Name: retinal vascular reactivity as assessed by optical coherence tomography angiography
Uploaded: 2020-03-26T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Retinal Vascular Reactivity as Assessed by Optical Coherence Tomography Angiography at JoVE.com

Эта работа была поддержана NIH K08EY027006, R01EY030564, UH3NS100614, научно-исследовательскими грантами от Carl zeiss Meditec Inc (Дублин, Калифорния) и Неограниченным финансированием Департамента исследований по предотвращению слепоты (Нью-йорк, NY).

Это исследование было одобрено Советом по институциональному обзору Университета южной Калифорнии и соответствовало принципам Хельсинкской декларации.
1. Установка газодышащего аппарата
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60948/60948fig1v2.jpg"> <str...

Методология только что описано полный протокол для газового дыхания провокации эксперимент, который позволяет для измерения RVR субъекта в контролируемой среде в определенных точках времени без каких-либо изменений в OCTA изображения устройства и минимальный дискомфорт или риск для суб...

Метаболический спрос сетчатки зависит от адекватного и постоянного снабжения кислородом, обеспечиваемого хорошо регулируемой системой артериол, капилляров и венульжей1. Несколько исследований показали, что функции большего калибра сосудов женели человека можно оценить в vivo с различными физиологиическими2,,3,,4,,5 и фармакологическими6,,7 стимулами. Кроме того, аномальная функция этой сосудистой системы является общим в области сосудистой системы, таких как диабетическая ретинопатия, где реактивность сосудов в реинтриале(RVR) было показано, что ослаблена даже на самых ранних стадиях8,9 через как газовую провокацию9 и мерцающие световые эксперименты5,10,11. Сосудистой сетчатого ранца хвастовство факторы риска, такие как курение, также коррелируют с нарушениями RVR12 и кровотока сетчатого13. Эти выводы имеют важное значение, поскольку клинические симптомы заболевания сосудов в области ретины происходят относительно поздно в процессе заболевания и доказано ранних клинических маркеров болезни не хватает14. Таким образом, оценка РВР может обеспечить полезные показатели сосудистой целостности для ранней оценки аномалий, которые могут инициировать или усугубить дегенеративные заболевания в области ретины.
Предыдущие эксперименты RVR обычно опирались на такие устройства, как лазерный кровоточачий9 или камеры fundus, оснащенные специальными фильтрами15 для приобретения изображения с ыватом. Тем не менее, эти технологии оптимизированы для судов большего диаметра, таких как артериол16 и венули15, которые не являются, где газ, микроэлементы и молекулярный обмен происходят. Более недавнее исследование было в состоянии количественно RVR капилляров с использованием адаптивной оптики изображения17, но, несмотря на улучшение пространственного разрешения, эти изображения имеют меньший размер поля и не FDA утвержденных для клинического использования18.
Недавнее появление оптической когеренционной томографии ангиографии (OCTA) предоставил FDA утвержденных, неинвазивных и без красителя ангиографический метод оценки капиллярного уровня изменений у пациентов и субъектов in vivo. OCTA широко признается в клинической практике в качестве эффективного инструмента для оценки нарушений в капиллярной перфузии в заболеваний сосудов в корыте, таких как диабетическая ретинопатия19, вениновые окклюзии для сытины20, васкулит21 и многие другие22. Таким образом, OCTA предоставляет прекрасную возможность для оценки изменений уровня капилляров, которые могут иметь значительную пространственную и височную неоднородность23, а также патологические изменения в клинических условиях. Наша группа недавно продемонстрировала, что OCTA может быть использован для количественной оценки отзывчивости сосудов из корыты на уровне капилляров2 к физиологических изменений в вдохновенный кислород, который является сосудосуживающий стимул для сцепительныхстимулов,24для сцепения.3,5
Цель юга этой статьи состоит в том, чтобы описать протокол, который позволит читателю оценить реактивность сосудов в области реинтины небольших артериол и капиллярной кровати с помощью OCTA. Методы адаптированы из методов, представленных в Lu et al.25, которые описали измерение цереброваскулярной реактивности с помощью магнитно-резонансной томографии. Хотя нынешние методы были разработаны и использованы во время OCTA изображений2, они применимы к другим устройствам визуализации с ыветчаткой с относительно простыми и очевидными изменениями.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>5% CO2 gas [5% CO2, 21% O2, 74% N2] (Compressed)</td>
			<td>Institution Dependent (Praxair)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bacdown Disinfectant Detergent</td>
			<td>Decon Labs</td>
			<td>8001</td>
			<td>https://deconlabs.com/products/disinfectant-bdd/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Clean-Bor Tubes (35 mm Inner Diameter)</td>
			<td>Vacumed</td>
			<td>1011-108</td>
			<td>http://www.vacumed.com/zcom/product/Product.do?compid=27&#38;skuid=1197</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cuff adapter for Douglas bag filling</td>
			<td>Vacumed</td>
			<td>22254</td>
			<td>http://www.vacumed.com/zcom/product/Product.do?compid=27&#38;prodid=343</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Douglas bag (200-liter capacity)</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td>500942</td>
			<td>https://www.harvardapparatus.com/douglas-bag.html</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Elbow Joint (Inner Diameter 19mm/ Outer Diameter 22 mm), Modified in House</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fingertip Pulse Oximeter (Pro-Series)</td>
			<td>CMS</td>
			<td>CMS 500DL</td>
			<td>https://www.walmart.com/ip/Pro-Series-CMS-500DL-Fingertip-Pulse-Oximeter-Blood-Oxygen-Saturation-Monitor-with-silicon-cover-batteries-and-lanyard/479049154</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gas Delivery Tube (22 mm Inner Diameter) Modified in House</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gas filling tube (1/8&#34; for compressed gas)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrogen Peroxide Cleaner Disinfectant Wipes</td>
			<td>Clorox Healthcare</td>
			<td>30824</td>
			<td>https://www.cloroxpro.com/products/clorox-healthcare/hydrogen-peroxide-cleaner-disinfectants/?gclid=EAIaIQobChMIk-KG4vi15QIVcRh9Ch0NNwLPEAAYASAAEgJIa_D_BwE&#38;gclsrc=aw.ds</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lubricant Eye Drops</td>
			<td>Refresh</td>
			<td>Refresh Plus</td>
			<td>https://www.refreshbrand.com/Products/refresh-plus</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Manual Directional Control Valves: Three-Way T-Shape Stopcock Type (Inner Diameter 28.6 mm, Outer Diameter 35 mm)</td>
			<td>Hans Rudolph</td>
			<td>2100C Series</td>
			<td>www.rudolphkc.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medical O2 (Compressed)</td>
			<td>Institution Dependent</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mouth piece (Silicone, Model #9061)</td>
			<td>Hans Rudolph</td>
			<td>602076</td>
			<td>www.rudolphkc.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>OCTA Imaging Device (PLEX Elite 9000)</td>
			<td>Carl Zeiss Meditec, Dublin, CA, USA</td>
			<td></td>
			<td>https://www.zeiss.com/meditec/int/product-portfolio/optical-coherence-tomography-devices/plex-elite-9000-swept-source-oct.html</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phenylephrine Hydrochloride Ophthalmic Solution, USP 2.5%</td>
			<td>Paragon Bioteck, Inc</td>
			<td>NDC 42702-102-15</td>
			<td>https://paragonbioteck.com/products/diagnostics/phenylephrine-hydrochloride-ophthalmic-solution-usp-2-5/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic Nose Clip Sterile Foam CS100</td>
			<td>Sklar Sterile</td>
			<td>96-2951</td>
			<td>https://www.sklarcorp.com/disposables/plastic/plastic-nose-clip-sterile-foam-box-of-100.html</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Proparacaine Hydrochloride Ophthalmic Solution, USP .5%</td>
			<td>Bausch + Lomb</td>
			<td>NDC 24208-730-06</td>
			<td>https://www.bausch.com/ecp/our-products/rx-pharmaceuticals/generics</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Regulator (tank dependent- 5% CO2: Fisherbrand Mulitstage Gas Cylinder Regulators)</td>
			<td>Genstar Technologies Company</td>
			<td>10575150</td>
			<td>https://www.fishersci.com/shop/products/fisherbrand-multistage-cylinder-regulators-22/10575150?keyword=true</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Regulator (tank dependent- Oxygen: Fisherbrand Multistage Gas Cylinder Regulators)</td>
			<td>Genstar Technologies Company</td>
			<td>10575145</td>
			<td>https://www.fishersci.com/shop/products/fisherbrand-multistage-cylinder-regulators-22/10575145?keyword=true</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rubber Tubing (Inner diameter 19 mm, Outer diameter 27 mm), Made in House</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sealing tape- Parafilm Wrap (2&#34; Wide)</td>
			<td>Cole Parmer</td>
			<td>PM992</td>
			<td>https://www.coleparmer.com/i/parafilm-pm992-wrap-2-wide-250-ft-roll/0672050?PubID=VV&#38;persist=True&#38;ip=no&#38;gclid=EAIaIQobChMInY3vqomz5QIVfyCtBh1VSg64EAAYASAAEgJ9n_D_BwE</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile Alcohol Prep Pads</td>
			<td>Medline</td>
			<td>MDS090670</td>
			<td>https://www.medline.com/product/Sterile-Alcohol-Prep-Pads/Swab-Pads/Z05-PF03816</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tropicamide Ophthalmic Solution, USP 1%</td>
			<td>Akorn</td>
			<td>NDC 17478-102-12</td>
			<td>http://www.akorn.com/prod_detail.php?ndc=17478-102-12</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tubing Adapter, Made in House</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Two-way non-rebreathing valve (2600 Series- Inner Diameter 28.6 mm, Outer Diameter 35 mm)</td>
			<td>Hans Rudolph</td>
			<td>2600 Series, UM-112078</td>
			<td>www.rudolphkc.com</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

retinal vascular reactivity as assessed by optical coherence tomography angiography

Было показано, что сосудисто едякая подача на сетчатку динамически адаптируется через сосудосуживание и сосудорасширяющее питание для удовлетворения метаболических потребностей сетчатки. Этот процесс, называемый реактивностью сосудов корыжи глаза (РВР), опосредовано нервно-сосудистыми соединениями, которые нарушаются очень рано при заболеваниях сосудов в области ретинальной системы, таких как диабетическая ретинопатия. Поэтому клинически осуществимый метод оценки сосудистой функции может представлять значительный интерес как в исследованиях, так и в клинических условиях. В последнее время, in vivo визуализации сосуды для свитины на уровне капилляров стало возможным благодаря одобрению FDA оптической когеренционной томографии (OCTA), неинвазивный, минимальный риск и без красителя ангиографии метод с разрешением уровня капилляров. Одновременно, физиологические и патологические изменения в RVR были показаны несколькими следователями. Метод, показанный в данной рукописи, предназначен для исследования RVR с использованием OCTA без необходимости внесения изменений в клинические процедуры визуализации или устройства. Он демонстрирует в режиме реального времени визуализации сетчатки и сосуды сетчатки во время воздействия гиперкапических или гипероксических условий. Экзамен легко проводится с двумя сотрудниками в возрасте до 30 минут с минимальным предметным дискомфортом или риском. Этот метод адаптируется к другим офтальмологическим устройствам визуализации и приложения могут варьироваться в зависимости от состава газовой смеси и популяции пациентов. Сила этого метода заключается в том, что он позволяет иссмотреть сосудистую функцию сосуды сосуды на уровне капилляров у испытуемых человека in vivo. Ограничения этого метода в основном связаны с OCTA и другими методами визуализации с ытины, включая артефакты изображений и ограниченный динамический диапазон. Результаты, полученные от метода OCT и OCTA изображения сетчатки. Эти изображения поддаются любому анализу, который возможен на коммерчески доступных устройствах OCT Или OCTA. Общий метод, однако, может быть адаптирован к любой форме офтальмологических изображений.

Выход из этого эксперимента состоит из ручных показаний, взятых из оксиметра импульса, сроки, отмеченные для воздействия газа или сканирования OCTA и необработанных данных OCTA изображений. OctA изображение состоит из OCT B-сканирования и сигнала декорреляции, связанного с каждым B-сканирован?...

Watch this Scientific Journal Video about Retinal Vascular Reactivity as Assessed by Optical Coherence Tomography Angiography at JoVE.com

Retinal Vascular Reactivity as Assessed by Optical Coherence Tomography Angiography

В этой статье описывается метод измерения реактивности сосуды в иво с человеческими субъектами с использованием метода провокации газового дыхания для доставки вазоактивных стимулов при приобретении изображений сыполовой сосуды.

Реактивность сосудов в области половой жизни, оцениваемый по оптической согласованности томографии Ангиография

The vascular supply to the retina has been shown to dynamically adapt through vasoconstriction and vasodilation to accommodate the metabolic demands of ...

RocTA основе оценки реактивности сетчатки сосудов позволит исследователям и клиницистам исследовать функции сетчатки сосудов на капиллярном уровне в неинвазивной и безопасной манере. Поскольку OCTA является одобренным FDA методом визуализации, наша методика может быть применима в будущих клинических испытаниях в качестве конечной точки измерения функции капилляров сетчатки. Реактивность сетчатки сетчатки субъекта, вероятно, отражает их целостность сетчатки сосудов до того, как клинически видимые признаки повреждения очевидны, и поэтому обеспечивает раннюю оценку сосудистой патологии сетчатки.Аппарат доставки газа может быть легко адаптирован к большинству типов офтальмологических устройств визуализации и использоваться в широком спектре согласных взрослых, субъектных популяций и сосудистых заболеваний сетчатки. Демонстрацией процедуры с доктором Асимати будет Элизабет Корона, специалист по офтальмологическим службам, и Сэм Кушнер-Ленхофф, студент-медик в моей лаборатории. Чтобы собрать аппарат, сначала используйте адаптер для подключения сумки Douglas к чистой трубе скважины.Затем подключите чистую трубу скважины к трехготовому клапану в трехготовном клапане селективного порта. Эта комбинация будет называться блоком управления воздушным движением. Далее используйте соответствующий адаптер, чтобы поместить в доме резиновую трубку в порт рта нетребовательного клапана.Вставьте локтевой сустав на другой конец трубки. Подключите локтевой сустав к трубе доставки газа. Эта установка будет называться блоком нетребования.Используйте в доме резиновые трубки в соответствующих адаптерах для подключения блока управления воздухом в выходе порта трехпоемного клапана к блоку нетребователей в порту входов двухпоемного нетребователейого клапана. Теперь оберните уплотнительную ленту вокруг любых свободных соединений в газобежающих аппаратах, чтобы обеспечить герметическую подгонку. Завершите установку, подключив открытый конец трубки доставки газа к стерильному мундштуку.Вся установка доставки газа можно увидеть здесь. Перед началом эксперимента дезинфицируйте головку и подбородок OCTA спиртовым тампоном. Поместите импульсный оксиметр на палец субъекта и начните мониторинг уровня насыщения кислородом и пульса.Отрегулируйте высоту установки OCTA так, чтобы субъект мог легко отдохнуть подбородок на подбородке отдыха без перенапряжения или сгибания шеи. Enloop доставки газа трубки с мундштук крепления через голову и подбородок отдыха, с мундштук перед предметом. Вставьте мундштук в рот субъекта и поощрять предмет к практике дыхание через нетребовав настройки для достижения знакомства с аппаратом.Поручить субъекту сделать глубокий вдох, чтобы облегчить обмен газа и поместить нос клип на предмет, чтобы убедиться, что они дышат через мундштук. При необходимости переключитесь на трехкуйоный клапан на соответствующий канал. Здесь проводится испытание базовой линии управления воздушным движением, поэтому клапан остается в конфигурации 2.И обратите внимание на время, как начало вдыхания газа. Тщательно время начала изображения приобретения, как изображения, полученные до одной минуты воздействия газа, возможно, не было достаточно времени, чтобы отразить новое состояние провокации газа. У субъекта место их подбородок на стороне подбородка отдыха напротив глаз изображен и двигать головой вперед, пока лоб находится в твердом контакте с головой отдыха.С предметом лицом вперед и фиксации на цель в центре их зрения, центр сканирования наблюдается в радужной оболочке глаза зрения живого изображения и использовать левую и правую стрелки, чтобы переместить подбородок отдыха, пока радужная оболочка приходит в фокусе. После подтверждения того, что падение фовеала центрируется в внебиржевом сканировании, приобретите изображение. Сканирование обычно длится несколько секунд.Просмотр изображения OCTA после завершения сканирования, чтобы подтвердить, что он имеет адекватное качество и выбрать Сохранить, или rescan глаз по мере необходимости. Когда больше не сканирование глаза с этой газовой смеси не требуется, позволяют субъекту сидеть сложа руки из машины и удалить нос клип и мундштук. В то время как объект занимает перерыв, заполнить мешок Дуглас с желаемой воздушной смеси, а затем установить трех-путь клапана для конфигурации два.Повторите процедуру, как только что продемонстрировано, но не забудьте повернуть трехпоекуй клапан в соответствующее время. Когда все изображения были приобретены, отбросить одноразовые элементы установки и использовать спирт мазок, чтобы вытереть голову и подбородок отдыха. Протрите предметное кресло, стол OCTA и ручки OCTA дезинфицирующим стеклом, чтобы удалить любую странствующих слюну и отключить установку в ее базовые компоненты.Чтобы очистить сумку Douglas, сверните сумку с дистального конца к входу в порт, подключенный к трехповерховому клапану, и храните сумку в соответствующем месте для будущего поиска. Затем заполните контейнер достаточно большой, чтобы погрузить трубки доставки газа с соответствующим разбавленным и хорошо смешанным дезинфицирующим средством моющего средства и замочить двухпутный нетребовающий клапан, локтевой сустав, в доме резиновые трубки, и трубки адаптеры в дезинфицирующей ванне. По крайней мере через 10 минут тщательно промойте все материалы водой и высушите их на бумажном полотенце на чистой столешнице.Затем положите все высушенные детали на хранение до следующего анализа. Горизонтальные B-сканы часто наблюдаются на устройстве OCTA. При правильном выравнивания и рассматривается как 2-D в лицо изображение, эти B-сканирование будет представлять собой ангиограмму OCTA.Ангиограмма OCTA экспортируется с устройства и используется для анализа изображений. Для количественной оценки этих данных таким образом, чтобы можно было проводить сравнения между объектами и между различными условиями, такие показатели, как плотность скелета сосуда, могут быть вычислены на основе скелетизированного изображения OCTA. Тепловая карта этих скелетонизированных изображений может быть использована для качественного демонстрации изменения плотности сосудов.Важно досконально разъяснить процедуру предмету. Попросите их попрактиковаться в дыхании через испытательный аппарат, чтобы они могли задавать любые вопросы, если это необходимо. Любая процедура визуализации сетчатки или глаз может быть легко адаптирована, чтобы измерения реактивности сетчатки сосудов, как наша.Этот метод также может быть применен к любому процессу заболевания, которые могут повлиять на сосудистую функцию в глазу. Внимательно следите за предметом и их жизненными признаками и останавливайте эксперимент, если у вас есть какие-либо проблемы или наблюдают какие-либо признаки бедствия.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

An Isolated Retinal Preparation to Record Light Response from Genetically Labeled Retinal Ganglion Cells

Изолированные сетчатки Подготовка к записи Света Ответ Генетически Маркированный ганглиозных клеток сетчатки

The first steps in vertebrate vision take place when light stimulates the rod and cone photoreceptors of the retina 1.  This information is then ...

Transfection of Mouse Retinal Ganglion Cells by in vivo Electroporation

Transfection of Mouse Retinal Ganglion Cells by in vivo Electroporation

Трансфекция Мышь ганглиозных клеток сетчатки при В естественных условиях Электропорация

The targeting and refinement of RGC projections to the midbrain is a popular and powerful model system for studying how precise patterns of neural ...

Thinned-skull Cortical Window Technique for In Vivo Optical Coherence Tomography Imaging

Thinned-skull Cortical Window Technique for In Vivo Optical Coherence Tomography Imaging

Разреженных черепа кортикальной Техника окна для<em&gt; В Vivo</em&gt; Оптической когерентной томографии изображений

Optical coherence tomography (OCT) is a biomedical imaging technique  with high spatial-temporal resolution. With its minimally invasive approach OCT  has ...

Micron-scale Resolution Optical Tomography of Entire Mouse Brains with Confocal Light Sheet Microscopy

Микронного масштаба Разрешение оптической томографии целых мозг мышей с конфокальной Light Sheet микроскопии

Understanding the architecture of mammalian  brain at single-cell resolution is one of the key issues of neuroscience.  However, mapping neuronal soma and ...

Monitoring Astrocyte Reactivity and Proliferation in Vitro Under Ischemic-Like Conditions

Monitoring Astrocyte Reactivity and Proliferation in Vitro Under Ischemic-Like Conditions

Мониторинг экзоцитоз реактивности и распространения в Vitro условиях ишемии как

Ischemic stroke is a complex brain injury caused by a thrombus or embolus obstructing blood flow to parts of the brain. This leads to deprivation of ...

A Protocol for Measuring Cue Reactivity in a Rat Model of Cocaine Use Disorder

Протокол для измерения Cue реактивности в мышиной модели кокаин использования расстройства

Cocaine use disorder (CUD) follows a trajectory of repetitive self-administration during which previously neutral stimuli gain incentive value. Cue ...

Optical Coherence Tomography: Imaging Mouse Retinal Ganglion Cells In Vivo

Optical Coherence Tomography: Imaging Mouse Retinal Ganglion Cells In Vivo

Оптическая когерентная томография: Визуализация мыши сетчатки ганглия клетки в естественных условиях

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

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

Использование оптическая когерентная томография и оптокинетический ответ как структурная и функциональная зрительная система отсчетов в мышей и крыс

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

Coculture of Axotomized Rat Retinal Ganglion Neurons with Olfactory Ensheathing Glia, as an In Vitro Model of Adult Axonal Regeneration

Кокультура аксотомизированных Крысиных Нейронов Сетчатки Ganglion с обонятельной Энситинг Глиа, как в пробирке Модель регенерации взрослых аксональных

Olfactory ensheathing glia (OEG) cells are localized all the way from the olfactory mucosa to and into the olfactory nerve layer (ONL) of the olfactory ...