20. Juni 2015
Trabekelwerk (TM) Migration in den Schlemm-Kanal Raum kann durch akute Druckerhöhung durch Ophthalmodynamometer induziert werden, und durch Spektralbereich der optischen Kohärenztomographie beobachtet. Das Ziel dieser Methode ist die morphometrische Reaktion des lebenden Ausflusstrakt akuter Druckerhöhung in lebendem Gewebe in situ zu quantifizieren.
Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, die morphometrische Reaktion des lebenden Abflusstrakts auf eine akute IOD-Erhöhung im lebenden menschlichen Auge in situ durch Untersuchung des Trabekelwerks unter physiologischen Bedingungen zu quantifizieren. Dies wird erreicht, indem zunächst der Druck im Auge zu Studienbeginn gemessen und der Limbus, der Ort des Abflusswegs des Kammerwassers, mittels optischer Kohärenztomographie abgebildet wird. Der zweite Schritt besteht darin, die Druckmessungen und Limbus-Scans zu wiederholen, während der Augeninnendruck mit einem Ophthalm-Dynamometer von fünf und 10 Gramm Druck auf die laterale Sklera ausgeübt wird.
Als nächstes entspannen Sie die glatte Muskulatur mit einem Tropfen Tropic Aid. Druckmessungen und Limbus-Scans werden ohne Wiederholung durchgeführt. Und während der IOD-Erhöhung werden dann Bilddaten exportiert und verarbeitet, und die Morphologie der Abflusswegstruktur und der gemessene Vergleich der morphologischen Veränderungen als Reaktion auf die IOD-Erhöhung mit und ohne Entspannung der glatten Muskulatur geben Einblicke in die mechanischen Eigenschaften des Trabekelwerks.
Der Hauptvorteil dieser Technik gegenüber anderen Techniken, wie z. B. der Rasterkraftmikroskopie, besteht darin, dass wir das Trabekelwerk im lebenden Auge messen und die mechanische Reaktion auf IOD-Störungen untersuchen. Diese Reaktion beinhaltet den Einfluss der umgebenden glatten Muskulatur, die sie unterstützt. Im Allgemeinen werden Personen, die mit dieser Methode noch nicht vertraut sind, anfangs Schwierigkeiten haben, da es bei dieser Methode weder eine Fixierung, kein Ziel und keine Fixierung noch eine Augenposition gibt, die hauptsächlich durch verbale Befehle angepasst wird.
Wenn wir das Bauchdynamometer anwenden, bewirkt es außerdem eine leichte Verschiebung der Augenposition. Daher muss der Scan vor der Bildaufnahme neu ausgerichtet werden. Beginnen Sie mit der Druckerhöhung.
Zuerst wird mit der Goldman-Anwendung Chronometrie ein Basisdruck gemessen, einen Tropfen 0,5 % Propan auf das Auge geben und drei Minuten warten. Teilen Sie die Testgruppe in zwei Kohorten auf. Kohorte eins bekommt 30 Gramm Druck und Kohorte zwei bekommt fünf Gramm Druck.
Üben Sie mit dem Ophthalm-Dynamometer sanft Druck auf die Schläfensklera aus. Warten Sie dann fünf Minuten und üben Sie 10 Gramm Druck auf die zweite Kohorte aus und führen Sie eine weitere Messung durch, die die erhöhte Druckmessung ist. Führen Sie nun eine optische Kohärenztomographie des Augensitzes des Probanden am Scanner durch und geben Sie seine demografischen Daten ein.
Als nächstes zentrieren Sie den Scan mit verbalen Befehlen auf den temporalen Limbus, indem Sie den Blick des Patienten in nasale Richtung richten. Sobald der temporale Limbus zentriert ist, machen Sie einen Baseline-Scan. Geben Sie nun einen Tropfen 0,5%Propan auf das Auge.
Warten Sie drei Minuten und machen Sie einen weiteren Scan, während Sie Druck mit einer Almo-Dynamometer-Kohorte ausüben, eine erhält 30 Gramm Druck und Kohorte zwei erhält fünf Gramm Druck. Warten Sie für die zweite Kohorte fünf Minuten nach der ersten Druckanwendung und üben Sie 10 Gramm Druck aus, während Sie einen dritten Scan des Auges durchführen. Nach wie vor ist nur ein guter Scan akzeptabel.
Konvertieren Sie nach dem Exportieren der Daten und dem Importieren in Image J das Bild in einen TIFF-Bildstapel und verwenden Sie den erweiterten lokalen Kontrastprozess mit den folgenden Einstellungen. Parameterblockgröße von 31, Instagram-Bins bei 256, maximale Steigung bei fünf Masken auf keine gesetzt und die Option schnell als aktiviert festlegen. Tun Sie dies für jeden Frame des Bildstapels und speichern Sie die Änderungen.
Passen Sie dann die Größe des Seitenverhältnisses auf 2048 mal 10 24 an, spiegeln Sie die Bilder vertikal. Legen Sie den Maßstabsabstand auf 2048 fest. Legen Sie den bekannten Abstand auf 4.000 und das Pixel-Seitenverhältnis auf eins fest.
Die Scans können dann für Schiffsüberfahrten analysiert werden. Drehen Sie das Mausrad langsam, um die Scans visuell zu untersuchen und eine markante Schiffsüberquerung zu identifizieren. Um als Referenzpunkt innerhalb von Scans zu dienen, notieren Sie die Bildnummer und die Referenzbildnummer in der Analysetabelle.
Das Scrollen durch die Frames im Scan-Volumen dient zwei Zwecken. Zunächst suchen wir nach markanten Orientierungspunkten in den wässrigen Gefäßen. Diese werden verwendet, um Scan-Volumes auszurichten, die zu unterschiedlichen Zeitpunkten erstellt wurden.
Zweitens integrieren wir, während wir durch den Band scrollen, die Morphologie der wässrigen Gefäße in unseren Geist und verwenden diese Morphologie, um wässrige Gefäße vom Schlemm-Kanal zu unterscheiden. Fokussieren Sie sich mit dem Freihand-Auswahlwerkzeug auf den Schlemm-Kanal Nehmen Sie zunächst Messungen seiner Querschnittsfläche vor. Segmentieren Sie den Kanal manuell, indem Sie die Begrenzung mit der Maus umkreisen.
Halten Sie STRG D für den aktuellen Bildrahmen gedrückt, um die Position der Segmentierungslinie zu dokumentieren. Halten Sie dann STRG M gedrückt, um die Fläche des Schlemm-Kanals automatisch zu messen. Bei der Vergrößerung sehen wir, dass es keine markante Grenze des Schlemm-Kanals gibt.
Aus diesem Grund wird a priori ein Ansatz mit voller Breite und halbem Maximum als Richtlinie verwendet, um die Grenze für die Segmentierung zu bestimmen. Kopieren Sie nun die Querschnittsfläche des Schlemm-Kanals und die Messrahmennummer in die Analysetabelle. Deaktivieren Sie anschließend den umrandeten Bereich und drücken Sie den Pfeil nach rechts.
Drücken Sie dreimal, um drei Bildframes vorwärts zu bewegen. Wiederholen Sie diesen Vorgang, bis die Querschnittsfläche des Schlemm-Kanals in 10 Rahmen gemessen wurde. Drücken Sie nun die linke Pfeiltaste, um zum ersten Messrahmen zurückzukehren und mit der Messung der Länge des Schlemm-Kanals zu beginnen.
Wählen Sie das Werkzeug für gerade Segmente aus der Symbolleiste aus. Zeichnen Sie eine gerade Linie von den vordersten zu den hintersten Positionen des Schlemm-Kanals auf dem aktuellen Rahmen. Halten Sie Strg D gedrückt, um die Position der Segmentierungslinie zu dokumentieren.
Halten Sie dann den Strg. M gedrückt, um die Länge des Schlemmkanals zu messen. Kopieren Sie dann die Schlemm-Kanallänge und die Rahmennummer in die Analysetabelle, deaktivieren Sie die Länge und nehmen Sie in jedem dritten Bild, in dem das Volumen gemessen wurde, die Kanallängenmessung vor. Messen Sie abschließend die Dicke des Trabekelwerks in drei Proben.
Kehren Sie zum ersten Messrahmen zurück und ziehen Sie eine gerade Linie von der vordersten Position des Kanals bis zum Rand des Trabekelwerks und der inneren Kammer. Stellen Sie sicher, dass die Linie senkrecht zum Rand verläuft. Halten Sie nun die Strg-Taste gedrückt und drücken Sie D und dann M, um die Messung der Linie abzurufen.
Kopieren Sie diese Messungen immer zusammen mit dem Rahmen, aus dem sie entnommen wurden, in die Datenbank. Zeichnen Sie zweitens eine Linie von der Mitte des Kanals bis zum Rand des Geflechts und der Vorderkammer. Die Linie muss senkrecht zum Rand verlaufen.
Halten Sie dann die Strg-Taste gedrückt und drücken Sie D nur für den aktuellen Frame. Drittens: Ziehen Sie eine Linie von der hintersten Stelle des Kanals bis zur Grenze des Geflechts mit der Vorderkammer. Stellen Sie außerdem sicher, dass diese Linie senkrecht zum Rand verläuft.
Halten Sie dann die Strg-Taste gedrückt, drücken Sie D und drücken Sie dann M.Wiederholen Sie den Vorgang, indem Sie diese drei Dickenmessungen an jedem der anderen zuvor analysierten neun Frames durchführen. Fahren Sie dann mit der Analyse der Daten unter Verwendung der beschriebenen Protokolle fort, die Auswirkungen kleiner und großer Änderungen des Augendrucks auf den Ausfluss, die gezogenen, morphologischen Parameter wie den Schlemm-Kanal und die Querschnittsfläche wurden erhalten. Ein hoher Druckanstieg führt zu einem beobachtbaren Kollaps des Kanals, während kleine Erhöhungen des Augeninnendrucks aufgenommen wurden. Einmal gemeistert, kann diese Technik innerhalb von 10 bis 15 Minuten durchgeführt werden, wenn sie richtig ausgeführt wird.
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Diese Studie untersucht die morphometrische Reaktion des Trabekelwerks (TM) auf eine akute Erhöhung des intraokularen Drucks (IOP) im lebenden menschlichen Auge. Mithilfe der optischen Kohärenztomographie wird die Migration des TM in den Schlemm’schen Kanal unter physiologischen Bedingungen quantifiziert.
Diese Technik ermöglicht die direkte Messung der mechanischen Reaktion des Trabekelnetzwerks auf einen Anstieg des Augeninnendrucks in lebenden menschlichen Augen und liefert physiologisch relevante Daten für die Validierung von Glaukom-Zielen. Durch die Quantifizierung morphometrischer Veränderungen unter Bedingungen, die die Wechselwirkungen im native Gewebe erhalten, unterstützt sie die mechanistische Risikominderung von Hypothesen zum Ausflussweg. Der Ansatz schließt die Lücke zwischen präklinischen Modellen und der menschlichen Pathophysiologie und erhöht so die Vorhersagesicherheit bei der Auswahl von Zielstrukturen für Therapien zur Senkung des Augeninnendrucks.
Diese Methode fügt sich in die Entdeckungskette von der Target-Hypothese bis zur präklinischen Validierung ein, indem sie am Ausflusstrakt gewonnene, humanstammende biomechanische Daten bereitstellt.