Methodenartikel

In-vivo-Strukturbewertungen von Augenerkrankungen in Nagetiermodellen mittels optischer Kohärenztomographie

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DOI:

10.3791/61588

24. Juli 2020

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Hier beschreiben wir die Verwendung der spektralen optischen Kohärenztomographie (SD-OCT) zur Visualisierung von Netzhaut- und Augenstrukturen in vivo in Modellen der Netzhautdegeneration, des Glaukoms, der diabetischen Retinopathie und der Myopie.

Zusammenfassung

Die optische Kohärenztomographie im Spektralbereich (SD-OCT) ist nützlich, um Netzhaut- und Augenstrukturen in vivo sichtbar zu machen. In der Forschung ist SD-OCT ein wertvolles Werkzeug, um Veränderungen in einer Vielzahl von Netzhaut- und Augenerkrankungs- und Verletzungsmodellen zu bewerten und zu charakterisieren. In lichtinduzierten Netzhautdegenerationsmodellen kann SD-OCT verwendet werden, um die Ausdünnung der Photorezeptorschicht im Laufe der Zeit zu verfolgen. In Glaukommodellen kann SD-OCT verwendet werden, um die verminderte retinale Nervenfaserschicht und die gesamte Netzhautdicke zu überwachen und das Schröpfen des Sehnervs nach Induktion einer okulären Hypertonie zu beobachten. Bei diabetischen Nagetieren hat SD-OCT den Forschern geholfen, eine verringerte Gesamtdicke der Netzhaut sowie eine verringerte Dicke bestimmter Netzhautschichten, insbesondere der Nervenfaserschicht der Netzhaut, mit fortschreitender Krankheit zu beobachten. In Mausmodellen der Myopie kann SD-OCT verwendet werden, um axiale Parameter, wie z.B. axiale Längenänderungen, zu bewerten. Zu den Vorteilen von SD-OCT gehören die In-vivo-Bildgebung von Augenstrukturen, die Fähigkeit, Änderungen der Augenabmessungen im Laufe der Zeit quantitativ zu verfolgen, sowie die schnelle Scangeschwindigkeit und die hohe Auflösung. Hier beschreiben wir die Methoden der SD-OCT und zeigen Beispiele für ihre Anwendung in unserem Labor in Modellen der Netzhautdegeneration, des Glaukoms, der diabetischen Retinopathie und der Myopie. Zu den Methoden gehören Anästhesie, SD-OCT-Bildgebung und Verarbeitung der Bilder für Dickenmessungen.

Einleitung

Die spektrale optische Kohärenztomographie (SD-OCT) ist eine präzise, hochauflösende Bildgebungsmodalität, die es Klinikern und Forschern ermöglicht, Augenstrukturen nichtinvasiv zu untersuchen. Dieses bildgebende Verfahren basiert auf der Interferometrie, um dreidimensionale Netzhautbilder in vivo auf einer Mikrometerskala 1,2 zu erfassen. Es hat sich zu einer der am häufigsten verwendeten bildgebenden Verfahren in der Sehforschung und in der Klinik entwickelt, da pathologische Merkmale wie strukturelle Defekte und/oder Ausdünnung der Netzhautschichten und der subretinalen Flüssigkeit leicht erkannt und genau....

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Protokoll

Alle beschriebenen Verfahren wurden vom Atlanta Veterans Affairs Institutional Animal Care and Use Committee genehmigt und entsprachen dem Leitfaden der National Institutes of Health für die Pflege und Verwendung von Labortieren (NIH Publications, 8. Auflage, aktualisiert 2011).

HINWEIS: Das SD-OCT-System, das zur Entwicklung des Protokolls verwendet wurde, ist in der nachstehenden Materialtabelle beschrieben. Während einige der Verfahren für dieses spezielle System spezifisch sind, kann der Gesamtansatz für andere ÜLG-Produkte und Tiermodelle angepasst werden. Darüber hinaus werden diese Protokolle in unserem La....

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Ergebnisse

SD-OCT gilt als erfolgreich, wenn qualitativ hochwertige Bilder erhalten werden, so dass die Augenabmessungen zuverlässig gemessen werden können. Hier wird eine Vielzahl von Anwendungen von SD-OCT anhand von Modellen der Netzhautdegeneration, des Glaukoms, der diabetischen Retinopathie und der Myopie veranschaulicht.

In einem lichtinduzierten Netzhautdegeneration-Modell (LIRD) induziert die Exposition gegenüber hellem Licht (10.000 Lux) eine Degeneration von Photorezeptorzellen in der Netzhaut.......

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Diskussion

Die hochauflösende Bildgebung von Augenstrukturen in vivo ermöglicht die Beurteilung von Netzhaut- und Augenveränderungen im Laufe der Zeit. In diesem Protokoll wurde gezeigt, dass SD-OCT Unterschiede in den Augenstrukturen in vivo in Modellen der Netzhautdegeneration, des Glaukoms, der diabetischen Retinopathie und der Myopie erfasst.

Der kritischste Aspekt bei der Durchführung von SD-OCT ist es, ein klares Bild der Netzhaut oder einer anderen Augenstruktur von Interesse zu erhalten. Es ist w.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts zu offenbaren.

Danksagungen

Diese Arbeit wurde durch die Department of Veterans Affairs Rehab R&D Service Career Development Awards (CDA-1, RX002111; CDA-2; RX002928) an RSA, Merit Award (RX002615) und Research Career Scientist Award (RX003134) an MTP, Career Development Award (CDA-2, RX002342) an AJF, EY028859 an MTP, NEI Core Grant P30EY006360, Forschung zur Verhinderung von Blindheit und Foundation Fighting Blindness.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
1% TropicamidSandoz Sandoz#6131403550; NDC- 24208-585-59
0,5% TetracainAlconNDC 0065-0741-12
AIM-RAS G3 120 VLeica Bioptigen90-AIMRAS-G3-120Spezialisierte Plattform zur Aufnahme des OCT-Scannerkopfes für Mäuse
Celluvisc GelREFRESH CELLUVISC#4554; NDC-0023-4554-30
G3 18 mm telezentrisches ObjektivLeica Bioptigen90-BORE-G3-18
G3 Maus ObjektivLeica Bioptigen90-BORE-G3-M
G3 RattenobjektivLeica Bioptigen90-BORE-G3-R
HeizkissenFabrication11-1130
InVivoVue SoftwareLeica BioptigenSpezialisierte Software, die mit dem Leica Bioptigen SD-OCT-System gekoppelt werden
MATLABMathworksmathematisches Modellierungsprogramm
Maus/Ratte KitLeica Bioptigen90-KIT-M/RMaus/Ratte Maus/Ratte Nagetier-Ausrichtungssystem
KochsalzlösungADDIPAK200-39
System Envisu R4300 VHR 120 VLeica Bioptigen90-R4300-V1-120SD-OCT System
kann

Referenzen

  1. Wojtkowski, M., et al. Ultrahigh-resolution, high-speed, Fourier domain optical coherence tomography and methods for dispersion compensation. Optics Express. 12 (11), 2404-2422 (2004).
  2. Nassif, N., et al.

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Schlagwörter

Messung der NetzhautdickeAugenerkrankungsmodelleBildgebung des NagetieraugesSpectral Domain OCTretinale NervenfaserschichtMessung der axialen L ngeExkavation des SehnervsBeurteilung der diabetischen RetinopathieVerfolgung der Glaukomprogression

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