Name: trabecular meshwork response to pressure elevation in the living human eye
Uploaded: 2015-06-20T14:00:00
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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).

Déclaration éthique: approbation a été obtenue du Conseil de l&#39;Université de Pittsburgh School of Medicine Institutional Review avant le début de recrutement des sujets. Tous les sujets prévus le consentement éclairé avant la participation à l&#39;étude. 1. Acquisition de données <ol><li> élévation de la pression <ol><li> Prendre des mesures de référence (PIO et les PTOM mesures) par instillation d&#39;une baisse de 0,5% proparacaïne dans l&#39;œil. Attendre 3 minutes pour l&#39;efficacit...

<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. The Baltimore Eye Survey.</a> Archives of ophthalmolog. 109, 1090-1095 (1991).</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=Racial+differences+in+the+cause-specific+prevalence+of+blindness+in+east+Baltimore.">Racial differences in the cause-specific prevalence of blindness in east Baltimore.</a> The New England journal of medicin. 325, 1412-1417 (1991).</li><li>Leske, M. C., Connell, A. M., Wu, S. Y., Hyman, L., Schachat, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distribution+of+intraocular+pressure.">Distribution of intraocular pressure.</a> The Barbados Eye Study. Archives of ophthalmolog. 115, 1051-1057 (1997).</li><li>Leske, M. C., Wu, S. Y., Hennis, A., Honkanen, R., Nemesure, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Risk+factors+for+incident+open-angle+glaucoma:+the+Barbados+Eye+Studies.">Risk factors for incident open-angle glaucoma: the Barbados Eye Studies.</a> Ophthalmolog. 115, 85-93 (2008).</li><li>Mitchell, P., Lee, A. J., Rochtchina, E., Wang, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Open-angle+glaucoma+and+systemic+hypertension:+the+blue+mountains+eye+study.">Open-angle glaucoma and systemic hypertension: the blue mountains eye study.</a> Journal of glaucom. 13, 319-326 (2004).</li><li>Mitchell, P., Smith, W., Attebo, K., Healey, P. R. <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+open-angle+glaucoma+in+Australia.+The+Blue+Mountains+Eye+Study.">Prevalence of open-angle glaucoma in Australia. The Blue Mountains Eye Study.</a> Ophthalmolog. 103, 1661-1669 (1996).</li><li>Gabelt, B., Kaufman, P., Kaufman, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Adler's Physiology of the Ey. , 237-289 (2003).</li><li>Grant, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+aqueous+perfusion+in+enucleated+human+eyes).">Experimental aqueous perfusion in enucleated human eyes).</a> Archives of ophthalmolog. 69, 783-801 (1963).</li><li>Jocson, V. L., Sears, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+aqueous+perfusion+in+enucleated+human+eyes.+Results+after+obstruction+of+Schlemm's+canal.">Experimental aqueous perfusion in enucleated human eyes. Results after obstruction of Schlemm's canal.</a> Archives of ophthalmolog. 86, 65-71 (1971).</li><li>Maepea, O., Bill, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pressures+in+the+juxtacanalicular+tissue+and+Schlemm's+canal+in+monkeys.">Pressures in the juxtacanalicular tissue and Schlemm's canal in monkeys.</a> Experimental eye researc. 54, 879-883 (1992).</li><li>Johnstone, M. A., Grant, W. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pressure-dependent+changes+in+structures+of+the+aqueous+outflow+system+of+human+and+monkey+eyes.">Pressure-dependent changes in structures of the aqueous outflow system of human and monkey eyes.</a> American journal of ophthalmolog. 75, 365-383 (1973).</li><li>Overby, D. 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=Altered+mechanobiology+of+Schlemm's+canal+endothelial+cells+in+glaucoma.">Altered mechanobiology of Schlemm's canal endothelial cells in glaucoma.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of Americ. , (2014).</li><li>Allingham, R. R., de Kater, A. W., Ethier, C. 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>

La présente technique exploite observation non invasive de la réponse mécanique des tissus mous à quantifier SC effondrement. Les travaux futurs en utilisant les yeux de cadavres humains est nécessaire pour calibrer des détournements de tissus rigidité des tissus réelle après la dissection. Mais, ces études subiront les mêmes limites des modèles d&#39;écoulement précédents; précisément, que les contributions de muscle vivant à la tension des tissus ne seront pas présents. En outre étalonnage dans un ...

Le glaucome est la deuxième cause mondiale de cécité irréversible 1. Une pression intraoculaire élevée (PIO) est un facteur de risque causal majeur pour la présence et la progression du glaucome 2-7. &#160; IOP est régie par l&#39;équilibre entre la formation et l&#39;écoulement de l&#39;humeur aqueuse 8. Les emplacements de plus grande résistance à l&#39;écoulement sont juxtacanicular le tissu et la paroi intérieure du canal de Schlemm (CS), l&#39;interface entre SC et le réseau trabéculaire (TM) 11.9. Bien TM rigidité peut contribuer à la prévention de la SC effondrement face à la PIO, Overby et al. 12 récemment démontré que l&#39;expression du gène dans le glaucome est altéré, entraînant une augmentation de raidissement SC endothéliale, empêchant la formation de pores, conduisant à élévation de la PIO dans glaucomateux 13. TM morphologie et la rigidité en corrélation avec les sorties installation 14,15, soulignant til besoin de mesurer ses caractéristiques biomécaniques. Atomic mesures microscopie à force de la TM montrent rigidité élevée dans les yeux donnés par les patients atteints de glaucome (81 kPa) par rapport aux yeux des bailleurs de fonds sans le glaucome (4,0 kPa) 16, mais ces mesures ont été effectuées ex vivo des tissus disséqués. Le TM postérieure est ancré dans le muscle ciliaire par les tendons antérieures des cellules musculaires longitudinales qui insèrent dans la TM et lamellé cribiform extérieure 17. Muscle ciliaire (CM) peut augmenter l&#39;activité TM tiraillements, imitant la rigidité élevée TM 17. La capacité d&#39;observer des modifications dans la résistance à l&#39;effondrement SC induite par des perturbations du muscle lisse a été démontré dans un modèle animal 18. Nous avons démontré la capacité de l&#39;image non-invasive du système humour écoulement aqueux primaire à vivre yeux humains distale et y compris en utilisant SC spectrale cohérence optique de domaine de positons (OCT) &lt;sup&gt; 19-21. En utilisant cette technique, nous avons démontré la capacité de quantifier la réponse morphométrique de la MC et SC à PIO aigu avec sus 22. L&#39;objectif global de la méthode décrite ici est de quantifier la réponse morphométrique de la sortie voies vivant à l&#39;élévation de la PIO aiguë dans les tissus vivants in situ. Cette technique présente l&#39;avantage d&#39;examiner le TM dans des conditions physiologiques, qui comprend à la fois les contributions de l&#39;activité contractile de la fibre au sein de la TM et TM CM de rigidité par rapport à des mesures effectuées publiées dans les tissus disséqués. Le raisonnement derrière l&#39;application de cette technique à l&#39;observation de la réponse TM mécanique est qu&#39;il nous fournit des informations autrement indisponibles sur le comportement mécanique de la TM, dont nous savons maintenant être directement lié à la résistance à l&#39;écoulement et de la réglementation de la PIO 13. Pour discerner la contribution des tissus contractiles à la rigidité globale, une petite cohort a été examinée de sujets avec et sans suppression de l&#39;activité du muscle lisse par l&#39;administration de tropicamide.

<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

Les caractéristiques mécaniques du trabéculum (TM) sont liés à la résistance à l&#39;écoulement et de la pression intraoculaire (PIO) régulation. Le raisonnement derrière cette technique est l&#39;observation directe de la réponse mécanique de la MC à l&#39;élévation de la PIO aiguë. Avant la numérisation, la PIO est mesurée au départ et pendant élévation de la PIO. Le limbe est balayée par domaine spectral tomographie par cohérence optique au départ et pendant élévation de la PIO (Sphygmomanomètre oculaire (ODM) appliqué à 30 g vigueur). Scans sont traitées pour améliorer la visualisation de la voie de l&#39;humour écoulement aqueux en utilisant ImageJ. Les sites d&#39;intérêt vasculaires sont utilisés pour identifier les emplacements correspondants dans la ligne de base et la PIO volumes de balayage en élévation. Schlemm canal (SC) de surface de section transversale (SC-CSA) et durée de la SC d&#39;avant en arrière le long de ses longues axe sont mesurés manuellement à 10 endroits dans un segment de 1 mm de SC. Mean intérieure à distance de la paroi extérieure (de courte longueur d&#39;axe) est calculé comme le domaine de la SC divisé par sagrande longueur de l&#39;axe. Pour examiner la contribution des tissus adjacents à l&#39;effet des élévations de la PIO, les mesures sont répétées avec et sans relaxation des muscles lisses avec instillation de tropicamide. TM migration dans SC est combattue par TM rigidité, mais est renforcée par le soutien de son attachement à muscle lisse adjacent à l&#39;intérieur du corps ciliaire. Cette technique est la première à mesurer la réponse vie humaine de TM à l&#39;élévation de la pression in situ dans des conditions physiologiques au sein de l&#39;œil humain.

Grâce à ces techniques d&#39;acquisition de données et d&#39;analyse de l&#39;image, on obtient les effets de petits et grands changements dans la PIO sur les paramètres morphologiques des sorties des voies telles que SC aire transversale (Figure 1). Nous pouvons voir que des niveaux élevés d&#39;augmentation de la PIO produisent un effondrement observable de SC, représentée par une grande réduction de la superficie de section transversale. L&#39;œil semble être en mesure d&#39;accueillir de ...

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Trabecular Meshwork Response to Pressure Elevation in the Living Human Eye

Maillage (TM) la migration trabéculaire dans l&#39;espace du canal de Schlemm peut être induite par élévation de la pression aiguë par Sphygmomanomètre oculaire, et observé par domaine spectral tomographie par cohérence optique. L&#39;objectif de cette méthode est de quantifier la réponse morphométrique de la sortie voies vivant à l&#39;élévation de la pression aiguë dans les tissus vivants in situ.

Trabéculum Réponse à élévation de la pression dans la vie Oeil humain

The mechanical characteristics of the trabecular meshwork (TM) are linked to outflow resistance and intraocular pressure (IOP) regulation. The rationale ...

Research

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Medicine

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