تصف هذه المقالة طريقة لقياس تفاعل الأوعية الدموية في الشبكية في الجسم الحي مع الموضوعات البشرية باستخدام تقنية استفزاز التنفس بالغاز لتقديم محفزات نشطة مع الحصول على صور الشبكية.
وقد ثبت أن إمدادات الأوعية الدموية إلى شبكية العين تتكيف بشكل حيوي من خلال تضيق الأوعية وتوسع الأوعية لاستيعاب المطالب الأيضية للشبكية. هذه العملية، التي يشار إليها باسم تفاعل الأوعية الدموية الشبكية (RVR)، يتم التوسط عن طريق اقتران الأوعية الدموية العصبية، والتي تضعف في وقت مبكر جدا في أمراض الأوعية الدموية الشبكية مثل اعتلال الشبكية السكري. لذلك ، قد تكون الطريقة الممكنة سريريًا لتقييم وظيفة الأوعية الدموية ذات أهمية كبيرة في كل من البيئات البحثية والسريرية. في الآونة الأخيرة، في تصوير الجسم الحي من الأوعية الدموية الشبكية على مستوى الشعيرات الدموية جعلت ممكنة من قبل موافقة ادارة الاغذية والعقاقير من التصوير المقطعي التصوير المقطعي التماسك البصري (OCTA)، وهو غير الغازية، والحد الأدنى من المخاطر وطريقة تصوير الأوعية بدون صبغمع قرار مستوى الشعيرات الدموية. وفي الوقت نفسه، أظهر العديد من المحققين تغيرات فسيولوجية ومرضية في RVR. تم تصميم الطريقة الموضحة في هذه المخطوطة للتحقيق في RVR باستخدام OCTA دون الحاجة إلى إدخال تعديلات على إجراءات التصوير السريري أو الجهاز. وهو يوضح التصوير في الوقت الحقيقي لشبكية العين والأوعية الدموية الشبكية أثناء التعرض لظروف فرط القدرة أو فرط أكسدة. يتم إجراء الامتحان بسهولة مع اثنين من الموظفين في أقل من 30 دقيقة مع الحد الأدنى من عدم الراحة الموضوع أو خطر. هذه الطريقة قابلة للتكيف مع أجهزة تصوير العيون الأخرى وقد تختلف التطبيقات استنادًا إلى تكوين خليط الغاز وعدد المرضى. قوة هذه الطريقة هي أنه يسمح بإجراء تحقيق في وظيفة الأوعية الدموية الشبكية على المستوى الشعري في البشر في الجسم الحي. القيود المفروضة على هذه الطريقة هي إلى حد كبير تلك التي من OCTA وغيرها من أساليب التصوير الشبكية بما في ذلك القطع الأثرية التصوير والنطاق الديناميكي المقيد. النتائج التي تم الحصول عليها من هذه الطريقة هي صور OCT و OCTA لشبكية العين. هذه الصور قابلة لأي تحليل ممكن على أجهزة OCT أو OCTA المتاحة تجاريًا. الطريقة العامة، ومع ذلك، يمكن تكييفها مع أي شكل من أشكال التصوير في العيون.
يعتمد الطلب الأيضي على إمدادات كافية ومستمرة من الأكسجين التي يوفرها نظام منظم جيدًا من الشرايين والشعيرات الدموية والفينولين1. وقد أظهرت العديد من الدراسات أن وظيفة أكبر عيار الأوعية الشبكية البشرية يمكن تقييمها في الجسم الحي مع مختلف الفسيولوجية2،,3،,4،,5 والدوائية6،,7 محفزات. بالإضافة إلى ذلك ، وظيفة غير طبيعية من هذا الجهاز الوعائي هو شائع في أمراض الأوعية الدموية الشبكية مثل اعتلال الشبكية السكري حيث تفاعل الأوعية الدموية الشبكية (RVR) وقد ثبت أن تكون مخففة حتى في مراحله الأولى8،9 من خلال كل من الغاز استفزاز9 وتجارب الضوء الخفقان5،10،11. كما ارتبطت عوامل خطر الأوعية الدموية الشبكية مثل التدخين بضعف RVR12 وتدفق دم الشبكية13. هذه النتائج مهمة لأن الأعراض السريرية لمرض الأوعية الدموية في الشبكية تحدث في وقت متأخر نسبيا في عملية المرض وعلامات سريرية في وقت مبكر ثبت من المرض تفتقر إلى14. وبالتالي، يمكن أن يوفر تقييم RVR مقاييس مفيدة لسلامة الأوعية الدموية من أجل التقييم المبكر للتشوهات التي يمكن أن تبدأ أو تفاقم أمراض تنكسية الشبكية.
وقد اعتمدت تجارب RVR السابقة عادة على أجهزة مثل مقياس تدفق الدم بالليزر9 أو كاميرات ممولة مجهزة بمرشحات خاصة15 للحصول على صورة الشبكية. ومع ذلك ، يتم تحسين هذه التقنيات للأوعية ذات القطر الأكبر مثل الشرايين16 والأفير15، والتي ليست حيث يحدث الغاز والمغذيات الدقيقة والتبادل الجزيئي. وقد تمكنت دراسة أكثر حداثة لتحديد RVR من الشعيرات الدموية باستخدام التصوير البصريات التكيفية17، ولكن على الرغم من تحسين الاستبانة المكانية ، فإن هذه الصور لها حجم حقل أصغر ولا تمت الموافقة على إدارة الأغذية والعقاقير للاستخدام السريري18.
وقد قدم ظهور مؤخرا من التصوير المقطعي التصوير المقطعي البصري (OCTA) وافقت ادارة الاغذية والعقاقير, طريقة الأوعية غير الغازية والصباغة لتقييم التغيرات مستوى الشعيرات الدموية في المرضى الإنسان والمواضيع في الجسم الحي. يتم قبول الأوكتا على نطاق واسع في الممارسة السريرية كأداة فعالة لتقييم ضعف في التروية الشعرية في أمراض الأوعية الدموية في الشبكية مثل اعتلال الشبكية السكري19، انسداد الشبكية الوريدي20، التهاب الأوعية الدموية21 وغيرها الكثير22. لذلك يوفر OCTA فرصة ممتازة لتقييم التغيرات في مستوى الشعيرات الدموية ، والتي يمكن أن يكون لها تغايرية مكانية وزمنية كبيرة23 بالإضافة إلى التغيرات المرضية ، في بيئة سريرية. أظهرت مجموعتنا مؤخرًا أنه يمكن استخدام الأوكتا لتحديد مدى استجابة أوعية الشبكية في المستوى الشعري2 للتغيرات الفسيولوجية في الأكسجين الملهم ، وهو حافز انقباضي شبكية العين16،24، وثاني أكسيد الكربون ، وهو تحفيز الأوعية الشبكية3،5.
الهدف من هذه المقالة هو وصف بروتوكول من شأنها أن تسمح للقارئ لتقييم تفاعل الأوعية الدموية الشبكية من الشرايين الصغيرة وسرير الشعيرات الدموية باستخدام OCTA. يتم تكييف الأساليب من تلك المعروضة في لو وآخرون25 الذين وصفوا قياس التفاعل الأوعية الدموية الدماغية مع التصوير بالرنين المغناطيسي. على الرغم من أن الطرق الحالية تم تطويرها واستخدامها أثناء تصوير OCTA2، إلا أنها تنطبق على أجهزة تصوير شبكية العين الأخرى مع تعديلات بسيطة وواضحة نسبيًا.
المنهجية التي وصفت للتو هي البروتوكول الكامل لتجربة استفزاز تنفس الغاز التي تسمح لقياس RVR موضوع في بيئة خاضعة للرقابة في نقاط زمنية محددة مع عدم إدخال تعديلات على جهاز التصوير OCTA والحد الأدنى من الانزعاج أو خطر على هذا الموضوع. يتم وصف هذا الإعداد بطريقة تسمح بإجراء تعديلات سهلة لتناسب اح?…
The authors have nothing to disclose.
تم دعم هذا العمل من قبل NIH K08EY027006 ، R01EY030564 ، UH3NS100614 ، منح البحوث من كارل زايس ميديتيك شركة (دبلن ، كاليفورنيا) وتمويل إدارة غير مقيد من البحوث لمنع العمى (نيويورك ، نيويورك).
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 |