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Methodenartikel

Bildgestützte optische Kohärenztomographie zur Beurteilung struktureller Veränderungen der Netzhaut von Nagetieren

954 Aufrufe

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DOI:

10.3791/64783

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10. Februar 2023

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* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Das hier vorgestellte Protokoll beschreibt die Verfahren der Datenerhebung und Datenanalyse für die bildgesteuerte optische Kohärenztomographie (OCT) und demonstriert deren Anwendung in mehreren Nagetiermodellen von Augenerkrankungen.

Zusammenfassung

Augenerkrankungen wie die altersbedingte Makuladegeneration, das Glaukom, die Retinitis pigmentosa und die Uveitis gehen immer mit strukturellen Veränderungen der Netzhaut einher. Diese Erkrankungen, die den Fundus betreffen, weisen immer typische Anomalien bei bestimmten Zelltypen der Netzhaut auf, darunter Photorezeptorzellen, retinale Ganglienzellen, Zellen in den retinalen Blutgefäßen und Zellen in den Aderhautgefäßzellen. Nicht-invasive, hocheffiziente und anpassungsfähige bildgebende Verfahren sind sowohl für die klinische Praxis als auch für die Grundlagenforschung erforderlich. Die bildgesteuerte optische Kohärenztomographie (OCT) erfüllt diese Anforderungen, da sie Fundusfotografie und hochauflösende OCT kombiniert und so eine genaue Diagnose von winzigen Läsionen sowie wichtigen Veränderungen in der Netzhautarchitektur ermöglicht. Diese Studie beschreibt die Verfahren der Datenerfassung und Datenanalyse für die bildgesteuerte OCT und demonstriert ihre Anwendung in Nagetiermodellen der choroidalen Neovaskularisation (CNV), der Sehnervenquetschung (ONC), der lichtinduzierten Netzhautdegeneration und der experimentellen Autoimmun-Uveitis (EAU). Diese Technik hilft Forschern im Augenfeld, strukturelle Veränderungen der Netzhaut von Nagetieren bequem, zuverlässig und nachvollziehbar zu identifizieren.

Einleitung

Augenerkrankungen, die den Augenhintergrund betreffen, weisen immer typische Anomalien bei bestimmten Zelltypen der Netzhaut auf, wie z. B. bei Photorezeptorzellen, retinalen Ganglienzellen, Zellen in den retinalen Blutgefäßen und Zellen in den choroidalen Blutgefäßen, die in der Folge die Sehschärfe der Patienten beeinflussen können1. Um irreversible Sehstörungen zu vermeiden, sind rechtzeitige Diagnosen und geeignete Behandlungen erforderlich1. Die optische Kohärenztomographie (OCT) wird in der Klinik häufig eingesetzt, um eine Reihe von Augenerkrankungen zu beurteilen, darunter alters....

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Protokoll

Alle tierexperimentellen Verfahren entsprachen der Erklärung der Association for Research on Vision and Ophthalmology über die Verwendung von Tieren in der Ophthalmologie- und Sehforschung und wurden vom Institutional Animal Care and Use Committee der Wenzhou Medical University (WMU) genehmigt. Die Ratten und Mäuse erhielten freien Zugang zu Wasser und Futter mit einer Umgebungslichtintensität von 18 Lux in einem 12-stündigen Dunkel-Licht-Zyklus.

1. Vorbereitung der Augentiermodelle

  1. Maus-Laser-induzierte choroidale Neovaskularisation (CNV) Modell11,12

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Ergebnisse

Mit der bildgesteuerten OCT kann die Entwicklung des Laserspots bei der laserinduzierten choroidalen Neovaskularisation (CNV) bei Mäusen überwacht werden. Wie in Abbildung 1 gezeigt, durchliefen die Blutgefäße des Neugeborenen sowohl die Bruch-Membran als auch die retinale Pigmentepithelschicht (RPE) und bildeten nach der Laserverletzung eine fibrotische Narbe11,12. Dieser Läsionsfleck kann entweder in voller Größe (

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Diskussion

Dieses Protokoll enthält Anweisungen für die Bildaufnahme und Dickenmessung von bildgeführten OCT. Durch die Demonstration der vier beliebtesten Nagetiermodelle für Augenerkrankungen fanden die Forscher heraus, dass die bildgesteuerte OCT eine hervorragende Leistung bei der Untersuchung drastischer struktureller Veränderungen der Netzhaut bietet. Tatsächlich können mit hochauflösenden Bildern winzige Läsionen auch in OCT-Bildern leicht gefunden werden. Mit Hilfe der bildgesteuerten OCT f.......

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Offenlegungen

Keiner der Autoren hat Interessenkonflikte offenzulegen.

Danksagungen

Die Autoren danken den Mitgliedern des State Key Laboratory of Ophthalmology, Optometry and Vision Science für ihre technische Unterstützung und nützliche Kommentare zum Manuskript. Diese Arbeit wurde durch Zuschüsse der National Natural Science Foundation of China (82101169, 81800857, 81870690), der Zhejiang Provincial Natural Science Foundation of China (LGD22H120001, LTGD23H120001, LTGC23H120001), des Programms des Wenzhou Science and Technology Bureau of China (Y20211159), des Guizhou Science and Technology Support Project (Qiankehezhicheng [2020] 4Y146) und des Projekts des State Key Laboratory of Ophthalmology unterstützt. Opto....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
BALB/c MausBeijing Vital River Laboratory Animal Technology Co., LtdTiermodellpräparate
C57BL/6JNifdc MausBeijing Vital River Laboratory Animal Technology Co., LtdTiermodellpräparate
Carbomer Eye GelFabrik GmbH Tochtergesellschaft von Bausch & LombBefeuchten Sie die Hornhaut 
Komplett Freund' s AdjuvansSigma F5881EAU Experiment
ExperimentierplattformPhoenix Technology GroupPräparate für Tiermodelle
hIRBP161-180Shanghai Sangon Biological Engineering Technology & Dienstleistungen Co., Ltd.EAU-Experiment
KetaminCeva Sante AnimaleVollnarkose
LaserboxHaag-Streit GruppeMerilas 532αPräparate von Tiermodellen
Lewis-RatteBeijing Vital River Laboratory Animal Technology Co., LtdTiermodellpräparate
Mycobacterium Tuberculosis H37RASigma 344289EAU-Experiment
Phoneix Micron IV mit bildgeführter OCT und bildgeführtem LaserPhoenix Technology GroupTiermodellpräparate
GewebezangeSuzhou Mingren Medical Instrument Co., LtdMR-F101A-5Tiermodellpräparate
Tropicamid Phenylephrin AugentropfenSANTEN OY, JapanAugendilatation
Vannas SchereSuzhou Mingren Medical Instrument Co., LtdMR-S121ATiermodellpräparate
XylazinCeva Sante AnimaleAllgemeinanästhesie

Referenzen

  1. Cen, L. -P., et al. Automatic detection of 39 fundus diseases and conditions in retinal photographs using deep neural networks. Nature Communications. 12, 4828(2021).
  2. Kashani, A. H., et al.

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Nachdrucke und Genehmigungen

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