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.
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.
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.
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…
The authors have nothing to disclose.
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).
5% CO2 gas [5% CO2, 21% O2, 74% N2] (Compressed) | Institution Dependent (Praxair) | ||
Bacdown Disinfectant Detergent | Decon Labs | 8001 | https://deconlabs.com/products/disinfectant-bdd/ |
Clean-Bor Tubes (35 mm Inner Diameter) | Vacumed | 1011-108 | http://www.vacumed.com/zcom/product/Product.do?compid=27&skuid=1197 |
Cuff adapter for Douglas bag filling | Vacumed | 22254 | http://www.vacumed.com/zcom/product/Product.do?compid=27&prodid=343 |
Douglas bag (200-liter capacity) | Harvard Apparatus | 500942 | https://www.harvardapparatus.com/douglas-bag.html |
Elbow Joint (Inner Diameter 19mm/ Outer Diameter 22 mm), Modified in House | |||
Fingertip Pulse Oximeter (Pro-Series) | CMS | CMS 500DL | https://www.walmart.com/ip/Pro-Series-CMS-500DL-Fingertip-Pulse-Oximeter-Blood-Oxygen-Saturation-Monitor-with-silicon-cover-batteries-and-lanyard/479049154 |
Gas Delivery Tube (22 mm Inner Diameter) Modified in House | |||
Gas filling tube (1/8" for compressed gas) | |||
Hydrogen Peroxide Cleaner Disinfectant Wipes | Clorox Healthcare | 30824 | https://www.cloroxpro.com/products/clorox-healthcare/hydrogen-peroxide-cleaner-disinfectants/?gclid=EAIaIQobChMIk-KG4vi15QIVcRh9Ch0NNwLPEAAYASAAEgJIa_D_BwE&gclsrc=aw.ds |
Lubricant Eye Drops | Refresh | Refresh Plus | https://www.refreshbrand.com/Products/refresh-plus |
Manual Directional Control Valves: Three-Way T-Shape Stopcock Type (Inner Diameter 28.6 mm, Outer Diameter 35 mm) | Hans Rudolph | 2100C Series | www.rudolphkc.com |
Medical O2 (Compressed) | Institution Dependent | ||
Mouth piece (Silicone, Model #9061) | Hans Rudolph | 602076 | www.rudolphkc.com |
OCTA Imaging Device (PLEX Elite 9000) | Carl Zeiss Meditec, Dublin, CA, USA | https://www.zeiss.com/meditec/int/product-portfolio/optical-coherence-tomography-devices/plex-elite-9000-swept-source-oct.html | |
Phenylephrine Hydrochloride Ophthalmic Solution, USP 2.5% | Paragon Bioteck, Inc | NDC 42702-102-15 | https://paragonbioteck.com/products/diagnostics/phenylephrine-hydrochloride-ophthalmic-solution-usp-2-5/ |
Plastic Nose Clip Sterile Foam CS100 | Sklar Sterile | 96-2951 | https://www.sklarcorp.com/disposables/plastic/plastic-nose-clip-sterile-foam-box-of-100.html |
Proparacaine Hydrochloride Ophthalmic Solution, USP .5% | Bausch + Lomb | NDC 24208-730-06 | https://www.bausch.com/ecp/our-products/rx-pharmaceuticals/generics |
Regulator (tank dependent- 5% CO2: Fisherbrand Mulitstage Gas Cylinder Regulators) | Genstar Technologies Company | 10575150 | https://www.fishersci.com/shop/products/fisherbrand-multistage-cylinder-regulators-22/10575150?keyword=true |
Regulator (tank dependent- Oxygen: Fisherbrand Multistage Gas Cylinder Regulators) | Genstar Technologies Company | 10575145 | https://www.fishersci.com/shop/products/fisherbrand-multistage-cylinder-regulators-22/10575145?keyword=true |
Rubber Tubing (Inner diameter 19 mm, Outer diameter 27 mm), Made in House | |||
Sealing tape- Parafilm Wrap (2" Wide) | Cole Parmer | PM992 | https://www.coleparmer.com/i/parafilm-pm992-wrap-2-wide-250-ft-roll/0672050?PubID=VV&persist=True&ip=no&gclid=EAIaIQobChMInY3vqomz5QIVfyCtBh1VSg64EAAYASAAEgJ9n_D_BwE |
Sterile Alcohol Prep Pads | Medline | MDS090670 | https://www.medline.com/product/Sterile-Alcohol-Prep-Pads/Swab-Pads/Z05-PF03816 |
Tropicamide Ophthalmic Solution, USP 1% | Akorn | NDC 17478-102-12 | http://www.akorn.com/prod_detail.php?ndc=17478-102-12 |
Tubing Adapter, Made in House | |||
Two-way non-rebreathing valve (2600 Series- Inner Diameter 28.6 mm, Outer Diameter 35 mm) | Hans Rudolph | 2600 Series, UM-112078 | www.rudolphkc.com |