Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Burada, retinal dejenerasyon, glokom, diyabetik retinopati ve miyopi modellerinde retinal ve oküler yapıları in vivo olarak görselleştirmek için spektral-alan optik koherens tomografinin (SD-OCT) kullanımını açıklamaktayız.
Spektral-alan optik koherens tomografi (SD-OCT), retinal ve oküler yapıları in vivo olarak görselleştirmek için yararlıdır. Araştırmada, SD-OCT, çeşitli retinal ve oküler hastalık ve yaralanma modellerindeki değişiklikleri değerlendirmek ve karakterize etmek için değerli bir araçtır. Işık kaynaklı retinal dejenerasyon modellerinde, SD-OCT, fotoreseptör tabakasının zamanla incelmesini izlemek için kullanılabilir. Glokom modellerinde SD-OCT, azalmış retina sinir lifi tabakasını ve toplam retina kalınlığını izlemek ve oküler hipertansiyonu indükledikten sonra optik sinir kapanmasını gözlemlemek için kullanılabilir. Diyabetik kemirgenlerde, SD-OCT, araştırmacıların toplam retina kalınlığının azalmasının yanı sıra spesifik retina tabakalarının, özellikle de hastalık progresyonu ile retinal sinir lifi tabakasının kalınlığının azaldığını gözlemlemelerine yardımcı olmuştur. Miyopinin fare modellerinde, SD-OCT, eksenel uzunluk değişiklikleri gibi eksenel parametreleri değerlendirmek için kullanılabilir. SD-OCT'nin avantajları arasında oküler yapıların in vivo görüntülenmesi, zaman içinde oküler boyutlardaki değişiklikleri kantitatif olarak izleme yeteneği ve hızlı tarama hızı ve yüksek çözünürlüğü sayılabilir. Burada, SD-OCT yöntemlerini detaylandırdık ve retinal dejenerasyon, glokom, diyabetik retinopati ve miyopi modellerinde laboratuvarımızda kullanım örneklerini gösterdik. Yöntemler anestezi, SD-OCT görüntüleme ve kalınlık ölçümleri için görüntülerin işlenmesini içerir.
Spektral-alan optik koherens tomografi (SD-OCT), klinisyenlerin ve araştırmacıların oküler yapıları noninvaziv olarak incelemelerini sağlayan hassas, yüksek çözünürlüklü bir görüntüleme yöntemidir. Bu görüntüleme tekniği, mikrometre ölçeğinde 1,2 inç vivo üç boyutlu retinal görüntüler yakalamak için interferometriye dayanmaktadır. Yapısal defektler ve/veya retina tabakaları ve subretinal sıvının incelmesi gibi patolojik özelliklerin kolay saptanması ve doğruluğu nedeniyle görme araştırmalarında ve klinikte en sık kullanılan görüntüleme yöntemlerinden biri haline gelmiştir3. SD-OCT, görme ile ilişkili bozuklukların hayvan modellerini kullanan araştırmalarda, yapı ve fonksiyon arasındaki ilişkilerin ve histopatolojik kökenlerinin temel noninvaziv analizlerini sağlamıştır4. SD-OCT, çözünürlüğü nedeniyle (gözün derinliğine bağlı olarak 2-3 mikrona kadar5), retina tabakası kalınlığındaki küçük değişiklikleri bile tespit etme yeteneğine sahiptir. Bu tür bir analiz, hastalığın ilerlemesi için gerekli bilgileri sağlayabilir ve görme ile ilgili bozukluklar için nöroprotektif yöntemlerin ve tedavilerin etkinliğini değerlendirebilir.
SD-OCT, yapının histolojik olarak incelenmesine noninvaziv bir alternatiftir ve ikisinin korelasyon gösterdiği gösterilmiştir6. SD-OCT hücresel çözünürlüğe ulaşmazken, hayvanlarda uzunlamasına çalışmalara izin verir. Bu avantajlıdır, çünkü belirli zaman noktalarında hayvanları ötenazi yapmak zorunda kalmanın aksine, zaman içinde bireysel hayvanlarda hastalık ilerlemesi izlenebilir. Görüntüleme teknikleri gelişmeye devam ettikçe, SD-OCT teknolojisi de ilerleyecek ve gelişmiş görüntü kalitesinin yanı sıra retinal kan damarı fonksiyonu gibi biyolojik süreçleri ince ayrıntılarla değerlendirme yeteneği sağlayacaktır. SD-OCT teknolojisi, 1991 yılında ortaya çıkışından bu yana bile çözünürlük, hız ve hassasiyette büyük ilerlemelerkaydetmiştir 7.
Bu çalışmada, retinal dejenerasyon, glokom ve diyabetik retinopatinin kemirgen modellerinde retina tabakalarındaki değişiklikleri ölçmek için bir SD-OCT sistemi kullanılmaktadır. Burada kullanılan SD-OCT sistemi, derinliği çözümlenmiş görüntüleri gerçek zamanlı olarak elde etmek, işlemek ve depolamak için düşük güçlü, yakın kızılötesi ışık kullanan bir Fourier etki alanı OCT sistemidir. SD-OCT sistemi, 800 nm dalga boyu bandında genişletilmiş derinlik görüntüleme kapasitesine sahiptir ve 8 mm derinlik ve 4 μm çözünürlük sağlar. Fourier etki alanı tespitinde, dokudan gelen dağınık ışık ile bir referans yolu arasındaki girişim sinyali, Fourier'in eksenel taramalar ve/veya dağınık yoğunlukta eksenel derinlik profilleri oluşturmak üzere dönüştürülmesi8. Buradaki çalışmalar için OCT ışını istenilen retinal yapı üzerinden taranırken, seri olarak eksenel taramalar elde edilir. Tipik olarak, bir tarama deseni, iki boyutlu ızgarayı (B-Taramalar), bir raster tarama deseni kullanarak 2B kesitsel görüntülere karşılık gelen doğrusal tek boyutlu tarama çizgilerinin (A-Taramalar) bir koleksiyonu olarak alır. Farelerde miyopiye odaklanan çalışmalar için, bu sistem aynı zamanda oküler yapıların boyutlarını ölçmek için de kullanılır (örneğin, kornea kalınlığı, lens kalınlığı, vitreus odası derinliği ve eksenel uzunluk).
Mevcut sistem, kullanıcıların kendi protokollerini tasarlamalarına, ilgilendikleri oküler yapılara göre uyarlanabilen ve seçilebilen taramalar oluşturmalarına olanak tanır. Bu kullanıcı tanımlı protokollerde yer alan temel taramalar, bu görüntüleme tekniğini kullanıcı dostu hale getirir. Görüntü analizleri için, matematiksel modelleme programında özelleştirilmiş programlama geliştirdik. SD-OCT, oküler yapılardaki patomorfolojik değişiklikleri non-invaziv olarak tanımlamak ve ölçmek ve görme ile ilişkili hastalık progresyonunu izlemek için güçlü bir araçtır.
Açıklanan tüm prosedürler Atlanta Veterans Affairs Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi tarafından onaylanmış ve laboratuvar hayvanlarının bakımı ve kullanımı için Ulusal Sağlık Enstitüleri kılavuzuna uygun hale getirilmiştir (NIH Yayınları, 8. baskı, güncellenmiş 2011).
NOT: Aşağıdaki protokolü geliştirmek için kullanılan SD-OCT sistemi Malzeme Tablosunda açıklanmıştır. Bazı prosedürler bu özel sisteme özgü olsa da, genel yaklaşım diğer OCT cihazları ve hayvan modelleri için uyarlanabilir. Ayrıca, laboratuvarımızda bu protokoller farelerde ve sıçanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır; Bununla birlikte, genel yaklaşım, bir bireyin cihazında doğru lens ve yeteneklere sahip olması koşuluyla farklı hayvan modellerine ve SD-OCT cihazlarına uyarlanabilir.
1. Optik koherens tomografi cihazını kurun
2. Hayvanı anestezi altına alın
3. Kemirgen OCT görüntüleme
4. Görüntüleme sonrası adımlar
5. OCT görüntülerinin sonradan işlenmesi
SD-OCT, oküler boyutların güvenilir bir şekilde ölçülebileceği şekilde yüksek kaliteli görüntüler elde edilirse başarılı kabul edilir. Burada, SD-OCT'nin çeşitli kullanımları retinal dejenerasyon, glokom, diyabetik retinopati ve miyopi modelleri kullanılarak gösterilmiştir.
Işığa bağlı retinal dejenerasyon (LIRD) modelinde, parlak ışığa (10.000 lüks) maruz kalmak, retinadaki fotoreseptör hücrelerin dejenerasyonunu indükler9. Temsili S...
Oküler yapıların in vivo yüksek çözünürlüklü görüntülenmesi, zaman içinde retina ve oküler değişikliklerin değerlendirilmesine olanak sağlar. Bu protokolde SD-OCT'nin retinal dejenerasyon, glokom, diyabetik retinopati ve miyopi modellerinde in vivo oküler yapılardaki farklılıkları yakaladığı gösterilmiştir.
SD-OCT yaparken en kritik husus, retinanın veya ilgilenilen diğer oküler yapının net bir görüntüsünü elde etmektir. Retinanın mükemmel bir şekilde ...
Yazarların açıklayacak hiçbir şeyleri yoktur.
Bu çalışma, Gazi İşleri Bakanlığı Rehabilitasyon Ar-Ge Hizmeti Kariyer Geliştirme Ödülleri (CDA-1, RX002111; CDA-2; RSA'ya RX002928), MTP'ye Liyakat Ödülü (RX002615) ve Araştırma Kariyer Bilim İnsanı Ödülü (RX003134), AJF'ye Kariyer Geliştirme Ödülü (CDA-2, RX002342), MTP'ye EY028859, NEI Core Grant P30EY006360, Körlüğü Önleme Araştırması ve Körlükle Mücadele Vakfı.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1% tropicamide | Sandoz | Sandoz #6131403550; NDC- 24208-585-59 | |
0.5% tetracaine | Alcon | NDC 0065-0741-12 | |
AIM-RAS G3 120 V | Leica Bioptigen | 90-AIMRAS-G3-120 | Specialized platform to hold the OCT Scanner Head for mice |
Celluvisc gel | REFRESH CELLUVISC | #4554; NDC-0023-4554-30 | |
G3 18 mm Telecentric Lens | Leica Bioptigen | 90-BORE-G3-18 | |
G3 Mouse Lens | Leica Bioptigen | 90-BORE-G3-M | |
G3 Rat Lens | Leica Bioptigen | 90-BORE-G3-R | |
heating pad | Fabrication | 11-1130 | |
InVivoVue software | Leica Bioptigen | Specialized software that pairs with the Leica Bioptigen SD-OCT system | |
MATLAB | Mathworks | mathematical modeling program | |
Mouse/Rat Kit | Leica Bioptigen | 90-KIT-M/R | Mouse/rat rodent alignment system |
saline | ADDIPAK | 200-39 | |
System Envisu R4300 VHR 120 V | Leica Bioptigen | 90-R4300-V1-120 | SD-OCT system |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır