Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Retina önemli benzerlikler beyinle paylaşır ve böylece damarlara ve beyinde nöronal yapısında olmayan invaziv çalışmaya benzersiz bir pencereyi temsil eder. Bu iletişim kuralı demans retina görüntüleme teknikleri kullanarak çalışma yöntemi açıklanır. Bu yöntem potansiyel olarak demans tanı ve risk değerlendirmesine yardımcı olabilir.
Bir "pencere" demans beynin, patofizyolojik süreçlerin çalışma merkezi sinir sistemi (MSS) bir uzantısıdır ve beyin embriyoda kökenli, anatomik özellikler açısından önemli benzerlikler paylaşır gibi benzersiz retina sunar ve fizyolojik özellikleri. Retinanın vasküler ve nöronal yapısında-ebilmek şimdi var olmak kolayca görüntülenmeyecektir ve non-invaziv kullanma retina görüntüleme teknikleri, fundus fotoğraf ve optik Koherens tomografi (OCT) de dahil olmak üzere ve yarı otomatik olarak kullanarak sayısal bilgisayar destekli analiz programları. Retinanın vasküler ve nöronal değişimler ve demans arasındaki ilişkilendirmeleri okuyor demans anlayışımızı geliştirmek ve, büyük olasılıkla, tanı ve risk değerlendirme yardım. Bu iletişim kuralı miktarının ve retina damarlara ve nöronal yapısı, potansiyel olarak demans ile ilişkili olan analiz yöntemi açıklamak amaçlamaktadır. Bu iletişim kuralı da demans ile retina değişiklikleri bireylerde örnekleri sağlar ve teknik konular ve retina görüntüleme mevcut kısıtlamaları anlatılmaktadır.
Yaşam Beklentisi artış, sayesinde demans için önemli sosyal katkı bir önemli sağlık sorunu haline gelmiştir ve ekonomik sağlık yük genel olarak1,2,3,4,5. Bugün, Amerika Birleşik Devletleri bir kişi Alzheimer hastalığı (Ah), demans, her 66 s6en sık görülen geliştirir. 2050 yılına kadar reklam7tarafından 115 milyon kişinin etkileneceğini tahmin ediyor.
Retina "demans beyin ile benzer anatomik ve fizyolojik özellikleri nedeniyle çalışma için benzersiz bir pencere" sunmaktadır. Damarlara, retina arteriyoller ve venüller, 100 ila 300 µm çapı, ölçme açısından benzer özellikler son arteriyoller olmadan anastomoses, bariyer fonksiyonu ve auto-yönetmelik8, gibi beyin küçük gemiler ile paylaşmak 9. nöronal yapısı açısından, retina ganglionic hücreleri (RGCs) ile merkezi sinir sistemi (MSS) 10 nöronlarda tipik özellikleri paylaşır. Optik sinir ve proje görsel gelen sinyalleri retina yanal geniculate çekirdek ve üstün olacaklar için biçimi olarak RGCs belirgin beyin ile bağlanır. Optik sinir, MSS, birçok nöronal lifler için benzer oligodendrocytes tarafından myelinated ve meninjeal katmanlar halinde ensheathed. Özellikle, optik sinir bir hakaret neden olabilir gibi diğer CNS aksonlar gözlenen benzer yanıtlarında sahiptir ve akson, yara oluşumu, miyelin imha, ikincil dejenerasyon ve Nörotrofik anormal bir düzeyde anterograd dejenerasyonu faktörler nörotransmitter11,12,13,ve14. Bazı reklam hastalarda görsel belirtiler görünümünü Ayrıca retina ve beyin15,16arasında sağlam dernekler tarafından açıklanabilir. Sonuç olarak, retina demans beynin patolojik süreçlerin yansıtabilir ve demans çalışması için retina görüntüleme kullanılabilir sürülmüştür.
Retina damarlara ve nöronal yapıyı şimdi non-invaziv retina görüntüleme teknikleri kullanarak görüntülenmeyecektir. Örneğin, retina fundus fotoğrafları fundus kameraları kullanılarak yakalanabilir ve retina damarlara (Örneğin, gemi kalibre, tortuosity ve fraktal boyut) özelliklerini sonra bilgisayar destekli analiz kullanarak sayısal programlar. Buna ek olarak, retina nöronal yapısı (örneğin, ganglion hücre-iç Pleksiform tabaka [GC-IPL] ve retina Sinir lifi tabakası [RNFL] kalınlığı) optik Koherens tomografi (OCT) kullanarak da ölçülebilir ve parametrelerini kullanarak yerleşik sayısal analiz algoritmaları.
Önemini demans eğitimi için retina görüntüleme görünümünde görüntüleme ve retina damarlara ve nöronal yapısı içinde vivo retina görüntüleme teknikleri kullanarak analiz yöntemi açıklamak için bu protokolü amaçlamaktadır. Bu iletişim kuralı da demans ile retina değişiklikleri bireylerde örnekleri sağlar ve teknik konular ve retina görüntüleme mevcut kısıtlamaları anlatılmaktadır.
Tüm yöntem tanımlamak burada: Hong Kong bir yerel klinik araştırmalar Etik Komitesi tarafından onaylanmış olan.
Not: kolaylık sağlamak için Tablo reçetesi listelenen ekipman retina görüntüleme ve daha sonraki analiz prosedürleri göstermek için kullanılır. Retinal vasküler parametrelerinin ölçüm Singapur I gemi değerlendirme programı (ŞİVA) 17 (sürüm 4.0, ulusal Singapur Üniversitesi, Singapur) kullanarak gösterilmiştir. Ancak, bu temel ilkeleri benzer kalması gibi ekipman farklı bir dizi kabul edilmesi unutulmamalıdır.
1. konular retina görüntüleme için hazırlamak
2. Ölçmek Retinal vasküler parametrelerinden Fundus fotoğrafları kullanarak bir bilgisayar destekli analiz programı
Resim 1: Retinal vasküler parametrelerini ölçme prosedürleri gösteren şematik diyagramı. (A) elde edilir optik disk merkezli fundus fotoğrafları bir fundus kamera ile. şekil 1A ve şekil 2A iki fundus fotoğrafları en iyi kalite ile vardır. (B) fundus fotoğraf bulut tabanlı sunucuya Upload ve görüntü dönüştürme faktörü (ICF) dahil olmak üzere ilgili çalışma ayrıntıları girin. Diğer bilgisayar destekli analiz programları düzenlemek ve stok belgili tanımlık imge için bulut tabanlı olmayan yöntemler kullanabilir. (C) açık bilgisayar destekli analiz programı fundus fotoğrafı. (D) Mark optik disk merkezinin konumu ve (E) istemi otomatik olarak optik disk kenarında bir ölçüm ızgara yer için belgili tanımlık bilgisayar yazılımı. Damar tracings damar yollarında dayalı ve gemi koymak (F) yapı damarlarının çapları tahmin etmek için kapsar. Yanlış gemi tracings ve gemi kapsar el ile (G) ayarlama. Gemi kalibre, tortuosity, fraktal boyut ve çatallanma dahil olmak üzere retina vasküler parametreleri (H) ölçüsü bir spektrum. Adım (F) ve (H) adım adım (D) bazı analiz bilgisayar destekli programlar tarafından otomatik olarak gerçekleştirilir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 2: en iyi ve suboptimal kalitesi ile Fundus fotoğraf. Görüntü kalitesi, doğrudan retinal vasküler parametreleri sonraki ölçüm etkiler fundus fotoğraf makinesinin görüntü kalitesi hemen sonra resim alma, iade edilmesi gerekir. Bu eserler birini gözlem yapılırsa görüntü atılmalıdır. Bu görüntüler bir 50 ° fundus kamera ile ele geçirildi. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
şekil 3: görüntü dönüştürme faktörü (ICF) hesaplanması. ICF hesaplamak için rasgele çalışması (Adım 1) görüntüleri % 10 örneği seçin. O zaman, ölçü yüksekliği (piksel cinsinden) optik disk görüntüleri (Adım 2) örneklenmiş. ICF formülü kullanarak hesaplar: ICF 1800 µm = / (ortalama piksel Yükseklik örneklenen görüntülerin optik disk), normal bir optik disk (Adım 3) yüksekliği yaklaşık 1800 µm nerede. Kamera kamera büyütme etkisi ve görüntü çözünürlüğü farklı olarak kullanılan her bir kamera için doğru bir ICF hesaplamak gereklidir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
şekil 4: Ortak hatalar otomatik izleme. Otomatik gemi izleme tamamen doğru değildir ve manuel olarak ayar ölçüm doğruluğunu sağlamak için gereklidir. Bu rakam otomatik izleme ortak hataları gösterir ve en iyi sonuçlar manuel olarak ayar sonra gösterir. (A) optik disk Merkezi yanlış damgalı ve sapma sonraki ölçümler etkileyebilir ölçüm kılavuzunun bu yol. İdeal olarak, en içteki ölçüm kılavuzunun optik disk RIM Dış Çizgili Daire. (B) eksik gemi izleme fraktal boyut, tortuosity, vb damar yolu taşıyıcıyı sonuna kadar izlenen yanlış ölçüm neden olabilir. Gemi distal parçası dışında ölçüm kılavuz düşerse, izleme en dıştaki beyaz daire durdurulabilir. Tracings crossover sitelerdeki hata daha yüksek bir eğilim tabidir ve böylece özel dikkat gerektirir (C) gemi. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
şekil 5: yanlış gemi kapsar. Bu şekilde devre dışı ve sonraki ölçüm hariç yanlış gemi kapakları örnekleri gösterilmektedir. Gemiler (a) dikey değillerse gemi kapakları devre dışı. Ayrıca, eğer izlenen gemi başka bir gemi (B) altında gizlenmiş gemi kapakları da devre dışı veya gemi kapakları gemi (C) yaklaşık genişliğini temsil olamaz. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
şekil 6: Retina damarlara Quantification. (A) bölge B (0.5-1.0 tanımlanan disk çapı disk kenar boşluğu uzak) gemi kalibre bölgesi B topluluklar çalışmada ateroskleroz Risk göre ölçmek için kullanılır. Bölge C (0.5-2.0 tanımlanan disk çapı disk kenar boşluğu uzak) gemi kalibre Bölgesi C ve retinal vasküler ağ parametreleri (örneğin, tortuosity, fraktal boyut ve çatallanma) bir spektrum ölçmek için kullanılır. (B) gemi kapakları retinal damar kalibre (veya çapları) tahmin etmek için kullanılan ölçü çizgileri vardır. Yanlış gemi kapakları el ile ölçü tutulmalıdır. Onların ilk çatallanma içinde var tüm gemileri C, program otomatik olarak bölge için (C) ilk çatallanma dallanma açıları (θ) ölçer. Buna ek olarak, dallanma katsayısı da formül kullanılarak hesaplanır: dallanma katsayısı = (d 1 2 + d 2 2) / d 0 2 gövde kalibre ve d 1 ve d nerede d 0, 2 şube kalibre vardır. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
3. kalınlığı GC-IPL ve RNFL değerlendirmek
Şekil 7: RNFL ve GC-IPL kalınlık ölçüm işlemleri gösteren şematik diyagramı. Optik Koherens tomografi (OCT) ganglion hücre-iç Pleksiform tabaka (GC-IPL) ve (RNFL) retina Sinir lifi tabakası kalınlıkları ölçmek için kullanılabilir. (A, B) Yerleşik kullanarak GC-IPL ve RNFL kalınlıklarını ölçmek “ maküler küp ” ve “ optik disk küp ” sırasıyla protokolleri tarama. (C, D) Görüntü kalitesi hemen resim alma sonra kontrol edin. Görüntü atmak ve sinyal gücü 6'dan daha küçük veya hareket eserler tespit tarama işlemini yineleyin. (E, F) O zaman, yapılı program otomatik olarak tarama sonucu analiz ve yorum için bir rapor üretmek için-e sevketmek. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
şekil 8: alt-optimal optik Koherens tomografi sonuçlarını. Optik Koherens tomografi (OCT) ortak alt-optimal sonuçlar içerir (a) zayıf sinyal gücü (kuvvet değerini < 6) ve (B) hareket eserlerin. Tarama kalitesi hemen resim alma sonra gözden geçirilmesi gereken ve inceden inceye gözden geçirmek-meli var olmak bu eserler karşılaşılan tekrarladı. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 9: Retina katmanları için kullanılan Retina nöronal yapısı değerlendirmesini. Retina sinir fiber tabaka (RNFL) ganglion hücre-iç Pleksiform tabaka ganglion hücre analizi (GCA) algoritması kullanılarak ölçülür ise optik sinir baş (ONH) algoritması kullanılarak ölçülür. ONH algoritması RNFL kalınlığını ölçmek için RNFL iç ve dış kenarlığını kesimleri. Retina Sinir lifi tabakası (RNFL) ve iç Pleksiform tabaka ganglion hücre Katmanı (un) kombine kalınlığı vermeye (IPL) dış kenarlığını GCA algoritma algılar ve IPL. UN ve IPL arasındaki sınır anatomik olarak belirsiz olduğu gibi un ve IPL kalınlıkları birlikte, ölçülür. Ancak, un ve IPL (Yani GC-IPL) kombine kalınlığını hala RGCs. sağlık göstergesidir Bu daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız şekil.
Şekil 10: Retina damarlara normal bir konu ve bir reklam konu arasındaki farkları göstermek için bir örnek. Normal konu ile karşılaştırıldığında, daha dar gemi kalibre (CRAE, bölge B, 116.4 µm vs 156.4 µm; reklam konu fundus fotoğrafı gösterdi Bölge B, 186.9 µm µm vs 207.5 CRVE; Bölge C, 138.5 µm vs 165.8 ...
Bu iletişim kuralı retina vivo içindenöronal ve vasküler değişiklikler miktarının yordamlar açıklanır. Retina benzer embriyoda kökenleri, anatomik özellikleri ve fizyolojik özellikleri ile beyin hisse olarak bu retina değişiklikleri damarlara ve beyinde nöronal yapısı benzer değişiklikleri yansıtabilir.
Şekil 10 ve Tablo 1' de gösterildiği gibi AD konu zaman sağlıklı konuya göre azalan gemi kalibre gösterdi....
Singapur Ulusal Üniversitesi teknik destek için bilgisayar okul bizim takdir ifade etmek istiyorum.
Potansiyel mali bağları ile ilgili yazar Tien Y. Wong Bu makalede kullanılan Singapur I gemi değerlendirme (ŞİVA) programı eş mucidi olduğunu.
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 |
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