Name: in vivo structural assessments of ocular disease in rodent models using optical coherence tomography
Uploaded: 2020-07-24T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 44 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about In vivo Structural Assessments of Ocular Disease in Rodent Models using Optical Coherence Tomography at JoVE.com

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.

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
<ol><li>SD-OCT yazılımını açın (Malzeme Tablosu).</li>
	<li>OCT'yi, çalışmayı ve tedavi kolunu (eğer ilgiliyse) kimin aldığını tanımlayın. Bu kategorileri, araştırmacıların daha sonra veri analizi sırasında istenen taramaları aramalarına yardımcı olacak şekilde adlandırın.<ol><li>Hasta/Sınav sekmesinde, Test Examiner'ı tıklatın. Sınav görevlisinin adını seçin. Yeni denetçiler eklemek için Sınav Görevlileri ve Doktorları Ayarla düğmesini kullanın.</li>
		<li>Etüdü tanımlamak için Etüt Adı'nı tıklatın. Yeni bir etüt eklemek veya mevcut bir etütteki tedavileri değiştirmek için Etüt sekmesine tıklayın. Bir tedavi kolu seçmek için Tedavi Kolunu Seç'in sağına tıklayın.</li>
	</ol></li>
	<li>Tüm grup için yeni bir zaman noktası eklemek üzere kullanılan Hasta Ekle düğmesini tıklatın. Pencere göründüğünde kimlik numarası, Ad ve Soyadı girin. Erkek veya Kadın'ı seçin. Doğum Tarihi'ni girin.</li>
	<li>Tek tek fareleri eklemek için Sınav Ekle düğmesini tıklatın. Sıçanları tanımlamak için bir sınava tıklayın. Edit Exam'ı (Sınavı Düzenle) tıklayın. Kimlik numarasını Notları Gir kutusuna girin . Değişiklikleri Kaydet düğmesini tıklatın.</li>
	<li>Uygun lensi cihaza takın (Şekil 1B), yazılımda ilgili Yapılandırmayı seçin ve ilişkili referans kolu konumunda çevirin. NOT: Açıklanan SD-OCT sistemi, hayvan türüne ve görüntülenen göz bölgesine (retina veya kornea, fare veya sıçan) özgü özelleştirilmiş lenslere, önceden ayarlanmış tarama desenlerine ve referans kolu ayarlarına sahiptir. Bu detaylardan bazıları açıklanan SD-OCT sistemine özgüdür (bkz. malzeme tablosu). Örneğin, tüm cihazlar referans kolu yol uzunluğunun manuel olarak ayarlanmasını sağlamaz.</li>
	<li>Hasta/Sınav sekmesinde, Görüntüleme sekmesine devam etmek ve görüntülemeye başlamak için vurgulanan sınavı çift tıklatın veya Görüntüleme sekmesini tıklatın. Varsayılan bir tarama varsa, silmek için sağ tıklayın.</li>
	<li>Listeden bir protokol seçin düğmesini tıklatarak önceden ayarlanmış bir Tarama Protokolü yükleyin. Alternatif olarak, tek tek taramalar ekleyin.</li>
	<li>Glokom ve diyabetik retinopatinin sıçan modelleri ve retinal dejenerasyonun fare modelleri için, dört görüntüden oluşan bir ön ayar seçin: 2 OD ve 2 OS taraması. Fare miyopisi için, 8 görüntüden oluşan bir ön ayar seçin: 4 OD ve 4 işletim sistemi taraması. NOT: Önceden ayarlanmış görüntüleme, Bölüm 3'te daha ayrıntılı olarak açıklanacaktır. Bu, her laboratuvarın yerinde kurulum sırasında kendileri için veya üreticiyle yaptığı bir şeydir.</li>
</ol>2. Hayvanı anestezi altına alın
<ol><li>Anestezi uygulayın.<ol><li>Sıçanları intraperitoneal enjeksiyon yoluyla ketamin (60 mg / kg) ve ksilazin (7.5 mg / kg) ile uyuşturun.</li>
		<li>İntraperitoneal enjeksiyon yoluyla fareleri ketamin (80 mg / kg) ve ksilazin (16 mg / kg) ile anestezi altına alın.</li>
		<li>Hayvanlar tamamen uyuşturulana kadar bekleyin ve ayak parmağı sıkışmasına cevap vermeyin.</li>
	</ol></li>
	<li>Öğrenci dilatasyon damlalarını uygulayın (% 1 tropikamid). Görüntülemeden önce öğrencilerin genişlemesini bekleyin. NOT: Öğrencilerin genişlemesi görüş alanını arttırır, ancak bir gereklilik değildir. Gözü uyuşturmak için lokal (kornea) anestezik damlalar (% 0.5 tetrakain), göze dokunacak bir şey varsa da kullanılmalıdır (örneğin, kontakt lens kullanıyorsanız veya bir kılavuz kullanıyorsanız). Kılavuz, tarama kafasının üzerine yerleştirilen ve yeni başlayanların gözü ve tarama kafasını hizalamasına yardımcı olan bir cihazdır.</li>
	<li>Kemirgenleri anestezi altına aldıktan sonra, kemirgeni hayvanı 3 boyutlu uzayda döndürebilen bir kemirgen hizalama sistemine yerleştirin (Şekil 1A, 1C ve 1D). Termal destek sağlayın. NOT: Şu anda, SD-OCT cihazı ile tasarlanan ve satılan fareler ve sıçanlar için kemirgen hizalama sistemleri kullanıyoruz.</li>
	<li>Gözleri yağlanmış tutmak için sıvı (örneğin, tuzlu su veya yapay gözyaşları) uygulayın. Görüntüleme sırasında gözün kurumadığından emin olun, böylece taramalar arasında gözün optik özellikleri korunur (kornea ıslandığında, retina net bir şekilde görülebilir).<ol><li>İlk gözü tararken karşı gözdeki nemi koruduğunuzdan emin olun, böylece kurumaz.</li>
	</ol></li>
	<li>Görüntülemeden hemen önce fazla salini uzaklaştırmak için hassas bir görev mendili kullanın, çünkü gözdeki çok fazla veya çok az kayganlaştırıcı görüntü kalitesini etkileyecektir. NOT: OCT sırasında steril yağlayıcı jel kullanılması önerilmez, çünkü görüntülemeye müdahale edebilir. Gerekirse, işlemden sonra steril yağlayıcı jel kullanılabilir. Test boyunca gözde yeterli nemi sağlamak için bir kontakt lens de uygulanabilir. Deneyimlerimize göre, bir kontakt lens görüntü kalitesinde belirgin bir iyileşme sağlamamıştır, ancak kontakt lensler görüntüleme seansı sırasında kornea kuruma riskini azaltmaya yardımcı olmaktadır.</li>
</ol>3. Kemirgen OCT görüntüleme
<ol><li>Bir gözle başlayın (OS veya OD) ve ardından kontralateral gözü görüntüleyin.<ol><li>Kemirgen hizalama sisteminin iki dönme hareketini kullanarak hayvanı, bakışlar yatay olacak ve OCT Lensin ekseninden aşağıya bakacak şekilde konumlandırın (Şekil 1D).</li>
		<li>Veri toplama amacıyla retinayı yönlendirmek için OCT'yi Serbest Çalışma modunda kullanın. Hem yatay hem de dikey B taramalarının gerçek zamanlı olarak sürekli görüntülenmesi için başlangıçta Nişan Alma modunu (Nişan Al düğmesine tıklayarak) kullanın.</li>
		<li>Retina görünene kadar tarama kafasını göze yaklaştırın (fare ve sıçan retina lensleri sabit odaklı olduğundan, lensi göze doğru hareket ettirmek retinanın derinliklerine odaklanır). Ardından, hayvan pozisyonunu yukarı/aşağı ayarlamak için kemirgen hizalama sistemini kullanın ve optik sinir kafasını merkeze konumlandırmak, yatay taramayı yatay yapmak ve dikey taramayı dikey yapmak için döndürmek / bükmek (Şekil 1A).</li>
		<li>Çalışma mesafesini, retinal görüntü düz olacak ve kavisli olmayacak şekilde ayarlayın.</li>
		<li>Görüntüyü ekran penceresinin üst kısmına yakın tutmak için referans kolu konumunu ayarlayın. Çok fazla zorlamamaya dikkat edin, aksi takdirde göz görüntüsü kendi kendine geri döner.</li>
	</ol></li>
	<li>Retinal görüntüleme<ol><li>Glokom, retina dejenerasyonu ve diyabetik retinopati modelleri için: Ortalama almak için 1000 x 100 x 1'den (A taramaları x B taramaları x tekrarlanan B taramaları) oluşan bir hacim taraması tanımlayın. Sıçanlarda, 3 x 3 mm boyutunda bir hacim taraması yapın. Farelerde, 1,5 x 1,5 mm hacimli bir tarama yapın.</li>
		<li>Optik siniri yatay ve dikey erişimde ortalayın, böylece hacim taraması merkezde olur. Optik sinir kafasının taramanın merkezinde ve nazal-temporal ve üst-inferior eksenler boyunca düz olduğundan emin olmak için zaman ayırın (Şekil 2). Gerekirse tam olarak merkezde olduğundan emin olmak için tarayın ve yeniden ortalayın. Optik sinir kafası ortalanana ve her iki eksen boyunca hizalanana kadar bu taramayı gerektiği gibi tekrarlayın. Fotoğraf çekmek için Anlık Görüntü düğmesini tıklatın. NOT: Bazı SD-OCT cihazları, referans kolu ile gözün ışık kaynağından uzaklığını ayarlayarak gözün eğriliğini optik olarak manipüle etme (örneğin, görüntü düzleştirilmiş) seçeneğine sahiptir. Anterior-posterior yön boyunca doğruluğu artırmak için retina katmanları boyunca doğrudan kalınlık ölçümleri alırken görüntüleri düzleştirmenizi ve ortalamanızı öneririz.</li>
		<li>Görüntüyü kaydetmek için Kaydet düğmesini tıklatın.</li>
		<li>Optik sinir kafasında ortalanmış 1000 x 4 x 20 (A-tarama x B-tarama x tekrarlanan B-taramaları) olan radyal bir tarama yapın. Veri analizi sırasında gözün bölgelerini veya retina katmanlarını yorumlamaya yardımcı olacak gözün veya retinanın görüntü netliğini artırmak için tekrarlanan B taramaları kullanın. NOT: Yine, sıçanlarda bu radyal tarama 3 mm, farelerde ise radyal tarama 1,5 mm'dir.</li>
		<li>Resmi kaydedin.</li>
		<li>Kontralateral gözde 3.1 ile 3.2.5 arasındaki adımları tekrarlayın.</li>
	</ol></li>
	<li>Eksenel uzunluk ölçümleri<ol><li>Fare miyopisi gibi tüm gözün görüntülenmesini içeren projeler için, tüm gözün üç taramasını ve her göz için bir retina taraması yapın. 500 x 20 x 1 boyutunda ve gözün tam çapını kapsayan radyal taramadan oluşan bir ön ayar seçin. NOT: Bu ayar, korneadan koroide kadar fare gözünün tüm uzunluğunun bir görüntüsünü sağlar.</li>
		<li>Gözün ve retinanın ortasını görüş alanında ortalayın. Üç radyal tarama yapın (tüm göz taramaları): 1000 x 5 x 2 boyutunda doğrusal bir B taraması ve aynı konumda 1000 x 5 x 2'lik iki ek doğrusal B taraması. Görüntüleri kaydedin.</li>
		<li>Daha sonra, istenirse, yakınlaştırın ve 1000 x 20 A taramaları x B taramalarından oluşan 3.2'deki açıklamaya benzer bir hacim veya dikdörtgen tarama (retina taraması) yapın. Birim taramasını kaydedin.</li>
		<li>Kontralateral gözde 3.3 ile 3.3.3 arasındaki adımları tekrarlayın. NOT: Eksenel uzunluk ölçümleri yalnızca küçük gözlerde (fare veya daha küçük) mümkündür, çünkü mevcut sistemlerin görüntüleme penceresi daha büyük bir gözü yakalamak için yeterince büyük değildir.</li>
	</ol></li>
</ol>4. Görüntüleme sonrası adımlar
<ol><li>Kayıtlı verileri, veri yönetimi için iyi bir uygulama olan ve daha sonra analiz için kolay erişim sağlayan bir bulutta depolayın. Bir matematiksel modelleme programında (Malzeme Tablosu) geliştirilen özel bir yazılımla veri analizi yapın.</li>
	<li>Kemirgenleri kemirgen hizalama sisteminden çıkarın ve ksilazinin etkilerini tersine çevirmek için intraperitoneal bir atipamezol enjeksiyonu (sıçanlar ve fareler için 1 mg / kg) verin, böylece kemirgen daha çabuk uyanır.</li>
	<li>Kemirgenlerin düşük ateşte bir ısıtma yastığı üzerinde iyileşmesine izin verin. Gerektiğinde ek tuzlu su damlaları verin. Kemirgenleri, tam ambulasyonu geri kazandıklarında ev kafeslerine geri döndürün.</li>
	<li>Programı kapatın ve OCT'yi kapatın.</li>
</ol>5. OCT görüntülerinin sonradan işlenmesi
<ol><li>Belirli OCT ihtiyaçlarına uyacak şekilde matematiksel bir modelleme programında geliştirilen özel yazılımı kullanarak görüntüleri işleyin (örneğin; görüntüleri manuel olarak işaretleyerek ilgi alanlarının kalınlığını ölçün).</li>
	<li>Görüntünün amacına bağlı olarak (fare retinası, sıçan retinası veya miyopi/eksenel uzunluk), üç farklı programdan birini kullanın:<ol><li>Retinayı işlemek için, yüklenecek OCT taramalarını seçin. İlk olarak, optik sinir kafasının merkezini basit bir tıklama ile tanımlayın.</li>
		<li>Program, optik sinir kafasının her iki tarafındaki mesafeleri tanımlayan dikey çizgiler oluştururken izleyin. Sıçan retinasında, bu çizgilerin optik sinir başının merkezinden 0,5 mm ve 1,2 mm uzakta olduğunu, şu anda analiz edilen radyal B taramasına bağlı olarak gözün nazal-temporal ve inferior-superior eksenlerini temsil eden toplam 4 dikey çizgi olduğunu unutmayın. NOT: Fare retinasında, bu dikey çizgiler optik sinir başı merkezinden 0,25 mm ve 0,5 mm uzaklıktadır.</li>
		<li>Her satır boyunca aşağıdaki katmanları tanımlayın: Retinal sinir lifi tabakası (RNFL), iç pleksiform tabaka (IPL), iç nükleer tabaka (INL), dış pleksiform tabaka (OPL), dış nükleer tabaka (ONL), dış sınırlayıcı membran (ELM), iç segmentler/dış segmentler (IS/OS), retinal pigment epiteli (RPE) ve toplam retina kalınlığı. NOT: Radyal tarama, açıldığında tipik olarak nazal/temporal ve üst/alt etiketlere sahip değildir. Taramalar, n / t ve s / I yönüne sahip olacak şekilde oluşturulabilir ve özellikle bu taramalar daha sonra analiz edilir.</li>
		<li>Bir görüntü tanımlandıktan ve program kapatıldıktan sonra, bu ölçümleri veri analizi için bir elektronik tablo yazılımına aktarın.</li>
	</ol></li>
	<li>Gruplar arasında karşılaştırmalar yapmak için adım 5'teki bu uzunluk ve kalınlık değerlerini kullanın, örneğin bölgesel farklılıklar (n/t/s/i) veya uzunlamasına değişiklikler olup olmadığını belirleyin.</li>
	<li>Retinal ölçümler için öncelikle 0,5 mm ve 1,2 mm mesafelerde nazal-temporal ve inferior-superior eksende herhangi bir fark olup olmadığını belirleyin. NOT: Kadranlardaki farklılıklar gözlenmezse, 0,5 mm ve 1,2 mm ölçülerinin ortalaması birlikte alınabilir. Bu, yalnızca 0,25 mm ve 0,5 mm'de fare retinal taramaları için benzer bir yaklaşımdır.</li>
	<li>Miyopi çalışmaları için, gözün optik ekseni boyunca oküler parametreleri değerlendirmek için bu programı kullanın. Matematiksel modelleme programını açın. İlk olarak, yüklenecek bir görüntü seçin.<ol><li>Görüntüyü yükledikten sonra, her taramayı manuel olarak işaretleyin (radyal ve B taramaları). Korneanın ön ve arka kenarlarını, lensini, vitreus odacığını ve retinasını işaretleyin, böylece program kornea kalınlığını, lens kalınlığını, ön ve vitreus odası derinliğini, toplam retina kalınlığını, toplam eksenel uzunluğu hesaplayacaktır.</li>
		<li>İşaretledikten sonra, bir kaydet menüsü isteyen programdan çıkın. Açıklanan değerleri bir elektronik tablo yazılımına kaydedin ve üç ayrı taramanın ortalamasını birlikte alın.</li>
	</ol></li>
</ol>

<ol>
	<li>Wojtkowski, 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=Ultrahigh-resolution,+high-speed,+Fourier+domain+optical+coherence+tomography+and+methods+for+dispersion+compensation.">Ultrahigh-resolution, high-speed, Fourier domain optical coherence tomography and methods for dispersion compensation.</a> Optics Express. 12 (11), 2404-2422 (2004).</li><li>Nassif, 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=In+vivo+high-resolution+video-rate+spectral-domain+optical+coherence+tomography+of+the+human+retina+and+optic+nerve.">In vivo high-resolution video-rate spectral-domain optical coherence tomography of the human retina and optic nerve.</a> Optics Express. 12 (3), 367-376 (2004).</li><li>Theelen, T., Teussink, 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=Inspection+of+the+Human+Retina+by+Optical+Coherence+Tomography.">Inspection of the Human Retina by Optical Coherence Tomography.</a> Methods in Molecular Biology. 1715, 351-358 (2018).</li><li>Nakazawa, M., Hara, A., Ishiguro, S. I. <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+of+Animal+Models+of+Retinitis+Pigmentosa:+From+Animal+Studies+to+Clinical+Applications.">Optical Coherence Tomography of Animal Models of Retinitis Pigmentosa: From Animal Studies to Clinical Applications.</a> Biomed Research International. 2019, 8276140 (2019).</li><li>Drexler, 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=Ultrahigh-resolution+ophthalmic+optical+coherence+tomography.">Ultrahigh-resolution ophthalmic optical coherence tomography.</a> Nature Medicine. 7 (4), 502-507 (2001).</li><li>VanLeeuwen, J. E., 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=Altered+AMPA+receptor+expression+with+treadmill+exercise+in+the+1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine-lesioned+mouse+model+of+basal+ganglia+injury.">Altered AMPA receptor expression with treadmill exercise in the 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine-lesioned mouse model of basal ganglia injury.</a> Journal of Neuroscience Research. 88 (3), 650-668 (2010).</li><li>Tian, J., 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=Performance+evaluation+of+automated+segmentation+software+on+optical+coherence+tomography+volume+data.">Performance evaluation of automated segmentation software on optical coherence tomography volume data.</a> Journal of Biophotonics. 9 (5), 478-489 (2016).</li><li>Kraus, M. F., 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=Motion+correction+in+optical+coherence+tomography+volumes+on+a+per+A-scan+basis+using+orthogonal+scan+patterns.">Motion correction in optical coherence tomography volumes on a per A-scan basis using orthogonal scan patterns.</a> Biomedical Optics Express. 3 (6), 1182-1199 (2012).</li><li>Boatright, J. H., 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=Tool+from+ancient+pharmacopoeia+prevents+vision+loss.">Tool from ancient pharmacopoeia prevents vision loss.</a> Molecular Vision. 12, 1706-1714 (2006).</li><li>Morrison, J. C., 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=A+rat+model+of+chronic+pressure-induced+optic+nerve+damage.">A rat model of chronic pressure-induced optic nerve damage.</a> Experimental Eye Research. 64 (1), 85-96 (1997).</li><li>Feola, A. J., 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=Menopause+exacerbates+visual+dysfunction+in+experimental+glaucoma.">Menopause exacerbates visual dysfunction in experimental glaucoma.</a> Experimental Eye Research. 186, 107706 (2019).</li><li>Goto, Y., Kakizaki, M., Masaki, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Production+of+spontaneous+diabetic+rats+by+repetition+of+selective+breeding.">Production of spontaneous diabetic rats by repetition of selective breeding.</a> The Tohoku Journal of Experimental Medicine. 119 (1), 85-90 (1976).</li><li>Allen, R. 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=Retinal+Deficits+Precede+Cognitive+and+Motor+Deficits+in+a+Rat+Model+of+Type+II+Diabetes.">Retinal Deficits Precede Cognitive and Motor Deficits in a Rat Model of Type II Diabetes.</a> Investigative Ophthalmolology &amp; Visual Science. 60 (1), 123-133 (2019).</li><li>Stone, R. 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=Altered+ocular+parameters+from+circadian+clock+gene+disruptions.">Altered ocular parameters from circadian clock gene disruptions.</a> PLoS One. 14 (6), 0217111 (2019).</li><li>Chakraborty, 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=Circadian+rhythms,+refractive+development,+and+myopia.">Circadian rhythms, refractive development, and myopia.</a> Ophthalmic &amp; Physiological Optics. 38 (3), 217-245 (2018).</li><li>Davies, E. C., 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=Retinal+ganglion+cell+layer+volumetric+assessment+by+spectral-domain+optical+coherence+tomography+in+multiple+sclerosis:+application+of+a+high-precision+manual+estimation+technique.">Retinal ganglion cell layer volumetric assessment by spectral-domain optical coherence tomography in multiple sclerosis: application of a high-precision manual estimation technique.</a> Journal of Neuro-ophthalmology. 31 (3), 260-264 (2011).</li><li>Carnevali, 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=Optical+coherence+tomography+angiography+analysis+of+retinal+vascular+plexuses+and+choriocapillaris+in+patients+with+type+1+diabetes+without+diabetic+retinopathy.">Optical coherence tomography angiography analysis of retinal vascular plexuses and choriocapillaris in patients with type 1 diabetes without diabetic retinopathy.</a> Acta Diabetologica. 54 (7), 695-702 (2017).</li><li>Springelkamp, H., 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=Population-based+evaluation+of+retinal+nerve+fiber+layer,+retinal+ganglion+cell+layer,+and+inner+plexiform+layer+as+a+diagnostic+tool+for+glaucoma.">Population-based evaluation of retinal nerve fiber layer, retinal ganglion cell layer, and inner plexiform layer as a diagnostic tool for glaucoma.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 55 (12), 8428-8438 (2014).</li><li>Allen, R. 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=Long-Term+Functional+and+Structural+Consequences+of+Primary+Blast+Overpressure+to+the+Eye.">Long-Term Functional and Structural Consequences of Primary Blast Overpressure to the Eye.</a> Journal of Neurotrauma. 35 (17), 2104-2116 (2018).</li><li>Zhao, 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=Age-related+changes+in+the+response+of+retinal+structure,+function+and+blood+flow+to+pressure+modification+in+rats.">Age-related changes in the response of retinal structure, function and blood flow to pressure modification in rats.</a> Scientific Reports. 8 (1), 2947 (2018).</li><li>Schmucker, C., Schaeffel, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+paraxial+schematic+eye+model+for+the+growing+C57BL/6+mouse.">A paraxial schematic eye model for the growing C57BL/6 mouse.</a> Vision Research. 44 (16), 1857-1867 (2004).</li><li>Aung, M. H., Kim, M. K., Olson, D. E., Thule, P. M., Pardue, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+visual+deficits+in+streptozotocin-induced+diabetic+long+evans+rats.">Early visual deficits in streptozotocin-induced diabetic long evans rats.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 54 (2), 1370-1377 (2013).</li><li>Puzyeyeva, O., 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=High-Resolution+Optical+Coherence+Tomography+Retinal+Imaging:+A+Case+Series+Illustrating+Potential+and+Limitations.">High-Resolution Optical Coherence Tomography Retinal Imaging: A Case Series Illustrating Potential and Limitations.</a> Journal of Ophthalmology. 2011, 764183 (2011).</li><li>Liu, A. 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>

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyleri yoktur.

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 ...

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.

<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

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.

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...

Watch this Scientific Journal Video about In vivo Structural Assessments of Ocular Disease in Rodent Models using Optical Coherence Tomography at JoVE.com

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

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.

Optik Koherens Tomografi Kullanılarak Kemirgen Modellerinde Oküler Hastalığın İn vivo Yapısal Değerlendirmeleri

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 Görüntüleme.  Atlanta Veterans Affairs Medical Center. 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.

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

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.

Üç boyutlu optik çözünürlük foto akustik Mikroskopi

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

Biyomühendislik

Optical Coherence Tomography: Imaging Mouse Retinal Ganglion Cells In Vivo

Structural changes in the retina are common manifestations of ophthalmic diseases. Optical coherence tomography (OCT) enables their identification in vivo&#8212;rapidly, repetitively, and at a high resolution. This protocol describes OCT imaging in the mouse retina as a powerful tool to study optic neuropathies (OPN). The OCT system is an interferometry-based, non-invasive alternative to common post mortem histological assays. It provides a fast and accurate assessment of retinal thickness, allowing the possibility to track changes, such as retinal thinning or thickening. We present the imaging process and analysis with the example of the Opa1delTTAG mouse line. Three types of scans are proposed, with two quantification methods: standard and homemade calipers. The latter is best for use on the peripapillary retina during radial scans; being more precise, is preferable for analyzing thinner structures. All approaches described here are designed for retinal ganglion cells (RGC) but are easily adaptable to other cell populations. In conclusion, OCT is efficient in mouse model phenotyping and has the potential to be used for the reliable evaluation of therapeutic interventions.

Optical Coherence Tomography: Imaging Mouse Retinal Ganglion Cells In Vivo

This manuscript describes a protocol for the in vivo imaging of the mouse retina with high-resolution spectral domain optical coherence tomography (SD-OCT). It focuses on retinal ganglion cells (RGC) in the peripapillary region, with several scanning and quantifying approaches described.

Optik Koherens tomografi: Fare retina Ganglion hücreleri Vivo içinde görüntüleme

Structural changes in the retina are common manifestations of ophthalmic diseases. Optical coherence tomography (OCT) enables their identification in ...

Nörobilim

In Vivo Imaging of Cx3cr1gfp/gfp Reporter Mice with Spectral-domain Optical Coherence Tomography and Scanning Laser Ophthalmoscopy

Spectral domain optical coherence tomography (SD-OCT) and scanning laser ophthalmoscopy (SLO) are extensively used in experimental ophthalmology. In the present protocol, mice expressing green fluorescent protein (gfp) under the promoter of Cx3cr1 (BALB/c-Cx3cr1gfp/gfp) were used to image microglia cells in vivo in the retina. Microglia are resident macrophages of the retina and have been implicated in several retinal diseases1,2,3,4,5,6. This protocol provides a detailed approach for generation of retinal B-scans, with SD-OCT, and imaging of microglia cell distribution in Cx3cr1gfp/gfp mice with SLO in vivo, using an ophthalmic imaging platform system. The protocol can be used in several reporter mouse lines. However, there are some limitations to the protocol presented here. First, both SLO and SD-OCT, when used in the high-resolution mode, collect data with high axial resolution but the lateral resolution is lower (3.5 &#181;m and 6 &#181;m, respectively). Moreover, the focus and saturation level in SLO is highly dependent on parameter selection and correct alignment of the eye. Additionally, using devices designed for human patients in mice is challenging due to the higher total optical power of the mouse eye compared to the human eye; this can lead to lateral magnification inaccuracies7, which are also dependent on the magnification by the mouse lens among others. However, despite that the axial scan position is dependent upon lateral magnification, the axial SD-OCT measurements are accurate8.

In Vivo Imaging of Cx3cr1gfp/gfp Reporter Mice with Spectral-domain Optical Coherence Tomography and Scanning Laser Ophthalmoscopy

This protocol describes how high-resolution imaging techniques such as spectral domain optical coherence tomography and scanning laser ophthalmoscopy can be utilized in small rodents, using an ophthalmic imaging platform system, to obtain information on retinal thickness and microglial cell distribution, respectively.

Vivo Tayf alanlı optik Koherens tomografi ve lazer Ophthalmoscopy tarama Cx3cr1gfp/gfp muhabir farelerin görüntüleme

Spectral domain optical coherence tomography (SD-OCT) and scanning laser ophthalmoscopy (SLO) are extensively used in experimental ophthalmology. In the ...

Tıp

Using Optical Coherence Tomography and Optokinetic Response As Structural and Functional Visual System Readouts in Mice and Rats

Optical coherence tomography (OCT) is a fast, non-invasive, interferometric technique allowing high-resolution retinal imaging. It is an ideal tool for the investigation of processes of neurodegeneration, neuroprotection and neuro-repair involving the visual system, as these often correlate well with retinal changes. As a functional readout, visually evoked compensatory eye and head movements are commonly used in experimental models involving the visual function. Combining both techniques allows a quantitative in vivo investigation of structure and function, which can be used to investigate the pathological conditions or to evaluate the potential of novel therapeutics. A great benefit of the presented techniques is the possibility to perform longitudinal analyses allowing the investigation of dynamic processes, reducing variability and cuts down the number of animals needed for the experiments. The protocol described aims to provide a manual for acquisition and analysis of high quality retinal scans of mice and rats using a low cost customized holder with an option to deliver inhalational anesthesia. Additionally, the proposed guide is intended as an instructional manual for researchers using optokinetic response (OKR) analysis in rodents, which can be adapted to their specific needs and interests.

A detailed protocol for the assessment of structural and visual readouts in rodents by optical coherence tomography and optokinetic response is presented. The results provide valuable insights for ophthalmologic as well as neurologic research.

Optik koherens tomografi ve Optokinetic yanıt yapısal ve işlevsel görsel sistemin çıktıları fareler ve sıçanlar olarak kullanma

Optical coherence tomography (OCT) is a fast, non-invasive, interferometric technique allowing high-resolution retinal imaging. It is an ideal tool for ...

Optimization of the Retinal Vein Occlusion Mouse Model to Limit Variability

Mouse models of retinal vein occlusion (RVO) are often used in ophthalmology to study hypoxic-ischemic injury in the neural retina. In this report, a detailed method pointing out critical steps is provided with recommendations for optimization to achieve consistently successful occlusion rates across different genetically modified mouse strains. The RVO mouse model consists primarily of the intravenous administration of a photosensitizer dye followed by laser photocoagulation using a retinal imaging microscope attached to an ophthalmic guided laser. Three variables were identified as determinants of occlusion consistency. By adjusting the wait time after rose bengal administration and balancing the baseline and experimental laser output, the variability across experiments can be limited and a higher success rate of occlusions achieved. This method can be used to study retinal diseases that are characterized by retinal edema and hypoxic-ischemic injury. Additionally, as this model induces vascular injury, it can also be applied to study the neurovasculature, neuronal death, and inflammation.

Here, we describe an optimized protocol for retinal vein occlusion using rose bengal and a laser-guided retinal imaging microscope system with recommendations to maximize its reproducibility in genetically modified strains.

Değişkenliği Sınırlamak için Retinal Ven Tıkanıklığı Fare Modelinin Optimizasyonu

Mouse models of retinal vein occlusion (RVO) are often used in ophthalmology to study hypoxic-ischemic injury in the neural retina. In this report, a ...

Konfokal Görüntülerle Fare Retina OCT Fibergram Hizalaması

Alignment of Visible-Light Optical Coherence Tomography Fibergrams with Confocal Images of the Same Mouse Retina

In recent years, in vivo retinal imaging, which provides non-invasive, real-time, and longitudinal information about biological systems and processes, has been increasingly applied to obtain an objective assessment of neural damage in eye diseases. Ex vivo confocal imaging of the same retina is often necessary to validate the in vivo findings especially in animal research. In this study, we demonstrated a method for aligning an ex vivo confocal image of the mouse retina with its in vivo images. A new clinical-ready imaging technology called visible light optical coherence tomography fibergraphy (vis-OCTF) was applied to acquire in vivo images of the mouse retina. We then performed the confocal imaging of the same retina as the &#34;gold standard&#34; to validate the in vivo vis-OCTF images. This study not only enables further investigation of the molecular and cellular mechanisms but also establishes a foundation for a sensitive and objective evaluation of neural damage in vivo.

Yazar Spotlight: Gelişmiş Glokom Tanı ve Tedavisi için In Vivo ve Ex Vivo Retinal Görüntülemedeki Gelişmeler 

The present protocol outlines the steps for aligning in vivo visible-light optical coherence tomography fibergraphy (vis-OCTF) images with ex vivo confocal images of the same mouse retina for the purpose of verifying the observed retinal ganglion cell axon bundle morphology in the in vivo images.

Görünür Işık Optik Koherens Tomografi Fibergramlarının Aynı Fare Retinasının Konfokal Görüntüleri ile Hizalanması

In recent years, in vivo retinal imaging, which provides non-invasive, real-time, and longitudinal information about biological systems and processes, has ...

Application of Optical Coherence Tomography to a Mouse Model of Retinopathy

Optical coherence tomography (OCT) offers a noninvasive method for the diagnosis of retinopathy. The OCT machine can capture retinal crosssectional images from which the retinal thickness can be calculated. Although OCT is widely used in clinical practice, its application in basic research is not as prevalent, especially in small animals such as mice. Because of the small size of their eyeballs, it is challenging to conduct fundus imaging examinations in mice. Therefore, a specialized retinal imaging system is required to accommodate OCT imaging on small animals. This article demonstrates a small-animal-specific system for OCT examination procedures and a detailed method for image analysis. The results of retinal OCT examination of very-low-density lipoprotein receptor (Vldlr) knockout mice and C57BL/6J mice are presented. The OCT images of C57BL/6J mice showed retinal layers, while those of Vldlr knockout mice showed subretinal neovascularization and retinal thinning. In summary, OCT examination could facilitate the noninvasive detection and measurement of retinopathy in mouse models.

Here, we describe an in vivo imaging technique using optical coherence tomography to facilitate the diagnosis and quantitative measurement of retinopathy in mice.

Optik Koherens Tomografinin Retinopatinin Bir Fare Modeline Uygulanması

Optical coherence tomography (OCT) offers a noninvasive method for the diagnosis of retinopathy. The OCT machine can capture retinal crosssectional images ...

Image-Guided Optical Coherence Tomography to Assess Structural Changes in Rodent Retinas

Ocular diseases, such as age-related macular degeneration, glaucoma, retinitis pigmentosa, and uveitis, are always accompanied by retinal structural changes. These diseases affecting the fundus always exhibit typical abnormalities in certain cell types in the retina, including photoreceptor cells, retinal ganglion cells, cells in the retinal blood vessels, and cells in the choroidal vascular cells. Noninvasive, highly efficient, and adaptable imaging techniques are required for both clinical practice and basic research. Image-guided optical coherence tomography (OCT) satisfies these requirements because it combines fundus photography and high-resolution OCT, providing an accurate diagnosis of tiny lesions as well as important changes in the retinal architecture. This study details the procedures of data collection and data analysis for image-guided OCT and demonstrates its application in rodent models of choroidal neovascularization (CNV), optic nerve crush (ONC), light-induced retinal degeneration, and experimental autoimmune uveitis (EAU). This technique helps researchers in the eye field to identify rodent retinal structural changes conveniently, reliably, and tractably.

The protocol presented here details the procedures of data collection and data analysis for image-guided optical coherence tomography (OCT) and demonstrates its application in multiple rodent models of ocular diseases.

Ocular diseases, such as age-related macular degeneration, glaucoma, retinitis pigmentosa, and uveitis, are always accompanied by retinal structural ...

Optik Koherens Tomografi Kullanılarak Kemirgen Modellerinde Oküler Hastalığın İn vivo Yapısal Değerlendirmeleri

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler

Üç boyutlu optik çözünürlük foto akustik Mikroskopi

Optik Koherens tomografi: Fare retina Ganglion hücreleri Vivo içinde görüntüleme

Vivo Tayf alanlı optik Koherens tomografi ve lazer Ophthalmoscopy tarama Cx3cr1^gfp/gfp muhabir farelerin görüntüleme

Optik koherens tomografi ve Optokinetic yanıt yapısal ve işlevsel görsel sistemin çıktıları fareler ve sıçanlar olarak kullanma

Değişkenliği Sınırlamak için Retinal Ven Tıkanıklığı Fare Modelinin Optimizasyonu

Görünür Işık Optik Koherens Tomografi Fibergramlarının Aynı Fare Retinasının Konfokal Görüntüleri ile Hizalanması

Görünür Işık Optik Koherens Tomografi Fibergramlarının Aynı Fare Retinasının Konfokal Görüntüleri ile Hizalanması

Görünür Işık Optik Koherens Tomografi Fibergramlarının Aynı Fare Retinasının Konfokal Görüntüleri ile Hizalanması

Optik Koherens Tomografinin Retinopatinin Bir Fare Modeline Uygulanması

Image-Guided Optical Coherence Tomography to Assess Structural Changes in Rodent Retinas