, repita este passo. </li><li> Grave o tempo de varredura, condição (ie, linha de base ou 10 g) e localização no registo de estudo. </li></ol></li></ol></li></ol></li></ol> 2. Processamento de Dados <ol><li> Conecte um dispositivo de armazenamento USB de alta capacidade para a outubro Selecione &quot;Exportar&quot; no menu Registros sobre a outubro Designar um local de arquivo para arquivos exportados na unidade USB. De-selecione a opção &quot;.zip&quot;. Digite o nome do paciente para scans a ser exportado e selecione os exames a serem exportados. Inicie a exportação. </li><li> Quando a exportação for concluída, desmontar a unidade USB e retire do PTU. Conecte o drive USB de alta capacidade que contém as imagens exportadas para a estação de trabalho de processamento de imagem. </li><li> Inicie o programa de processamento de imagem neste caso ImageJ. </li><li> Importe os dados de imagem em bruto; selecione &quot;File -&gt; Importar -&gt; Raw&quot; no menu arquivo. Selecione o arquivo com terminando em &quot;_cube_raw.img&quot; para ser processado a partir da unidade USB. </li><li> Salve o arquivo importado usando um novo nome, de modo que os dados da imagem original é salvo inalterado (http://www.ori.dhhs.gov/education/products/RIandImages). </li><li> Digite os parâmetros de importação da seguinte forma, de tipo de imagem: 8 bit, Largura: 512, altura: 1024, Offset: 0; Número de imagens: 128. </li><li> Selecione &quot;Plugins -&gt; R direito de inscrição -&gt; StackReg&quot; no menu de plugins. E, em seguida, selecione a opção &quot;Corpo Rígido&quot;Opção. Em seguida, selecione &quot;File -&gt; Salvar como -&gt; TIFF&quot; para salvar a pilha alinhados. </li><li> Selecione &quot;Processo -&gt; Filtros -&gt; A média de 3D&quot; no menu de processo. Digite os parâmetros X = 1, Y = 1, e Z = 1 como as opções de filtro. Repita esta etapa duas vezes. </li><li> Selecione &quot;Arquivo -&gt; Salvar como -&gt; TIFF&quot; para salvar a pilha média. Girar a roda do mouse para mover-se para o quadro 1 da pilha ativa. </li><li> Selecione &quot;Processo -&gt; melhorar o contraste local (CLAHE)&quot; no menu Processamento. Utilize o tamanho de bloco de parâmetros: 31, barras do histograma: 256, inclinação máxima: 5, Máscara: nenhum, e marque a opção &quot;fast&quot;. Use a tecla seta para a direita para avançar para o próximo quadro. </li><li> Mover-se para o quadro 2 da pilha ativa e repita o Process-&gt; melhorar o contraste local (CLAHE). Repetir até todos os quadros tiveram contraste melhorado. </li><li> Selecione &quot;Arquivo -&gt; Salvar como -&gt; TIFF&quot;; para economizar a pilha de realce. Em seguida, selecione &quot;Imagem -&gt; Ajuste -&gt; Size&quot; no menu Imagem. Desmarque a opção &quot;Restringir Proporções&quot;, em seguida, insira Largura: 2.048 e altura: 1.024 valores. </li><li> Selecione &quot;Imagem -&gt; Transform -&gt; Inverter Verticalmente&quot; no menu Imagem. Em seguida, selecione &quot;Analisar -&gt; Set Scale&quot; no menu Analisar. Digite Distância em pixels: 2.048, distância Conhecido: 4.000, e Pixel Aspect Ratio: 1 e clique em OK. Selecione &quot;Arquivo -&gt; Salvar como -&gt; TIFF&quot; para salvar a 1 calibrado: uma relação de aspecto de pilha. </li><li> Lentamente girar a roda do mouse para examinar visualmente as varreduras para identificar um cruzamento embarcação distintivo para servir como um ponto de referência dentro de varreduras. Anote o número da imagem e número de referência do quadro na planilha de análise. </li><li> Pressione a seta para a esquerda chave 15 vezes para ir para o primeiro quadro de medição. Selecione a opção &quot;SelectionsR Freehand21; ferramenta a partir da barra de ferramentas. </li><li> Posicione o mouse no centro de SC e pressione a seta para cima. Repita este passo até SC enche a tela. </li><li> Manualmente segmento SC circundando a fronteira com o mouse. Segure a tecla Control (Ctrl) e aperte D para o quadro actual da imagem. Segure a tecla Ctrl e pressione M. Transcrever a medição da SC área transversal e número do quadro de medição para a planilha de análise. De-selecione a área delineada. Pressione a seta para direita chave 3 vezes. Repita este passo até SC foi medido em 10 quadros. </li><li> Pressione a seta para a esquerda chave 30 vezes para voltar para o primeiro quadro de medição. </li><li> Selecione a ferramenta segmento em linha reta da barra de ferramentas. </li><li> Desenhar uma linha reta desde o ântero-posterior mais para a maioria dos locais no-SC. Segure a tecla Ctrl e pressione D para somente o quadro atual. Segure a tecla Ctrl e pressione comprimento M. Transcribe SC eo número do quadro para a planilha de análise. De-selecione a área delineada. Pressione a tecla seta para a direitaTrês vezes. Repita este procedimento até comprimento SC foi medida nos mesmos 10 quadros como área transversal a SC. </li><li> Inserir a equação IOWD SC-length = SC-CSA / axial na planilha de análise para calcular média SC interior da parede com a distância da parede exterior (SC-IOWD) dividindo-se as medições da área pelas medições de comprimento. </li><li> Pressione a seta para a esquerda chave 30 vezes para voltar para o primeiro quadro de medição. </li><li> Selecione a ferramenta segmento em linha reta da barra de ferramentas. </li><li> Desenhar uma linha reta desde o anterior-mais em SC para a fronteira da malha trabecular e câmara anterior. Certifique-se de que a linha é perpendicular à fronteira. Segure Ctrl e pressione D, em seguida, M. </li><li> Desenhar uma linha a partir do posterior-most localização do SC e da fronteira da TM e da câmara anterior. Certifique-se de que a linha perpendicular à fronteira. Hold Control e pressione D, em seguida, M. </li><li> Desenhar uma linha do centro de SC e da fronteira da TM e da câmara anterior. Certifique-se de que a line perpendicular à fronteira. Segure a tecla Ctrl e pressione D para somente o quadro atual. </li><li> Transcrever as três medições de espessura TM e número do quadro para a planilha de análise. Para fazer isso pressione a seta para direita chave 3 vezes. Repita este passo até espessura TM foi medida nos mesmos 10 quadros como área transversal a SC. </li></ol>

<ol>
	<li>Quigley, H. A., Broman, A. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+number+of+people+with+glaucoma+worldwide+2010+and+2020.">The number of people with glaucoma worldwide 2010 and 2020.</a> The British journal of ophthalmolog. 90, 262-267 (2006).</li><li>Sommer, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relationship+between+intraocular+pressure+and+primary+open+angle+glaucoma+among+white+and+black+Americans.+The+Baltimore+Eye+Survey.">Relationship between intraocular pressure and primary open angle glaucoma among white and black Americans. 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R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Schlemm's+canal+and+primary+open+angle+glaucoma:+correlation+between+Schlemm's+canal+dimensions+and+outflow+facility.">Schlemm's canal and primary open angle glaucoma: correlation between Schlemm's canal dimensions and outflow facility.</a> Experimental eye researc. 62, 101-109 (1996).</li><li>Camras, L. J., Stamer, W. D., Epstein, D., Gonzalez, P., Yuan, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+effects+of+trabecular+meshwork+stiffness+on+outflow+facility+in+normal+human+and+porcine+eyes.">Differential effects of trabecular meshwork stiffness on outflow facility in normal human and porcine eyes.</a> Investigative ophthalmolog., &amp; visual scienc. 53, 5242-5250 (2012).</li><li>Last, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Elastic+modulus+determination+of+normal+and+glaucomatous+human+trabecular+meshwork.">Elastic modulus determination of normal and glaucomatous human trabecular meshwork.</a> Investigative ophthalmolog., &amp; visual. 52, 2147-2152 (2011).</li><li>Lutjen-Drecoll, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+morphology+of+the+trabecular+meshwork+in+primate+eyes.">Functional morphology of the trabecular meshwork in primate eyes.</a> Progress in retinal and eye researc. 18, 91-119 (1999).</li><li>Li, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pilocarpine-induced+dilation+of+Schlemm's+canal+and+prevention+of+lumen+collapse+at+elevated+intraocular+pressures+in+living+mice+visualized+by+OCT.">Pilocarpine-induced dilation of Schlemm's canal and prevention of lumen collapse at elevated intraocular pressures in living mice visualized by OCT.</a> Investigative ophthalmolog., &amp; visual scienc. 55, 3737-3746 (2014).</li><li>Francis, A. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphometric+analysis+of+aqueous+humor+outflow+structures+with+spectral-domain+optical+coherence+tomography.">Morphometric analysis of aqueous humor outflow structures with spectral-domain optical coherence tomography.</a> Investigative ophthalmolog., &amp; visual. 53, 5198-5207 (2012).</li><li>Kagemann, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=3D+visualization+of+aqueous+humor+outflow+structures+in-situ+in+humans.">3D visualization of aqueous humor outflow structures in-situ in humans.</a> Experimental eye researc. 93, 308-315 (2011).</li><li>Kagemann, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+and+assessment+of+Schlemm's+canal+by+spectral-domain+optical+coherence+tomography.">Identification and assessment of Schlemm's canal by spectral-domain optical coherence tomography.</a> Investigative ophthalmolog., &amp; visual. 51, 4054-4059 (2010).</li><li>Kagemann, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=IOP+Elevation+Reduces+Schlemm's+Canal+Cross-sectional+Area.">IOP Elevation Reduces Schlemm's Canal Cross-sectional Area.</a> Investigative ophthalmolog &amp; visual scienc. , (2014).</li></ol>

Dr. Schuman recebeu royalties por propriedade intelectual licenciada pelo Instituto de Tecnologia de Massachusetts e Massachusetts Eye and Ear Infirmary para Zeiss, Inc.

A presente técnica aproveita observação não invasivo da resposta mecânica do tecido macio para quantificar colapso SC. Os trabalhos futuros usando cadáveres olhos humanos é necessário para calibrar desvios de tecido rigidez tecidual real após a dissecação. Mas, esses estudos vão sofrer as mesmas limitações dos modelos de escoamento anteriores; especificamente, que as contribuições de músculo vivendo a tensão do tecido não estará presente. Além disso calibração num modelo de olho do mamífero vivo ...

O glaucoma é a segunda principal causa mundial de cegueira irreversível 1. Pressão intra-ocular (PIO) elevada é um fator de risco causal para a presença ea progressão do glaucoma 2-7. &#160; PIO é regulada pelo equilíbrio entre a formação e escoamento do humor aquoso 8. Os locais de maior resistência ao escoamento do tecido são juxtacanicular e a parede interna do canal de Schlemm (CS), a interface entre SC e a malha trabecular (TM) 9-11. Enquanto TM rigidez pode contribuir para a prevenção de colapso SC em face da elevação da PIO, Overby 12 et ai. Demonstraram recentemente que a expressão do gene no glaucoma é alterada, o que resulta num aumento da rigidez SC endotelial, impedindo a formação de poros, levando a elevação da pressão intra- olhos glaucomatosos 13. TM morfologia e rigidez correlacionam-se com facilidade de drenagem 14,15, enfatizando tele precisa medir suas características biomecânicas. Medições de microscopia de força atômica da TM mostrar rigidez elevada nos olhos doados por pacientes de glaucoma (81 kPa), em comparação com os olhos de doadores sem glaucoma (4,0 kPa) 16, mas essas medições foram feitas em ex vivo tecidos dissecados. O TM posterior é ancorada no músculo ciliar através tendões anteriores das células musculares longitudinais que são inseridos no exterior lamelares e cribiforme 17 TM. Ciliar músculo (CM) atividade pode aumentar TM tautness, imitando elevada rigidez TM 17. A capacidade de observar alterações na resistência ao colapso SC induzidas por perturbações do músculo liso tem sido demonstrado em modelos animais 18. Nós demonstramos a capacidade de imagem não-invasiva do sistema aquoso primário humor saída em olhos humanos vivendo distal e incluindo SC usando espectral domínio tomografia de coerência óptica (OCT) &lt;sup&gt; 19-21. Usando esta técnica, que têm demonstrado a capacidade de quantificar a resposta morfométricas da TM e SC para o aumento da PIO aguda 22. O objetivo geral do método aqui descrito foi quantificar a resposta morfométricas da via de saída vivendo a elevação da PIO aguda em tecidos vivos in situ. Esta técnica tem a vantagem de o exame da TM sob condições fisiológicas, que inclui contribuições de ambos actividade fibra contrátil dentro da TM TM e CM para rigidez, em comparação com as medições feitas publicados em tecidos dissecados. A lógica por trás de aplicar esta técnica para observação da resposta TM mecânica é que ela nos proporciona conhecimentos de outra forma indisponíveis para o comportamento mecânico do TM, que agora sabemos ser ligada diretamente a resistência de saída e regulação IOP 13. Para discernir a contribuição de tecidos contráteis a rigidez geral, uma pequena cohort de indivíduos foi examinado sem e com supressão da atividade do músculo liso pela administração de tropicamida.

<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

As características mecânicas da malha trabecular (TM) está ligada à resistência de escoamento e a pressão intra-ocular (PIO) a regulação. A lógica por trás dessa técnica é a observação direta da resposta mecânica da TM para o aumento da PIO aguda. Antes da digitalização, a PIO é medido no início e durante a elevação da PIO. O limbo é digitalizado por espectral-domain tomografia de coerência óptica no início e durante a elevação da PIO (ophthalmodynamometer (ODM), aplicada em 30 g vigor). Scans são processados ​​para melhorar a visualização da via humor drenagem do humor aquoso usando ImageJ. Marcos vasculares são usados ​​para identificar locais correspondentes na linha de base e da PIO volumes de verificação de elevação. Schlemm canal área (SC) transversal (SC-CSA) e comprimento SC de anterior para posterior ao longo do eixo longas são medidos manualmente em 10 locais dentro de um segmento de 1 mm da SC. Significa a distância interior da parede exterior (comprimento do eixo curto) é calculada como a área de SC dividido pelo seucomprimento do eixo longo. Para examinar a contribuição de tecidos adjacentes ao efeito elevações da PIO, as medições são repetidas, sem e com o relaxamento do músculo liso com instilação de tropicamida. TM migração em SC é resistido por TM rigidez, mas é reforçada pelo apoio da sua fixação ao músculo liso adjacente dentro do corpo ciliar. Esta técnica é o primeiro a medir a resposta humana viva TM para elevação da pressão in situ sob condições fisiológicas dentro do olho humano.

Utilizando essas técnicas de aquisição de dados e análise de imagem, são obtidos os efeitos de pequenas e grandes alterações na pressão intra-ocular em vias de saída parâmetros morfológicos, tais como SC área em corte transversal (Figura 1). Podemos ver que altos níveis de aumento da PIO produzir um colapso observável de SC, como representado por uma grande redução na área transversal. O olho parece ser capaz de acomodar pequenos aumentos na pressão intra-ocular, tal como evidenciado p...

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Trabecular Meshwork Response to Pressure Elevation in the Living Human Eye

Rede trabecular (TM) de migração para o espaço do canal de Schlemm pode ser induzida por elevação da pressão aguda por ophthalmodynamometer, e observado por tomografia domínio espectral de coerência óptica. O objetivo deste método é o de quantificar a resposta morfométricas da via de saída vivendo a elevação da pressão aguda em tecidos vivos in situ.

Response malha trabecular para elevação de pressão na Vida Olho Humano

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 visualizações.  University of Pittsburgh School of Medicine.  Rede trabecular (TM) de migração para o espaço do canal de Schlemm pode ser induzida por elevação da pressão aguda por ophthalmodynamometer, e observado por tomografia domínio espectral de coerência óptica. O objetivo deste método é o de quantificar a resposta morfométricas da via de saída vivendo a elevação da pressão aguda em tecidos vivos in situ. 

Vídeo: 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.

Medida da Pressão Intracraniana peridural em ratos, utilizando um transdutor de pressão de fibra óptica

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

Medicina

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

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

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

Injeção de sub-retiniana de Vetores da terapia genética e células-tronco no olho do rato

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.

Desenvolvimento de um ambiente de jogo de áudio baseada Virtual para ajudar com habilidades de navegação em Cegos

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.

Avaliando Miogênica Resposta e vasoactividade em artérias mesentéricas de resistência Usando Miografia Pressão

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

Intrauterine Telemetry to Measure Mouse Contractile Pressure In Vivo

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

Intrauterine Telemetry to Measure Mouse Contractile Pressure In Vivo

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

Telemetria Intrauterine medir Rato contrátil Pressão<em&gt; In Vivo</em

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

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

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

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

O cateterismo cardíaco em camundongos para medir o volume Pressão do relacionamento: Investigando o efeito Bowditch

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

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

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

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

Um modelo de mouse Retinal isquemia-reperfusão Através elevação da pressão intra-ocular

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.

Implementação de precisão do teste de dose mínima de eritema (MED) para avaliar a variação individual na resposta inflamatória humana

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.

Caracterização de uma nova técnica de cultura de retina organotipípica humana

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.

Resposta cardíaca à estimulação β-adrenérgica determinada pela análise do loop de pressão-volume

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