Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Сетчатка разделяет видно сходство с мозгом и таким образом представляет собой уникальный окно неинвазивно учиться сосудистую и структуру нейронов в головном мозге. Этот протокол описывает метод для изучения слабоумие, используя сетчатки методы визуализации. Этот метод может потенциально помочь в диагностике и оценке рисков слабоумия.
Сетчатки предлагает уникальный «окна» для изучения патофизиологических процессов деменции в головном мозге, как она является продолжением центральной нервной системы (ЦНС) и разделяет видно сходство с мозгом с точки зрения эмбрионального происхождения, анатомические особенности и физиологические свойства. Сосудистой и нейрональных структура в сетчатке теперь может быть легко визуализировать и неинвазивным используя сетчатки методы визуализации, включая Фундус фотография и оптическая когерентная томография (Окт) и количественно полу-автоматически с помощью компьютерный анализ программ. Изучение ассоциации между сосудистой и нейрональных изменения в сетчатке и слабоумие может улучшить наше понимание деменции и, потенциально, помощь в диагностике и оценке риска. Этот протокол направлен на описать метод количественной оценки и анализа сетчатки сосудистую и нейронные структуры, которые потенциально связаны с деменцией. Этот протокол также предоставляет примеры сетчатки изменений по предметам с деменцией и обсуждаются технические вопросы и текущих ограничений сетчатки изображений.
Ввиду увеличения продолжительности жизни деменция стал серьезной медицинской проблемой, способствуют значительные социальные и экономического здоровья бремени глобально1,-2,-3,-4,-5. Сегодня человек в Соединенных Штатах развивается болезнь Альцгеймера (AD), наиболее распространенной формой слабоумия, каждый 66 s6. Было подсчитано, что к 2050 году, 115 миллионов человек будут затронуты AD7.
Сетчатки предлагает уникальный «окна» для изучения деменцией вследствие его же анатомические и физиологические свойства с мозгом. С точки зрения сосудистую сетчатки артериол и венул, измерения 100 до 300 мкм в диаметре, разделяют сходные черты с малых сосудов головного мозга, таких как конец артериол без анастомозов, барьерные функции и авто регулирование8, 9. с точки зрения структуры нейронов, ганглиозных клеток сетчатки (РГК) доля типичные свойства с нейронов в центральной нервной системе (ЦНС) 10. РГК видное место связаны с мозга, как они формируют зрительного нерва и проект визуальные сигналы от сетчатки боковых ядер коленчатые и четверохолмия. Зрительного нерва, похож на много волокон нейронов в ЦНС, Миелинизированные, олигодендроциты и периваскулярными менингеальные слоями. В частности, оскорбление для зрительного нерва может привести в аналогичные ответы, наблюдается в других аксоны ЦНС, такие как Ретроградная и антероградная дегенерация аксона, рубцов, разрушение миелиновой, вторичной дегенерации и ненормальным уровня нейротрофических факторы и нейромедиаторов11,12,,1314. Внешний вид визуальных симптомы у некоторых больных ад может быть объяснено надежной связи между сетчатки и мозга15,16. В результате было предложено, что сетчатки может отражать патологических процессов слабоумия в головном мозге и сетчатки изображений может использоваться для изучения слабоумия.
Сетчатки сосудистую и нейронные структуры теперь могут быть визуализированы неинвазивно используя сетчатки методы визуализации. К примеру фотографии сетчатки глазного дна может быть захвачен с помощью фундус-камеры, и характеристики сетчатки сосудистую (например, судно калибр, извилистость и фрактальной аспект) затем могут быть количественно с помощью компьютерного анализа программы. Кроме того параметры сетчатки нейронные структуры (например, толщина ганглия клеток внутренний сплетениевидный слой [GC-IPL] и слой сетчатки нервных волокон [RNFL]) также может быть измерена с помощью оптическая когерентная томография (Окт) и количественно с помощью встроенной алгоритмы анализа.
С учетом важности сетчатки изображений для изучения слабоумие этот протокол стремится описать метод обработки изображений и анализа сетчатки сосудистую и нейронные структуры в естественных условиях с использованием сетчатки методы визуализации. Этот протокол также предоставляет примеры сетчатки изменений по предметам с деменцией и обсуждаются технические вопросы и текущих ограничений сетчатки изображений.
все методы, описанные здесь были одобрены Комитет по этике местных клинических исследований в Гонконге.
Примечание: для простоты, оборудование, перечисленное в Таблице материалов используется для иллюстрации процедуры сетчатки изображений и последующего анализа. Измерение параметров сетчатки сосудистого иллюстрируется с помощью Сингапур I судно оценки программы (SIVA) 17 (версии 4.0, Национальный университет Сингапура, Сингапур). Однако, следует отметить, что другой набор оборудования может быть принят как основополагающие принципы остаются аналогичными.
1. подготовить вопросы для сетчатки Imaging
2. Измерить сетчатки сосудистого параметров от глазного дна фотографии с помощью программы компьютерного анализа
на рисунке 1: Схематическая диаграмма, показывающая процедур измерения сетчатки сосудистого параметров. (A) получать фотографии оптический диск ориентированного глазного дна с помощью фундус-камера. Рисунок 1A и 2A рисунок являются две фотографии глазного дна с оптимальным качеством. (B) загрузить фотографии глазного дна на облаке сервер и введите детали соответствующих исследований, включая фактор преобразования изображения (ICF). Другие программы компьютерного анализа могут использовать методы на основе облака для Организации и хранения изображений. (C) открыть Фундус фотография в программе автоматизированного анализа. Марк расположение центр диска зрительного нерва (D) и (E) запрашивать программное обеспечение для автоматического обнаружения обода диска зрительного нерва и место измерения сетку. (F) конструкции судна Прориси основанный на пути судна и заложить судна покрывает оценить диаметры судов. (G) отрегулируйте Прориси неправильный судно и судно охватывает вручную. (H) мера в спектре сетчатки сосудистого параметров, включая судно калибров, извилистость, фрактальная размерность и бифуркации. (D) шаг к шагу (F) и шаг (H) может выполняться автоматически некоторыми программами компьютерного анализа. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 2: фотографии глазного дна с оптимальным и оптимальным качеством. Качество изображения Фундус фотография должна проверяться сразу же после захвата изображений, как качество изображения непосредственно влияет на последующее измерение сетчатки сосудистого параметров. Изображение должно быть отброшено, если один из этих артефактов наблюдается. Эти изображения были получены с помощью фундус-Камера 50°. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 3: расчет коэффициента преобразования изображения (ICF). Чтобы вычислить ICF, случайным образом выберите 10% выборки изображений из исследования (шаг 1). Затем Измерьте высоту оптических дисков из изображения (в пикселах) пробы (шаг 2). Рассчитать ICF, используя формулу: ICF = 1800 мкм / (средняя высота пикселей оптических дисков выборку изображений), где 1800 мкм — приблизительно высоту нормального диска зрительного нерва (шаг 3). Как увеличение эффекта и изображения резолюции отличается от модели камеры, необходимо рассчитать точную ICF для каждой камеры используется. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 4: распространенные ошибки auto-трассировки. Автоматическое судно трассировки не вполне точны и ручной корректировки необходимы для обеспечения точности измерений. Эта цифра показывает общие ошибки auto-трассировки и демонстрирует оптимальные результаты после ручной корректировки. (A) центр диска зрительного нерва неправильно помечен и это приведет к отклонению измерения сетки, которые могут повлиять на последующие измерения. В идеале внутренний круг сетки измерения следует изложить обода диска зрительного нерва. (B) неполной судно трассировки может привести к неправильной измерения фрактальной размерности, извилистость и т.д., которые путь судно должно быть прослежены до конца судна. Если дистальной частью судна падает вне сетки измерения, отслеживания могут быть остановлены на outermost белый круг. (C) судно Прориси на кроссовер сайты подвергаются более высокой тенденция ошибки и таким образом требуют особого внимания. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 5: неправильный судна покрывает. Эта цифра показывает примеры неправильного судно крышек, которые должны быть отключены и исключены из последующих измерений. Охватывает судна следует отключить, если они не перпендикулярно судов (A). Кроме того судно охватывает также следует отключить, если судно трассируемого скрыта под другого судна (B), или крышки судно не может представлять приблизительную ширину судна (C). пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 6: количественная оценка сетчатки сосудистую. (A) зона B (определяется как 0.5-1.0 диск диаметром от поля диска) используется для измерения судно калибров зоны B согласно риск атеросклероза в исследовании общин. Зона C (определяется как 0.5-2.0 диск диаметром от поля диска) используется для измерения судно калибров зоны C и спектр сетчатки сосудистого сетевых параметров (например, извилистость, фрактальная размерность и бифуркации). (B) охватывает судна являются измерения линий, используемых для оценки калибров сетчатки судна (или диаметра). Покрывает неправильное судна должны быть вручную исключены из измерения. (C) для всех судов, которые имеют их первый бифуркации в пределах зоны C, программа автоматически измеряет ветвления углов (θ) первого бифуркации. Кроме того, также ветвления коэффициент рассчитывается по формуле: ветвления коэффициент = (d 1 2 + d 2 2) / d 0 2, где d 0 представляет калибр ствола и d 1 и d 2 являются филиал калибров. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
3. оценить толщину GC-IPL и RNFL
Рисунок 7: Схематическая диаграмма, показывающая процедуры измерения толщины RNFL и GC-IPL. Оптическая когерентная томография (Окт) может использоваться для измерения толщины ганглия клеток внутренний сплетениевидный слой (GC-IPL) и слой сетчатки нервных волокон (RNFL). (A, B) Измерение толщины GC-IPL и RNFL, с помощью встроенной “ макулярной куб ” и “ диска зрительного нерва куб ” сканирование протоколы соответственно. (C, D) Проверите качество изображения сразу после захвата изображений. Удалить изображение и повторите сканирование, если сила сигнала меньше, чем 6, или обнаружены артефакты движения. (E, F) Затем запрашивать встроенную анализ программы автоматически анализировать результат сканирования и создания отчета для интерпретации. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 8: югу оптимальные результаты оптическая когерентная томография. Общие югу оптимальные результаты оптическая когерентная томография (Окт) включают в себя (A) бедных сигнала (значение прочности < 6) и артефакты движения (B). Качество сканирования следует пересмотреть сразу же после захвата изображений, и сканирования следует повторить, если встречаются эти артефакты. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Рисунок 9: слоях сетчатки, используется для Оценка структуры сетчатки нейрональных. Слой сетчатки нервных волокон (RNFL) измеряется с помощью алгоритма зрительного нерва головы (БЕЙКЕ), в то время как ганглия клеток внутренний сплетениевидный слой измеряется с помощью алгоритма анализа (ВКА) клеток ганглия. Алгоритм БЕЙКЕ сегменты внутренней и внешней границы RNFL для измерения толщины RNFL. GCA алгоритм обнаруживает внешние границы слой сетчатки нервных волокон (RNFL) и внутренний сплетениевидный слой (IPL) приносить комбинированных толщина слоя ганглия клеток (GCL) и IPL. Толщины GCL и IPL измеряются вместе, как анатомически нечеткие границы между GCL и IPL. Однако, комбинированные толщина GCL и IPL (т.е. GC-IPL) по-прежнему свидетельствует о здоровье РГК. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этого Рисунок.
Рисунок 10: Пример, чтобы показать различия в сетчатки сосудистую между нормальным вопросом и предметом AD. По сравнению с нормальным вопросом, Фундус фотография объявление темы показали более узк?...
Этот протокол описывает процедуры количественного нейронов и сосудистые изменения в сетчатке в естественных условиях. Как сетчатки разделяет аналогичные эмбрионального происхождения, анатомические особенности и физиологические свойства с мозгом, эти изменения сетчатки могут ?...
Мы хотели бы выразить нашу признательность школа Computing, Национальный университет Сингапура для технической поддержки.
Что касается потенциальных финансовых связей автор Тянь ю. Вонг является соизобретателем программы оценки судно Сингапур I (SIVA), используемый в этой статье.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Non-mydriatic Retinal Camera | Topcon, Inc, Tokyo, Japan | TRC 50DX | N/A |
Singapore I Vessel Assessment Program | National University of Singapore | Version 4.0 | N/A |
CIRRUS HD-OCT | Carl Zeiss Meditec, Inc, Dublin, CA | Model 4000 | N/A |
Mydriatic Agents | N/A | N/A | Prepared from 1% tropicamide and 2.5% phenylephrine hydrochloride |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены