Name: deep vascular imaging in the eye with flow-enhanced ultrasound
Uploaded: 2021-10-04T14:45:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Deep Vascular Imaging in the Eye with Flow-Enhanced Ultrasound at JoVE.com

Bu çalışma Carlsberg Vakfı'ndan (CF17-0778; CF18-0658), Lundbeck Vakfı (R324-2019-1470; R346-2020-1210), Velux Vakıfları (00022458), A.P. Møller Tıp Biliminin İlerlemesi Vakfı, Marie Skłodowska-Curie hibe anlaşması kapsamında Avrupa Birliği'nin Horizon 2020 araştırma ve inovasyon programı (No. 754513) ve Aarhus Üniversitesi Araştırma Vakfı.

Aşağıdaki protokol, Danimarka Gıda, Tarım ve Balıkçılık Bakanlığı, Danimarka Veterinerlik ve Gıda İdaresi bünyesindeki Danimarka Hayvan Deneyleri Müfettişliği'nin izniyle gerçekleştirilmiştir (İzin numarası 2016-15-0201-00835).
1. Anestezi ve ultrason ortamı
<ol><li>Araştırma hayvanını anestezi altına alın. NOT: Uygun anestezinin tipi ve dozu yüksek oranda türe bağımlıdır. Genel olarak, MS-222 (etil 3-aminobenzoat metansülfonik asit), benzokain (etil 4...

<ol>
	<li>Yu, C. Q., Schwab, I. R., Dubielzig, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Feeding+the+vertebrate+retina+from+the+Cambrian+to+the+Tertiary.">Feeding the vertebrate retina from the Cambrian to the Tertiary.</a> Journal of Zoology. 278 (4), 259-269 (2009).</li><li>Yu, D. Y., Cringle, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oxygen+distribution+and+consumption+within+the+retina+in+vascularised+and+avascular+retinas+and+in+animal+models+of+retinal+disease.">Oxygen distribution and consumption within the retina in vascularised and avascular retinas and in animal models of retinal disease.</a> Progress in Retinal and Eye Research. 20 (2), 175-208 (2001).</li><li>Country, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retinal+metabolism:+A+comparative+look+at+energetics+in+the+retina.">Retinal metabolism: A comparative look at energetics in the retina.</a> Brain Research. 1672, 50-57 (2017).</li><li>Damsgaard, 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+oxygen+supply+shaped+the+functional+evolution+of+the+vertebrate+eye.">Retinal oxygen supply shaped the functional evolution of the vertebrate eye.</a> Elife. , 8 (2019).</li><li>Buttery, R. G., Hinrichsen, C. F. L., Weller, W. L., Haight, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+thick+should+a+retina+be?+A+comparative+study+of+mammalian+species+with+and+without+intraretinal+vasculature.">How thick should a retina be? A comparative study of mammalian species with and without intraretinal vasculature.</a> Vision Research. 31 (2), 169-187 (1991).</li><li>Ames, A., Li, Y., Heher, E., Kimble, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Energy+metabolism+of+rabbit+retina+as+related+to+function:+high+cost+of+Na++transport.">Energy metabolism of rabbit retina as related to function: high cost of Na+ transport.</a> The Journal of Neuroscience. 12 (3), 840-853 (1992).</li><li>Chase, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Evolution+of+retinal+vascularization+in+mammals:+A+comparison+of+vascular+and+avascular+retinae.">The Evolution of retinal vascularization in mammals: A comparison of vascular and avascular retinae.</a> Ophthalmology. 89 (12), 1518-1525 (1982).</li><li>Johnson, G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ophthalmoscopic+studies+on+the+eyes+of+mammals.">Ophthalmoscopic studies on the eyes of mammals.</a> Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences. 254 (794), 207-220 (1968).</li><li>Johnson, G. L. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contributions+to+the+comparative+anatomy+of+the+mammalian+eye,+chiefly+based+on+ophthalmoscopic+examination.">Contributions to the comparative anatomy of the mammalian eye, chiefly based on ophthalmoscopic examination.</a> Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences. 194 (194-206), 1-82 (1901).</li><li>Rodriguez-Ramos Fernandez, J., Dubielzig, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ocular+comparative+anatomy+of+the+family+Rodentia.">Ocular comparative anatomy of the family Rodentia.</a> Veterinary Ophthalmology. 16, 94-99 (2013).</li><li>Copeland, D. 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+vascularization+of+the+teleost+eye.">Functional vascularization of the teleost eye.</a> Current Topics in Eye Research. 3, 219-280 (1980).</li><li>Meyer, D. B., Crescitelli, 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> The Visual System in Vertebrates. Handbook of Sensory Physiology. 7, (1977).</li><li>Potier, S., Mitkus, M., Kelber, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual+adaptations+of+diurnal+and+nocturnal+raptors.">Visual adaptations of diurnal and nocturnal raptors.</a> Seminars in Cell &amp; Developmental Biology. 106, 116-126 (2020).</li><li>Wittenberg, J. B., Wittenberg, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Active+secretion+of+oxygen+into+the+eye+of+fish.">Active secretion of oxygen into the eye of fish.</a> Nature. 194, 106-107 (1962).</li><li>Damsgaard, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physiology+and+evolution+of+oxygen+secreting+mechanism+in+the+fisheye.">Physiology and evolution of oxygen secreting mechanism in the fisheye.</a> Comparative Biochemistry and Physiology. 252, 110840 (2021).</li><li>Damsgaard, 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+novel+acidification+mechanism+for+greatly+enhanced+oxygen+supply+to+the+fish+retina.">A novel acidification mechanism for greatly enhanced oxygen supply to the fish retina.</a> Elife. 9, (2020).</li><li>Wittenberg, J. B., Haedrich, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+choroid+rete+mirabile+of+the+fish+eye.+II.+Distribution+and+relation+to+the+pseudobranch+and+to+the+swimbladder+rete+mirabile.">The choroid rete mirabile of the fish eye. II. Distribution and relation to the pseudobranch and to the swimbladder rete mirabile.</a> Biological Bulletin. 146 (1), 137-156 (1974).</li><li>Wittenberg, J. B., Wittenberg, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+choroid+rete+mirabile+of+the+fish+eye.+I.+Oxygen+secretion+and+structure:+comparison+with+the+swimbladder+rete+mirabile.">The choroid rete mirabile of the fish eye. I. Oxygen secretion and structure: comparison with the swimbladder rete mirabile.</a> Biological Bulletin. 146 (1), 116-136 (1974).</li><li>Berenbrink, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Historical+reconstructions+of+evolving+physiological+complexity:+O2+secretion+in+the+eye+and+swimbladder+of+fishes.">Historical reconstructions of evolving physiological complexity: O2 secretion in the eye and swimbladder of fishes.</a> Journal of Experimental Biology. 210, 1641-1652 (2007).</li><li>Berenbrink, M., Koldkjaer, P., Kepp, O., Cossins, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evolution+of+oxygen+secretion+in+fishes+and+the+emergence+of+a+complex+physiological+system.">Evolution of oxygen secretion in fishes and the emergence of a complex physiological system.</a> Science. 307 (5716), 1752-1757 (2005).</li><li>Keane, P. A., Sadda, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retinal+imaging+in+the+twenty-first+century:+State+of+the+art+and+future+directions.">Retinal imaging in the twenty-first century: State of the art and future directions.</a> Ophthalmology. 121 (12), 2489-2500 (2014).</li><li>Yung, M., Klufas, M. A., Sarraf, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+applications+of+fundus+autofluorescence+in+retinal+disease.">Clinical applications of fundus autofluorescence in retinal disease.</a> International Journal of Retina and Vitreous. 2 (1), 12 (2016).</li><li>Ang, 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=Optical+coherence+tomography+angiography:+a+review+of+current+and+future+clinical+applications.">Optical coherence tomography angiography: a review of current and future clinical applications.</a> Graefe's Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology. 256 (2), 237-245 (2018).</li><li>Spaide, R. F., Koizumi, H., Pozonni, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+depth+imaging+spectral-domain+optical+coherence+tomography.">Enhanced depth imaging spectral-domain optical coherence tomography.</a> American Journal of Ophthalmology. 146 (4), 496-500 (2008).</li><li>Shen, Q., 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=Magnetic+resonance+imaging+of+tissue+and+vascular+layers+in+the+cat+retina.">Magnetic resonance imaging of tissue and vascular layers in the cat retina.</a> Journal of Magnetic Resonance Imaging. 23 (4), 465-472 (2006).</li><li>Tan, G. X., Jamil, M., Tee, N. G., Zhong, L., Yap, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=3D+reconstruction+of+chick+embryo+vascular+geometries+using+non-invasive+high-frequency+ultrasound+for+computational+fluid+dynamics+studies.">3D reconstruction of chick embryo vascular geometries using non-invasive high-frequency ultrasound for computational fluid dynamics studies.</a> Annals of Biomedical Engineering. 43 (11), 2780-2793 (2015).</li><li>Ho, S., Tan, G. X. Y., Foo, T. J., Phan-Thien, N., Yap, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organ+dynamics+and+fluid+dynamics+of+the+HH25+chick+embryonic+cardiac+ventricle+as+revealed+by+a+novel+4D+high-frequency+ultrasound+imaging+technique+and+computational+flow+simulations.">Organ dynamics and fluid dynamics of the HH25 chick embryonic cardiac ventricle as revealed by a novel 4D high-frequency ultrasound imaging technique and computational flow simulations.</a> Annals of Biomedical Engineering. 45 (10), 2309-2323 (2017).</li><li>Dittrich, A., Thygesen, M. M., Lauridsen, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=2D+and+3D+echocardiography+in+the+Axolotl+(Ambystoma+Mexicanum).">2D and 3D echocardiography in the Axolotl (Ambystoma Mexicanum).</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (141), e57089 (2018).</li><li>Jia, Y., 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=Split-spectrum+amplitude-decorrelation+angiography+with+optical+coherence+tomography.">Split-spectrum amplitude-decorrelation angiography with optical coherence tomography.</a> Optics Express. 20 (4), 4710-4725 (2012).</li><li>Clarke, K. W., Trim, C. M., Trim, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Veterinary Anaesthesia E-Book. , (2013).</li><li>Flecknell, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Laboratory Animal Anaesthesia. , (2015).</li><li>West, G., Heard, D., Caulkett, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Zoo Animal and Wildlife Immobilization and Anesthesia. , (2014).</li><li>Lauridsen, H., Hansen, K., N&#248;rg&#229;rd, M. &. #. 2. 1. 6. ;., Wang, T., Pedersen, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=From+tissue+to+silicon+to+plastic:+three-dimensional+printing+in+comparative+anatomy+and+physiology.">From tissue to silicon to plastic: three-dimensional printing in comparative anatomy and physiology.</a> Royal Society Open Science. 3 (3), 150643 (2016).</li><li>Lauridsen, 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=Inside+out:+Modern+imaging+techniques+to+reveal+animal+anatomy.">Inside out: Modern imaging techniques to reveal animal anatomy.</a> PLoS One. 6 (3), 17879 (2011).</li><li>Ruthensteiner, B., He&#223;, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Embedding+3D+models+of+biological+specimens+in+PDF+publications.">Embedding 3D models of biological specimens in PDF publications.</a> Microscopy Research and Technique. 71 (11), 778-786 (2008).</li><li>Damsgaard, C., Lauridsen, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deep+vascular+imaging+in+the+eye+with+flow-enhanced+ultrasound.">Deep vascular imaging in the eye with flow-enhanced ultrasound.</a> bioRxiv. , 447055 (2021).</li><li>Mueller, R. L., Ryan Gregory, T., Gregory, S. M., Hsieh, A., Boore, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genome+size,+cell+size,+and+the+evolution+of+enucleated+erythrocytes+in+attenuate+salamanders.">Genome size, cell size, and the evolution of enucleated erythrocytes in attenuate salamanders.</a> Zoology. 111 (3), 218-230 (2008).</li><li>Greis, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+evaluation+of+microvascular+blood+flow+by+contrast-enhanced+ultrasound+(CEUS).">Quantitative evaluation of microvascular blood flow by contrast-enhanced ultrasound (CEUS).</a> Clinical Hemorheology and Microcirculation. 49, 137-149 (2011).</li><li>Urs, R., Ketterling, J. A., Tezel, G., Silverman, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contrast-enhanced+plane-wave+ultrasound+imaging+of+the+rat+eye.">Contrast-enhanced plane-wave ultrasound imaging of the rat eye.</a> Experimental Eye Research. 193, 107986 (2020).</li><li>Walls, G. 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> The vertebrate eye and its adaptive radiation. , (1942).</li></ol>

Akımla güçlendirilmiş ultrason kullanılarak yapılan vasküler görüntüleme, göz vaskülatürünün non-invaziv görüntülenmesi için mevcut tekniklere göre çeşitli avantajlar sunan, ancak içsel sınırlamaları olan yeni bir yöntem sağlar. Akışla güçlendirilmiş ultrasonun birincil avantajı, optik tekniklerde alan derinliğini sınırlayan retinal pigment epitelini aşan bir alan derinliğine sahip oküler anjiyografiler üretme yeteneğidir. Ultrason görüntülemede, uzamsal çözünürlük ve ala...

Omurgalı retinasındaki yüksek metabolizma, iki zıt ihtiyaç arasında içsel bir denge oluşturur; yüksek kan akış hızları ve kan damarlarından yoksun hafif bir yol. Kırmızı kan hücrelerinin perfüze edilmesinin görsel rahatsızlığını önlemek için, tüm omurgalıların retinası, fotoreseptörlerin arkasındaki bir kılcal damar tabakası olan koryokapillaris1,2,3 aracılığıyla oksijen ve besin alır. Bununla birlikte, bu tek besin ve oksijen kaynağı, retinanın kalınlığına bir difüzyon sınırlaması getirir4,5, bu nedenle görsel olarak aktif birçok tür, metabolik olarak aktif olan bu organa ek kan kaynağı sağlamak için çeşitli ayrıntılı vasküler ağlara sahiptir6. Bu vasküler yataklar, memelilerde ve bazı balıklarda iç retinal tabakaları perfüze eden kan damarlarını4,7,8,9,10, birçok balıkta, sürüngende ve kuşta bulunan retinanın iç (ışığa bakan) tarafındaki kan damarlarını4,11,12,13 ve balık koroidinin, koroid rete'nin ters akımlı vasküler düzenlemelerini içerir. mirabile, süper atmosferik oksijen kısmi basınçlarının üretilmesine izin verir14,15,16,17,18,19,20. Retinal besin kaynağı için bu ek koroidal olmayan yolların, üstün görmenin metabolik gereksinimlerini karşılamada önemli bir rol oynamasına rağmen4, bu vasküler yapıların üç boyutlu anatomisi tam olarak anlaşılamamıştır ve omurgalı gözünün morfolojik evrimi hakkındaki anlayışımızı sınırlamaktadır.
Geleneksel olarak, retinal kan akımı, fundus oftalmoskopisi gibi optik teknikler kullanılarak incelenmiştir. Bu teknik kategorisi, yüksek çözünürlükte21 koroidal olmayan kan damarı anatomisi hakkında yüksek verimli tahribatsız bilgiler sağlar ve bu nedenle retinal damar yapısındaki anormalliklerin klinik tanısında kolayca kullanılır22. Bununla birlikte, retinal pigment epiteli iletilen ışığı emer ve bu optik tekniklerde görüş derinliğini sınırlar, kontrast madde kullanılmadan koroidal yapı ve fonksiyon hakkında daha az bilgi sağlar21. Benzer derinlik sınırlamaları optik koherens tomografide (OKT) de yaşanmaktadır. Bu teknik, derinlik penetrasyonunun teknik pahasına ışık dalgaları kullanarak yüksek çözünürlüklü fundus anjiyografileri üretebilir23, gelişmiş derinlik görüntüleme OCT'si ise retinal görüntüleme kalitesi pahasına koroidi görselleştirebilir24. Manyetik rezonans görüntüleme, oftalmoskopi ve OCT'nin optik sınırlamalarının üstesinden gelir ve düşük çözünürlükte de olsa retinadaki vasküler tabakaları haritalayabilir25. Histoloji ve mikrobilgisayarlı tomografi (μBT), optik tekniklerin yüksek çözünürlüğünü korur ve tüm göz vasküler morfolojisi hakkında bilgi sağlar4, ancak her iki teknik de oküler örnekleme gerektirir ve bu nedenle klinikte veya nadir veya nesli tükenmekte olan türlerde mümkün değildir. Bu yerleşik retinal görüntüleme tekniklerinin bazı sınırlamalarının üstesinden gelmek için, buradaki çalışma, embriyonik ve kardiyovasküler görüntüleme için daha önce tarif edildiği gibi karşılaştırılabilir bir teknik uygulanarak, tüm gözü kapsayan bir dizi eşit aralıklı iki boyutlu ultrason taraması üzerinde kan hareketinin siliko olarak haritalandırıldığı anestezi altındaki hayvanlar üzerinde bir ultrason protokolü sunmaktadır26,27, 28 ve OCT anjiyografide29. Bu yaklaşım, kontrast madde kullanmadan non-invaziv üç boyutlu derin oküler anjiyografilerin üretilmesine izin verir ve türler arasında göz içindeki kan akışı dağılımını haritalamak için yeni yollar açar.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>MS-222</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>E10521-50G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Benzocaine</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>E-1501</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Propofol</td>
			<td>B Braun</td>
			<td> 
			12260470_0320</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alfaxalon</td>
			<td>Jurox</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Zoetis</td>
			<td>50019100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasound scanner</td>
			<td>VisualSonics</td>
			<td>Vevo 2100</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

deep vascular imaging in the eye with flow-enhanced ultrasound

Göz içindeki retina, vücuttaki en enerji gerektiren dokulardan biridir ve bu nedenle zengin bir kan kaynağından yüksek oranda oksijen iletimi gerektirir. Koroidin kılcal laminası retinanın dış yüzeyini kaplar ve çoğu omurgalı retinasında baskın oksijen kaynağıdır. Bununla birlikte, bu vasküler yatağın, yüksek ışık emici retinanın arkasındaki konumu nedeniyle geleneksel optik tekniklerle görüntülenmesi zordur. Burada, gözün derin vasküler yataklarını (0.5-3 cm) yüksek spatiotemporal çözünürlükte görüntülemek için daha sonra akış iyileştirme ile yüksek frekanslı bir ultrason tekniğini tanımladık. Bu invaziv olmayan yöntem, çekirdekli kırmızı kan hücrelerine sahip türlerde (memeli olmayan ve fetal hayvan modelleri) iyi çalışır. Kontrast madde kullanılmadan non-invaziv üç boyutlu anjiyografilerin üretilmesine olanak sağlar ve Doppler bazlı ultrason görüntüleme tekniklerinden daha yüksek hassasiyete sahip kan akış açılarından bağımsızdır.

Gözün vasküler yataklarını görüntülemek için akışla güçlendirilmiş ultrason tekniği bir dizi türde uygulanabilir ve şu anda 46 farklı omurgalı türünde kullanılmaktadır (Şekil 1, Tablo 1). Yetişkin olmayan memeli omurgalılarda çekirdekli kırmızı kan hücrelerinin varlığı, sinüs kayıtlarındaki statik dokuya kıyasla akan kanın pozitif kontrastını sağlar (Ek Dosya 2). Bununla birlikte, kare bazında analiz edildiğinde, k...

Watch this Scientific Journal Video about Deep Vascular Imaging in the Eye with Flow-Enhanced Ultrasound at JoVE.com

Deep Vascular Imaging in the Eye with Flow-Enhanced Ultrasound

Kontrast madde kullanılmadan gözde üç boyutlu anjiyografiler oluşturmak için non-invaziv bir ultrason tekniği sunuyoruz.

Flow-Enhanced Ultrason ile Gözde Derin Vasküler Görüntüleme

The retina within the eye is one of the most energy-demanding tissues in the body and thus requires high rates of oxygen delivery from a rich blood ...

Flow-Enhanced Ultrason tekniği, kontrast madde kullanmadan gözün vaskülatürünü üç boyutlu olarak görüntülememizi sağlar. Bu tekniğin temel avantajı, çeşitli optik görüntüleme teknikleriyle zorlayıcı olan pigmentli retinanın arkasındaki damarı görüntüleme stabilitesidir. Bu tekniği akvaryum balıklarında gösteriyoruz, ancak çekirdekli kırmızı kan hücrelerine sahip tüm türlere uygulanabilir ve araştırmacıların gözlerin fonksiyonel evrimi hakkında fikir edinmelerini sağlar.Bu teknik, ultrason görüntüleme ve hayvan kullanımı konusunda temel eğitim almış araştırmacılar tarafından uygulanabilir. Optimal bir anestezi seviyesini onayladıktan sonra, hayvanı yukarıdan, göze doğrudan erişime izin veren bir duruşta konumlandırın. Hayvanın gözüne uygun bir ultrason ortamı yerleştirin.Ölçeklenmiş göz kapakları gözü kaplarsa, bunları pamuklu çubukla yavaşça değiştirin. Sucul hayvanlar için, su bir ultrason ortamı olarak iyi çalışır, Sonra, istenen görüntü oryantasyonuna bağlı olarak, ultrason dönüştürücüsünü, medial gözüne, dorsal ventral veya rostral kaudal oryantasyonda konumlandırın. B Modunda, maksimum alan derinliği ile, ilgilenilen tüm yapıların görüntü alanında görünür olduğundan emin olmak için gözün medial ve en derin kısmını görüntüleyin.Gerçek zamanlı görüntüleri incelerken dönüştürücüyü yavaşça her iki tarafa çevirin. İlgilenilen tüm yapıların görüntü alanında görünür olduğundan emin olun. Değilse, daha düşük frekanslı ve daha geniş alan derinliğine sahip bir dönüştürücüye geçin.Görüntü derinliğini, derinlik ofsetini, görüntü genişliğini ve odak bölgelerinin konum sayısını, üç uzamsal boyutun tümünde istenen ilgi alanını kapsayacak şekilde ayarlayın. Ardından, kare hızını saniyede 50 ila 120 kare aralığında ayarlayın. Daha sonra, 2D kazancı bir seviyeye ayarlayın, böylece anatomik yapılar sadece B-Modu alımında görülebilir ve sonraki akışla geliştirilmiş rekonstrüksiyonda sinyal-gürültü oranını arttırır.Tek bir dilim konumunda 2B akışla geliştirilmiş bir görüntü elde etmek için, dönüştürücüyü bu konuma çevirin ve akışla geliştirilmiş görüntü yeniden yapılandırmaya geçin. Tüm bir ilgi alanının 3B kaydını elde etmek için, dönüştürücüyü ilgilenilen bölgenin bir uç noktasına çevirin. Aşırı ucun tam konumunu belirlemek için, 2B kazancı kısaca artırın.Dönüştürücü doğru şekilde yerleştirildikten sonra, sonraki akışla geliştirilmiş yeniden yapılandırmada maksimum sinyal-gürültü oranı sağlamak için kayıttan önce 2D kazancı düşürün. 3B kayıttaki her adım veya dilim için 100'den fazla kare elde edin. Daha sonra, bir mikro manipülatör veya dahili dönüştürücü motoru kullanarak, dönüştürücüyü ilgilenilen tüm bölgeye, 25 veya 50 mikrometrelik adımlarla çevirin ve her adım için 100'den fazla çerçevenin edinilmesini tekrarlayın.Akışı geliştirilmiş görüntü oluşturma için, kayıtları DICOM dosya biçiminde dışa aktarın. 100 kareden büyük bir sahne kaydını temel alan tek bir akışla geliştirilmiş görüntü oluşturmak için, bu formülü kullanarak piksel düzeyinde standart sapmayı hesaplayın ve 3B kayıttaki her dilim için hesaplamayı yineleyin. Bir 3B kayıtta birden çok dilim için standart sapma hesaplama ve görüntü yeniden yapılandırma işlemini otomatikleştirmek için, metin makalesinde sağlanan ImageJ ve makro komut dosyasını kullanarak bu işlemi toplu iş modunda gerçekleştirin.ImageJ'deki Images to Stack komutunu kullanarak yeniden oluşturulan tüm görüntüleri tek bir görüntü yığınında birleştirin. Ardından, Özellikler komutunu kullanarak, alma sırasında kullanılan adım boyutundan dilim kalınlığını belirtir ve görüntü yığınını 3B TIFF dosyası olarak kaydedin. Reklam dışı yetişkin memeli omurgalılarda çekirdekli kırmızı kan hücrelerinin varlığı, sahne kayıtlarındaki statik dokuya kıyasla akan kanın pozitif kontrastını sağlar.Bununla birlikte, şimdi kare kare analiz edildiğinde, kan ve çevresindeki doku arasındaki net ayrım daha az belirgindir. Bu kan akışını iyileştirme prosedürü, esasen, 2D uzayda çok zamanlı bir nokta kaydını, akan kanda konumlandırılan piksellerdeki doğal sinyal değeri dalgalanmasında, çevreleyen statik dokudan daha yüksek bir standart sapma elde ettiği ve pozitif kontrast ürettiği tek bir görüntüde derler. 3B alımlarda, bilinen aralıklara sahip birden çok paralel dilim 3B görüntü verilerinde birleştirilebilir.Üç boyutlu hacim oluşturma ve anatomik modelleme için kullanılabilir. Doppler tabanlı ultrason görüntüleme, bu yöntemden daha az hassasiyetle kan akışını spesifik olarak görüntüleme seçeneği de sunar. Bu akışla güçlendirilmiş ultrason prosedürü, çekirdekli kırmızı kan hücrelerine sahip bir dizi türde kan akışı görüntülemesine izin verir.Bazı balıklarda koroid rete mirabile gibi derin oküler vasküler yataklar, türlerde mevcutsa görüntülenebilir. Yöntem, akış geliştirme prosedürünün bir dereceye kadar kan akışı kontrastı ürettiği, ancak çekirdeklenmiş kırmızı kan hücrelerine sahip türlerde olduğu kadar belirgin olmadığı, memelilerde çekirdekli kırmızı kan hücrelerinin yokluğu ile sınırlıdır. Akış gelişmiş ultrason hareket gürültüsüne duyarlıdır.Solunum hareketleri görüntü bulanıklığına ve doku sınırının güçlendirilmesi gibi artefaktlara neden olabilir. Prospektif veya retrospektif geçit, hareket gürültüsünü ayarlamak için kullanılabilir. Hem 2D hem de 3D edinimler için, kararsız transdüser kurulumunda yetersiz anestezi nedeniyle hayvanın hareket etmesinin neden olduğu hareket artefaktlarını sınırlamak çok önemlidir.Bu tekniğin geliştirilmesi, çekirdekli eritrositlere sahip omurgalıların büyük çoğunluğunun gözündeki derin vasküler ağların non-invaziv in vivo muayenesinin yolunu açmıştır.

Research

JoVE Journal

Biology

Labeling hESCs and hMSCs with Iron Oxide Nanoparticles for Non-Invasive in vivo Tracking with MR Imaging

Demir Oksit hESC ve hMSCs Etiketleme MR Görüntüleme in vivo Takip Non-Invasive Nanopartiküller

In recent years, stem cell research has led to a better understanding of developmental biology, various diseases and its potential impact on regenerative ...

Labeling Stem Cells with Fluorescent Dyes for non-invasive Detection with Optical Imaging

Optik Görüntüleme ile non-invaziv Algılama için Floresan Boyalar Kök Hücreler Etiketleme

Optical imaging (OI) is an easy, fast and inexpensive tool for in vivo monitoring of new stem cell based therapies. The technique is based on ex vivo ...

Live Imaging of Glial Cell Migration in the Drosophila Eye Imaginal Disc

Drosophila Göz hayali Disk Glial Hücre Göç Canlı Görüntüleme

Glial cells of both vertebrate and invertebrate organisms must migrate to final target regions in order to ensheath and support associated neurons.  While ...

In vivo Imaging of Deep Cortical Layers using a Microprism

In vivo Imaging of Deep Cortical Layers using a Microprism

Derin Kortikal Katmanlar bir micropism kullanarak in vivo Görüntüleme

We present a protocol for in vivo imaging of cortical tissue using a deep-brain imaging probe in the shape of a microprism.  Microprisms are 1-mm in size ...

Functional Imaging of Brown Fat in Mice with 18F-FDG micro-PET/CT

Functional Imaging of Brown Fat in Mice with 18F-FDG micro-PET/CT

FDG micro-PET/CT ile Fare Brown Fat Fonksiyonel Görüntüleme

Brown adipose tissue (BAT) differs from white adipose  tissue (WAT) by its discrete location and a brown-red color due to rich  vascularization and high ...

Live Imaging of Apoptotic Cell Clearance during Drosophila Embryogenesis

Live Imaging of Apoptotic Cell Clearance during Drosophila Embryogenesis

Apoptotik hücresi Temizliği görüntülenmesi sırasında Canlı<em&gt; Drosophila</em&gt; Embriyo

The  proper elimination of unwanted or aberrant cells through apoptosis and  subsequent phagocytosis (apoptotic cell clearance) is crucial for normal  ...

Isolation of Murine Coronary Vascular Smooth Muscle Cells

Murin Koroner Damar düz kas hücrelerinin izolasyonu

While the isolation and culture of vascular smooth muscle cells (VSMCs) from large vessels is well established, we sought to isolate and culture VSMCs ...

Implantation of Electrospun Vascular Grafts with Optimized Structure in a Rat Model

Bir sıçan modelinde en iyi duruma getirilmiş yapısı ile Electrospun vasküler greft implantasyonu

Here, we present a protocol to fabricate macroporous PCL vascular graft and describe an evaluation protocol by using a rat model of abdominal aorta ...

Evaluating Vascular Hyperpermeability-inducing Agents in the Skin with the Miles Assay

Vasküler Hyperpermeability indükleyici ajanlar cilt mil tahlil ile değerlendirilmesi

The primary function of the vascular endothelium in vertebrate organisms is to serve as a barrier between the blood and each tissue of the body, whereby ...