Name: trabecular meshwork response to pressure elevation in the living human eye
Uploaded: 2015-06-20T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Trabecular Meshwork Response to Pressure Elevation in the Living Human Eye at JoVE.com

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).

Etica Dichiarazione: approvazione è stata ottenuta dalla Institutional Review Board della University of Pittsburgh School of Medicine, prima soggetto reclutamento iniziato. Tutti i soggetti hanno fornito consenso informato scritto prima della partecipazione allo studio. 1. Acquisizione Dati <ol><li> Pressione Elevation <ol><li> Prendere le misure di base (IOP e ottobre misurazioni) instillando una goccia di 0,5% proparacaina nell&#39;occhio. Attendere 3 minuti per l&#39;efficacia. </li><li> Esercitare una leg...

<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. 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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>

L&#39;attuale tecnica sfrutta osservazione non invasiva della risposta meccanica del tessuto molle quantificare SC collasso. I lavori futuri con gli occhi cadavere dell&#39;uomo è necessaria per calibrare deviazioni tessuto rigidità tessuto reale dopo la dissezione. Ma, tali studi subiranno gli stessi limiti dei modelli di deflusso precedenti; in particolare, che i contributi del muscolo vivere a tensione dei tessuti non saranno presenti. Ulteriori calibrazione in un modello dell&#39;occhio dei mammiferi vivente può ...

Il glaucoma è la seconda principale causa al mondo di cecità irreversibile 1. Pressione intraoculare (IOP) è un importante fattore di rischio causale per la presenza e la progressione del glaucoma 2-7. &#160; IOP è regolata dalla equilibrio tra la formazione e il deflusso dell&#39;umore acqueo 8. Le posizioni di maggiore resistenza al deflusso sono il tessuto juxtacanicular e la parete interna del canale Schlemm (SC), l&#39;interfaccia tra SC e trabecolato (TM) 9-11. Mentre TM rigidità può contribuire alla prevenzione di SC crollo di fronte alla elevazione IOP, Overby et al. 12 ha recentemente dimostrato che l&#39;espressione genica nel glaucoma è alterato, con conseguente aumento di irrigidimento SC endoteliali, impedendo la formazione di pori, con conseguente elevazione IOP in occhi glaucomatosi 13. TM morfologia e la rigidità in correlazione con facilità di deflusso 14,15, sottolineando tha bisogno di misurare le caratteristiche biomeccaniche. Atomic misurazioni forza di microscopia della TM mostrano elevata rigidità occhi donati da pazienti affetti da glaucoma (81 kPa) rispetto con gli occhi da donatori senza glaucoma (4,0 kPa) 16, ma queste misure sono state effettuate in ex vivo tessuti sezionati. Il TM posteriore è ancorata nel muscolo ciliare via tendini anteriori delle cellule muscolari longitudinali che si inseriscono in esterno lamellare e cribiform TM 17. Ciliare muscolo (CM) può incrementare TM tautness, imitando elevata rigidità TM 17. La capacità di osservare alterazioni nella resistenza a SC crollo indotto da perturbazioni di muscolatura liscia è stato dimostrato in un modello animale 18. Abbiamo dimostrato la capacità di immagine in modo non invasivo il sistema primario umorismo deflusso acquosa a vivere occhi umani distale ad includere SC utilizzando spettrale dominio tomografia a coerenza ottica (OCT) &lt;sup&gt; 19-21. Utilizzando questa tecnica, abbiamo dimostrato la capacità di quantificare la risposta morfometrica della TM e SC di IOP acuta elevazione 22. L&#39;obiettivo generale del metodo qui descritto è stato quello di quantificare la risposta morfometrica del tratto di efflusso di elevazione IOP acuta che vive nei tessuti viventi in situ. Questa tecnica ha il vantaggio di esaminare l&#39;TM in condizioni fisiologiche, che comprende i contributi sia dell&#39;attività fibre contrattili all&#39;interno TM e CM a TM rigidità, rispetto alle misurazioni effettuate pubblicati in tessuti sezionati. La logica alla base di applicare questa tecnica per l&#39;osservazione della risposta meccanica TM è che ci fornisce altrimenti non disponibili approfondimenti sul comportamento meccanico del TM, che ora sappiamo essere collegato direttamente alla resistenza deflusso e la regolamentazione IOP 13. Discernere il contributo dei tessuti contrattili di rigidità complessiva, un piccolo cohort di soggetti è stato esaminato senza e con soppressione dell&#39;attività muscolatura liscia con la somministrazione di 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

Le caratteristiche meccaniche del trabecolato (TM) sono legate alla resistenza al deflusso e la pressione intraoculare (IOP) regolamento. La logica dietro questa tecnica è l&#39;osservazione diretta della risposta meccanica del TM all&#39;elevazione IOP acuta. Prima della scansione, IOP è misurata al basale e durante l&#39;elevazione della PIO. Il limbus è scandita da spettrale-dominio tomografia a coerenza ottica al basale e durante l&#39;elevazione della PIO (ophthalmodynamometer (ODM) applicata a 30 g forza). Le scansioni sono trattati per migliorare la visualizzazione del percorso acquosa umorismo deflusso utilizzando ImageJ. Punti di riferimento vascolari sono utilizzati per identificare corrispondenti sedi in basale e IOP volumi di scansione di elevazione. Schlemm canale (SC) sezione trasversale (SC-CSA) e la lunghezza SC da anteriore a posteriore lungo il suo asse sono misurati a mano a 10 posizioni all&#39;interno di un segmento 1 mm SC. Medio interno della distanza parete esterna (lunghezza dell&#39;asse corto) è calcolato come la zona di SC diviso per la sualunghezza lungo l&#39;asse. Per esaminare il contributo dei tessuti adiacenti l&#39;effetto IOP elevazioni, le misurazioni si ripetono senza e con il rilassamento della muscolatura liscia con instillazione di tropicamide. Migrazione TM in SC si oppone TM rigidità, ma viene esaltata dal sostegno dei suoi attacchi al muscolatura liscia adiacente all&#39;interno del corpo ciliare. Questa tecnica è il primo a misurare la risposta umana vivente TM all&#39;elevazione pressione in situ in condizioni fisiologiche all&#39;interno dell&#39;occhio umano.

Usando queste tecniche di acquisizione dati e di analisi delle immagini, gli effetti di piccole e grandi variazioni di IOP sui parametri morfologici tratto di efflusso come SC sezione trasversale sono ottenuti (Figura 1). Possiamo vedere che alti livelli di aumento IOP producono un crollo osservabile di SC, come rappresentato da una grande riduzione dell&#39;area della sezione trasversale. L&#39;occhio sembra essere in grado di accogliere piccoli aumenti IOP, come dimostra la mancanza di cambiamento in ...

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Trabecular Meshwork Response to Pressure Elevation in the Living Human Eye

Trabecolare (TM) di migrazione nello spazio canale di Schlemm può essere indotta da aumento della pressione acuta per ophthalmodynamometer, e osservato per dominio spettrale Tomografia a coerenza ottica. L&#39;obiettivo di questo metodo è quello di quantificare la risposta morfometrica del tratto di efflusso all&#39;elevazione pressione acuta vivono in tessuti viventi in situ.

Trabecolare Risposta Meshwork a pressione Elevation nel Living Human Eye

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

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