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).

Ética Declaración: Se obtuvo la aprobación de la Junta de Revisión Institucional de la Universidad de Pittsburgh School of Medicine antes de que comenzara el reclutamiento de sujetos. Todos los temas siempre consentimiento informado por escrito antes de la participación en el estudio. 1. Adquisición de Datos <ol><li> Elevación de la presión <ol><li> Tome medidas de referencia (PIO y octubre mediciones) por inculcar una gota de 0,5% proparacaína en el ojo. Espere 3 minutos para la eficacia. </li><li> A...

<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. 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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 presente técnica aprovecha la observación no invasiva de la respuesta mecánica de los tejidos blandos para cuantificar colapso SC. Se necesita trabajo futuro usando los ojos de cadáveres humanos para calibrar deflexiones tejido rigidez del tejido real después de la disección. Pero, estos estudios van a sufrir las mismas limitaciones de los modelos de flujo de salida anteriores; en concreto, que las contribuciones de los músculos que viven a la tensión del tejido no estarán presentes. Además de calibración ...

El glaucoma es la segunda causa mundial de ceguera irreversible 1. La presión intraocular elevada (PIO) es un importante factor de riesgo causal para la presencia y la progresión de glaucoma 2-7. &#160; PIO está regulado por el equilibrio entre la formación y el drenaje del humor acuoso 8. Los lugares de mayor resistencia de salida son el tejido juxtacanicular y la pared interior del canal de Schlemm (SC), la interfaz entre el SC y la malla trabecular (TM) 9-11. Mientras que la rigidez TM puede contribuir a la prevención de colapso SC en la cara de elevación de la PIO, Overby et al. 12 demostraron recientemente que la expresión génica en el glaucoma se altera, lo que resulta en una mayor rigidez SC endotelial, lo que impide la formación de poros, lo que conduce a la elevación de la PIO en ojos glaucomatosos 13. Morfología TM y la rigidez se correlacionan con la posibilidad de salida 14,15, haciendo hincapié en tque necesita para medir sus características biomecánicas. Mediciones de microscopía de fuerza atómica de la TM muestran rigidez elevada en los ojos donados por los pacientes con glaucoma (81 kPa) en comparación con los ojos de donantes sin glaucoma (4,0 kPa) 16, pero estas mediciones se hicieron en vivo tejidos disecados ex. El TM posterior está anclada en el músculo ciliar a través de tendones anteriores de las células musculares longitudinales que se insertan en el laminosa y cribiforme TM exterior 17. Actividad muscular (CM) ciliar puede aumentar tirantez TM, imitando elevada rigidez TM 17. La capacidad de observar alteraciones en la resistencia a SC colapso inducido por perturbaciones de músculo liso se ha demostrado en un modelo animal 18. Hemos demostrado la capacidad de imagen no invasiva del sistema de salida del humor acuoso primaria en que viven los ojos humanos distal e incluyendo SC usando espectral tomografía de coherencia óptica de dominio (OCT) &lt;sup&gt; 19-21. Usando esta técnica, hemos demostrado la capacidad de cuantificar la respuesta morfométricos de la TM y SC a la elevación de la presión intraocular aguda 22. El objetivo general del método descrito en el presente documento fue cuantificar la respuesta morfométricos del tracto de salida vivir a la elevación de la presión intraocular aguda en los tejidos vivos in situ. Esta técnica tiene la ventaja de examinar el TM en condiciones fisiológicas, que incluye las contribuciones tanto de la actividad contráctil de la fibra dentro de la TM y CM a la rigidez TM, en comparación con las mediciones realizadas publicados en los tejidos disecados. El fundamento de la aplicación de esta técnica para la observación de la respuesta TM mecánica es que nos proporciona conocimientos de otro modo no disponibles en el comportamiento mecánico de la TM, que ahora sabemos que estar vinculados directamente a la resistencia de salida y la regulación de la PIO 13. Para discernir la contribución de los tejidos contráctiles a la rigidez general, una pequeña cohort de los sujetos fue examinada con y sin supresión de la actividad del músculo liso mediante la administración de tropicamida.

<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

Las características mecánicas de la malla trabecular (TM) están vinculados a la resistencia de salida y la presión intraocular (PIO) la regulación. El fundamento de esta técnica es la observación directa de la respuesta mecánica de la TM a la elevación de la PIO aguda. Antes de la exploración, la PIO se midió al inicio y durante la elevación de la PIO. El limbo es escaneado por el dominio espectral tomografía de coherencia óptica al inicio y durante la elevación de la PIO (ophthalmodynamometer (ODM) que se aplica a 30 g fuerza). Escanea se procesan para mejorar la visualización de la salida del humor acuoso vía utilizando ImageJ. Vasculares puntos de referencia se utilizan para identificar ubicaciones correspondientes en la línea de base y los volúmenes de escaneo de elevación de la PIO. Schlemm del canal (SC) área transversal (SC-CSA) y la longitud de SC de anterior a posterior a lo largo de su eje largo se miden manualmente en 10 lugares dentro de un segmento de 1 mm de SC. Significa interior a distancia de la pared exterior (longitud del eje corto) se calcula como el área de SC dividido por sulongitud del eje largo. Para examinar la contribución de los tejidos adyacentes a los efectos de las elevaciones de la PIO, las mediciones se repiten sin y con la relajación del músculo liso con la instilación de tropicamida. Migración TM en SC es resistido por la rigidez TM, pero se ve reforzada por el apoyo de su fijación al músculo liso adyacente dentro del cuerpo ciliar. Esta técnica es la primera para medir la respuesta vivir TM humano a la elevación de la presión in situ en condiciones fisiológicas dentro del ojo humano.

El uso de estas técnicas de adquisición de datos y de análisis de imagen, se obtienen los efectos de los cambios pequeños y grandes en la PIO en los parámetros morfológicos del tracto de salida, tales como SC área de sección transversal (Figura 1). Podemos ver que los altos niveles de aumento de la PIO producen un colapso observable de SC, como se representa por una gran reducción en el área de la sección transversal. El ojo parece ser capaz de acomodar los pequeños aumentos en la PIO, como ...

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Trabecular Meshwork Response to Pressure Elevation in the Living Human Eye

Malla trabecular (TM) la migración al espacio del canal de Schlemm se puede inducir por elevación de la presión aguda por ophthalmodynamometer, y observado por dominio espectral tomografía de coherencia óptica. El objetivo de este método es cuantificar la respuesta morfométrico del tracto de salida vivir a elevación de la presión aguda en los tejidos vivos in situ.

Trabecular Respuesta malla de elevación de la presión en el Living Ojo humano

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

Research

JoVE Journal

Medicine

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