Ex Vivo OCT-basierte multimodale Bildgebung menschlicher Spenderaugen zur Erforschung der altersbedingten Makuladegeneration

Jeffrey D. Messinger; Max Brinkmann; James A. Kimble; Andreas Berlin; K. Bailey Freund; Gregory H. Grossman; Thomas Ach; Christine  A. Curcio

doi:10.3791/65240

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Methodenartikel

Ex Vivo OCT-basierte multimodale Bildgebung menschlicher Spenderaugen zur Erforschung der altersbedingten Makuladegeneration

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DOI:

10.3791/65240

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26. Mai 2023

Jeffrey D. Messinger¹ , Max Brinkmann² , James A. Kimble¹ , Andreas Berlin¹ , K. Bailey Freund³^,⁴ , Gregory H. Grossman⁵ , Thomas Ach^*⁶ , Christine A. Curcio^*¹

¹Department of Ophthalmology and Visual Sciences, University of Alabama at Birmingham Heersink School of Medicine, ²Department of Ophthalmology, University Hospital of Zurich, ³Vitreous Retina Macula Consultants of New York, ⁴Department of Ophthalmology, New York University Grossman School of Medicine, ⁵Advancing Sight Network, ⁶Department of Ophthalmology, University Hospital Bonn

^* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Labortests können den prognostischen Wert der auf der longitudinalen optischen Kohärenztomographie (OCT) basierenden multimodalen Bildgebung der altersbedingten Makuladegeneration (AMD) nutzen. Menschliche Spenderaugen mit und ohne AMD werden vor der Gewebeschnittierung mittels OCT, Farbe, Nahinfrarot-Reflexions-Scanning-Laser-Ophthalmoskopie und Autofluoreszenz bei zwei Anregungswellenlängen abgebildet.

Zusammenfassung

Eine Progressionssequenz für die altersbedingte Makuladegeneration (AMD), die aus der optischen Kohärenztomographie (OCT)-basierten multimodalen (MMI) klinischen Bildgebung gewonnen wurde, könnte den Laborbefunden einen prognostischen Wert verleihen. In dieser Arbeit wurden ex vivo OCT und MMI an menschlichen Spenderaugen vor der Schnittung von Netzhautgewebe appliziert. Die Augen wurden von nicht-diabetischen weißen Spendern im Alter von ≥80 Jahren mit einer Sterbezeit bis zur Konservierung (DtoP) von ≤6 h gewonnen. Die Globen wurden vor Ort geborgen, mit einem 18-mm-Trepan geritzt, um die Entfernung der Hornhaut zu erleichtern, und in gepuffertes 4%iges Paraformaldehyd getaucht. Farbfundusbilder wurden nach Entfernung des vorderen Augenabschnitts mit einem Präparierfernrohr und einer Spiegelreflexkamera unter Verwendung von Trans-, Epi- und Blitzbeleuchtung bei drei Vergrößerungen aufgenommen. Die Kugeln wurden in einem Puffer in einer speziell angefertigten Kammer mit einer 60-Dioptrien-Linse platziert. Sie wurden mit spektraler Domänen-OCT (30° Makulawürfel, 30 μm Abstand, Mittelung = 25), Nahinfrarot-Reflexion, 488 nm Autofluoreszenz und 787 nm Autofluoreszenz abgebildet. Die AMD-Augen zeigten eine Veränderung des retinalen Pigmentepithels (RPE), mit Drusen- oder subretinalen Drusenoidablagerungen (SDDs), mit oder ohne Neovaskularisation und ohne Hinweise auf andere Ursachen. Zwischen Juni 2016 und September 2017 wurden 94 rechte und 90 linke Augen geborgen (DtoP: 3,9 ± 1,0 h). Von den 184 Augen hatten 40,2 % AMD, einschließlich früher intermediärer (22,8 %), atrophischer (7,6 %) und neovaskulärer (9,8 %) AMD, und 39,7 % hatten unauffällige Makulas. Drusen, SDDs, hyperreflektive Herde, Atrophie und fibrovaskuläre Narben wurden mittels OCT identifiziert. Zu den Artefakten gehörten Gewebetrübung, Ablösungen (bakteriell, retinal, RPE, choroidal), foveale zystische Veränderungen, ein wellenförmiges RPE und mechanische Schäden. Um die Kryo-Schnitte zu steuern, wurden OCT-Volumina verwendet, um die Fovea und den Sehnervenkopf sowie spezifische Pathologien zu finden. Die ex-vivo-Volumina wurden mit den in-vivo-Volumina registriert, indem die Referenzfunktion für das Eye-Tracking ausgewählt wurde. Die Ex-vivo-Sichtbarkeit der in vivo beobachteten Pathologie hängt von der Erhaltungsqualität ab. Innerhalb von 16 Monaten wurden 75 schnelle DtoP-Spenderaugen in allen Stadien der AMD geborgen und mit klinischen MMI-Methoden in Szene gesetzt.

Einleitung

Fünfzehn Jahre Behandlung der neovaskulären altersbedingten Makuladegeneration (AMD) mit einer Anti-VEGF-Therapie unter der Leitung der optischen Kohärenztomographie (OCT) haben neue Einblicke in die Progressionssequenz und Mikroarchitektur dieser weit verbreiteten Ursache des Sehverlusts ermöglicht. Eine wichtige Erkenntnis ist, dass AMD eine dreidimensionale Erkrankung ist, die die neurosensorische Netzhaut, das retinale Pigmentepithel (RPE) und die Aderhaut betrifft. Als Ergebnis der OCT-Bildgebung von Studienpatienten und den Mitaugen der behandelten Klinikpatienten werden nun die Merkmale der Pathologie erkannt, die über die von der Farbfundusfotografie hinausgeh....