Method Article

光学相干断层扫描在视网膜病变小鼠模型中的应用

DOI:

10.3791/63421

⸱

January 12th, 2022

 ,  ,  ,  , 
1Joint Shantou International Eye Center, Shantou University and the Chinese University of Hong Kong, 2Shantou University Medical College, 3Department of Ophthalmology and Visual Sciences, the Chinese University of Hong Kong

In This Article

Summary

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在这里，我们描述了一种使用光学相干断层扫描的 体内 成像技术，以促进小鼠视网膜病变的诊断和定量测量。

Abstract

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光学相干断层扫描（OCT）为视网膜病变的诊断提供了一种无创方法。OCT机器可以捕获视网膜横截面图像，从中可以计算视网膜厚度。虽然OCT在临床实践中应用广泛，但其在基础研究中的应用并不普遍，特别是在小鼠等小动物中。由于它们的眼球体积小，因此在小鼠中进行眼底成像检查具有挑战性。因此，需要专门的视网膜成像系统来适应小动物的OCT成像。本文演示了用于OCT检查程序的小动物特异性系统和图像分析的详细方法。介绍极低密度脂蛋白受体（Vldlr）敲除小鼠和C57BL / 6J小鼠的视网膜OCT检查结果。C57BL/6J小鼠的OCT图像显示视网膜层，而 Vldlr 敲除小鼠的OCT图像显示视网膜下新生血管形成和视网膜变薄。综上所述，OCT检查有助于小鼠模型中视网膜病变的无创检测和测量。

Introduction

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光学相干断层扫描（OCT）是一种成像技术，可以为组织1，2，3，4，5，6，7，8提供体内高分辨率和横截面成像，特别是用于视网膜的无创检查9，10，11，12.它还可用于量化一些重要的生物标志物，如视网膜厚度和视网膜神经纤维层厚度。OCT的原理是光学相干反射法，它从样品反射的光的相干性中获得横截面组织信息，并通过计算机系统7将其转换为图形或数字形式。OCT广泛用于眼科诊所，是视网膜疾病患者诊断、随访和管理的重要工具。它还可以深入了解视网膜疾病的发病机制。

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Protocol

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这些手术是根据视觉和眼科研究协会关于在眼科和视力研究中使用动物的声明进行的。实验设计得到了机构动物伦理委员会（JSIEC医学伦理委员会，EC 20171213（4）-P01）的批准。本研究使用两个月大的C57BL / 6J小鼠和 Vldlr 敲除小鼠。每组有7只小鼠，均为雌性，体重20g至24g。

1. 实验条件

  1. 将小鼠分为两组:由 Vldlr 敲除小鼠组成的实验组和由C57BL / 6J小鼠组成的对照组。
  2. 用常规的食物和水喂养小鼠。
  3. 在室温（22°C），湿度（50-60%），明暗循环（12小时-12小时）和室光强度（350-400勒克斯）的稳定条件下在动物实验室中饲养小鼠。
  4. 准备实验设备:用于小动物的光学相干断层扫描与共聚焦扫描激光检眼镜（cSLO）（图1A）。
  5. 准备实验所需的所有材料（图1B）并称量小鼠（图1C）。

2. 信息记录

  1. 记录信息:组别、代码、出生日期、年龄、性别、体重和麻醉剂剂量。

3. 仪器启动和测....

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Results

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由于OCT的高分辨率扫描，可以观察到小鼠视网膜的层，并且可以识别异常反射及其确切位置。本研究比较了 Vldlr 敲除小鼠和C57BL / 6J小鼠的视网膜OCT图像。所有C57BL / 6J小鼠的OCT图像显示出具有不同反射率的各种视网膜层，并且分界清晰（图8D）。相比之下，所有 Vldlr 敲除小鼠在OCT图像上都显示出异常的高反射性病变（图8B）。

Vldlr 敲除小鼠中的不完全玻璃体脱离 （PVD）

OCT结果显示 Vldlr 敲除小鼠的视网膜表面有一些中间反射带（图8B，红色箭头）。这些中间反射带粘附在视网膜血管上（图8B

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Discussion

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本研究采用小动物视网膜成像系统进行OCT成像，评估 Vldlr 敲除小鼠视网膜变化，显示玻璃体后部脱离不完全、视网膜下新生血管形成和视网膜厚度变薄。OCT是一种非侵入性成像方法，用于检查 体内视网膜的状况。大多数OCT设备都是为人眼检查而设计的。硬件设备的大小、焦距的设置、系统参数的设置、考生的定位要求都是基于人眼。需要修改镜头和系统设置，才能使用人类特定的OCT设备检查小动物。本文介绍了小动物OCT检查程序。

在对具有不同大小眼球的不同小动物进行图像扫描时，焦距是不同的。焦距的这种差异至关重要，必须解决以获得清晰准确的眼底图像。一种有效的方法是用不同曲率的透镜代替物镜。由于其眼球小，鼠标除了OCT设备的双球面60D预设镜片外，还需要在角膜前放置100D的隐形眼镜。

OCT 只能提供仅覆盖视网膜有限区域的线扫描。因此，必须标准化OCT扫描方案，以便对不同组的OCT结果进行定性和定量比较。这里进行了三次水平扫描和三次垂直扫描。本机提供实时cSLO图像，监控OCT扫描的位置，从而准确方便地调整扫.......

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Disclosures

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作者声明没有潜在的利益冲突。

Acknowledgements

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项目资料来源:广东省自然科学基金（2018A0303130306）。笔者感谢汕头大学眼科研究实验室、汕头市国际眼科联合中心和香港中文大学的资助和物资。

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
100 分镜头Volk Optical，Inc， Mentor， OH在的 RETImap
双非球面 60 分镜头玻璃镜片Volk Optical，Inc， Mentor， OH从属于 RETImap
电加热毯POPOCOLACW-DRT-0150 x 35 厘米
注射注射器 （1 mL）Kaile0.45 x 16RWLB
盐酸左氧氟沙星眼凝胶EBE PHARMACEUTICAL Co.LTD5 g： 0.015 g
医用透明质酸钠凝胶Alcon16H01E
微升注射器上海高鸽工贸有限公司Q31/0113000236C001-201750 µL
聚维酮碘溶液广东医健药业100 mL
RETImapROLAND CONSULT19-99_50-2.1_1.2EcSLO/ERG/VEP/FA/OCT/GFP
小动物耳钉OSMO POCKET OT110INS1005-1S
托吡卡胺 去氧肾上腺素滴眼液Santen Pharmaceutical Co.，LTD5 mg/mL
甲苯噻嗪SigmaX1251-5G5 克
Zoletil 50Virbac.S.A7FRPA噻来胺 125 毫克 + 唑拉西泮 125 毫克
隐形眼镜 有限公司

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Frombach, J., et al. Serine protease-mediated cutaneous inflammation: characterization of an ex vivo skin model for the assessment of dexamethasone-loaded core multishell-nanocarriers. Pharmaceutics. 12 (9), 862(2020).
  2. Osiac, E., Săftoiu, A., Gheonea, D. I., Mandrila, I., Angelescu, R.

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Optical Coherence TomographyMouse Retinopathy ModelRetinal Thickness MeasurementRetinal Cross Section ImagingSubretinal NeovascularizationRetinal Layer AnalysisSmall Animal ImagingVldlr Knockout MiceFundus ImagingNoninvasive Retinal Imaging

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