Retinale Bildgebung bei der Demenz zu studieren

Das übergeordnete Ziel dieses Protokolls ist es, Methoden zur Quantifizierung der vaskulären und neuronalen Struktur in der Netzhaut unter Verwendung von retinalen Bildgebungsverfahren zu beschreiben, die demenzbedingte Veränderungen im Gehirn widerspiegeln und möglicherweise bei der Diagnose und Risikobewertung von Demenz helfen können. Die Netzhaut hat einen ähnlichen embryologischen Ursprung und anatomische Merkmale und physiologische Eigenschaften wie das Gehirn und bietet daher ein einzigartiges und zugängliches Fenster zur Erforschung von Demenz. Vaskuläre und neuronale Veränderungen in der Netzhaut können jetzt mit Hilfe der fortschrittlichen Bildgebungstechnologie der Netzhaut abgebildet und quantifiziert werden, die nicht-invasiv, erschwinglich, einfacher zu bedienen und weit verbreitet ist.

Die derzeitigen Biomarker für Demenz, insbesondere die Alzheimer-Krankheit, sind begrenzt. Die Entwicklung neuer Biomarker oder Tests, die eine Vorhersage des zukünftigen kognitiven Verfalls und des Auftretens einer frühen Demenz ermöglichen, ist eine globale Forschungspriorität. Victor, Tiffany und Fangyao aus unserem Forschungsteam werden das Verfahren demonstrieren.

Um dieses Verfahren zu beginnen, erweitern Sie die Pupillen des Probanden mit mydriatischen Mitteln. Warten Sie dann mindestens 15 Minuten, um eine ausreichende Pupillenerweiterung herzustellen. Starten Sie als Nächstes die Funduskamera und starten Sie das Bilderfassungsprogramm auf dem Computer.

Legen Sie das Kinn des Motivs richtig auf die Kinnstütze, wobei die Stirn gegen das Kopfband gedrückt wird. Bewegen Sie anschließend den Bedienhebel, um den Lichtstrahl richtig auf die Pupillen des Motivs auszurichten. Richten Sie die Beleuchtungspunkte so aus, dass sie auf beiden Seiten im Sucher der Funduskamera am kleinsten erscheinen.

Bewegen Sie das externe Fixierungsziel, um die Augen des Motivs zu führen, bis sich die Papille in der Mitte des Suchers befindet und die interessierenden Bereiche innerhalb der Bildgrenzen liegen. Stellen Sie dann den Fokussierknopf ein, um auf die Netzhaut zu fokussieren. Bitten Sie das Subjekt, das externe Fixationsziel fest zu betrachten und sicherzustellen, dass die Augen des Probanden nicht mit Tränen gefüllt sind.

Drücken Sie dann den Auslöser, um ein Bild aufzunehmen. Speichern Sie anschließend alle Bilder im tiff-Format mit abstufbarer Auflösung. Um qualitativ hochwertige Netzhautbilder zu erhalten, ist es wichtig, die Pupillen des Patienten ausreichend zu erweitern und die Patienten zu ermutigen, während der Bildgebung fest auf das Fixationsziel zu schauen.

Für das automatische Nachzeichnen öffnen Sie die Bilder mit dem computergestützten Analyseprogramm. Klicken Sie auf die Schaltfläche OD Center auf der linken Funktionstafel. Der Mauszeiger wird durch einen grünen Kreis ersetzt.

Klicken Sie anschließend mit der linken Maustaste auf die Mitte der Papille, um den grünen Kreis zu fixieren, und klicken Sie dann auf die Schaltfläche OD suchen, um die Software aufzufordern, den Rand der Sehprise zu erkennen und ein neues Messgitter zu platzieren. Klicken Sie nun auf die Schaltfläche Verarbeiten, um die automatische Rückverfolgung der Schiffe zu starten. Klicken Sie mit der linken Maustaste, um die Schiffe mit den falschen Schiffsbeschriftungen auszuwählen, und klicken Sie auf die Schaltfläche Schiffstyp, um den Schiffstyp zu ändern.

Klicken Sie auf die Schaltfläche Segment hinzufügen, und erweitern Sie die unvollständigen Schiffsverfolgungen, indem Sie mit dem Cursor auf das distale Ende der unvollständigen Schiffsverfolgung klicken. Klicken Sie anschließend mit der linken Maustaste auf die Punkte entlang des Schiffes, um die Schiffsverfolgung zu erweitern. Stoppen Sie die Verfolgung am äußersten weißen Kreis, wenn der distale Teil des Gefäßes außerhalb des Messgitters liegt.

Klicken Sie anschließend auf die Schaltfläche Abdeckungen suchen, um die Behälterabdeckungen automatisch auf alle Behältersegmente zu legen. Deaktivieren Sie die Gefäßabdeckungen, wenn sie nicht senkrecht zu den Gefäßwänden verlegt sind, das Gefäß unter einem anderen Gefäß verdeckt ist oder die Gefäßabdeckungen die Breite des Innenlumens über- oder unterschätzen. Die fehlerhaften Gefäßverfolgungen sollten richtig angepasst werden, um eine genaue Messung der retinalen Gefäßparameter zu erhalten.

Das Beherrschen dieser Schritte erfordert möglicherweise wiederholtes Üben sowie die Anleitung eines erfahrenen Bewerters. Schließen Sie die Verschneidungsfenster und klicken Sie im Popup-Dialogfeld auf Senden, um das abgestufte Bild auf den Cloud-basierten Server hochzuladen und die automatisch gemessenen retinalen Gefäßparameter wie Gefäßkaliber, fraktale Dimension, Tortuosität, Verzweigungswinkel und Verzweigungskoeffizient aufzuzeichnen. Um eine Bildaufnahme durchzuführen, öffnen Sie das OCT-Programm und wählen Sie das Protokoll für die Untersuchung des Makulawürfels aus, um einen neuen Makulascan zu starten.

Suchen Sie als Nächstes die Pupillen im Blendenansichtsfenster, indem Sie die Kinnstütze anpassen. Klicken Sie auf die Schaltfläche Autofokus und dann auf die Schaltfläche Optimieren, um die Bildqualität zu verbessern, und klicken Sie dann auf die Schaltfläche Aufnahme, um den Scanvorgang zu starten, wenn der Rand um die Schaltfläche grün wird. Führen Sie einen weiteren Scan des Sehnervenkopfes mit dem Scanprotokoll des Papillenwürfels durch und speichern Sie die Scanergebnisse.

Wählen Sie danach die Makulawürfel-Scanprotokolle beider Augen in der Analyseoberfläche aus. Klicken Sie auf die OU-Analyse der Ganglienzelle, um den automatischen Analysealgorithmus zur Bewertung der GC-IPL-Dicke des aufgenommenen Bildes zu starten. Speichern Sie dann den Analyseausdruck im PDF-Format.

Sie anschließend in der Analyseoberfläche die Scanaufzeichnungen des Papillenwürfels für beide Augen aus. Klicken Sie auf die ONH- und RNFL-OU-Analyse, um den automatischen Analysealgorithmus zur Bewertung der RNFL-Dicke des aufgenommenen Bildes zu starten, und speichern Sie den Analyseausdruck im PDF-Format. Das Fundusfoto kann zur Beurteilung des retinalen Gefäßsystems verwendet werden, das wiederum den Status der zerebralen Mikrozirkulation widerspiegelt.

Dies sind die Fundusfotos eines gesunden Subjekts und eines AD-Subjekts. Im Vergleich zum gesunden Probanden zeigte der AD-Patient ein schmaleres Gefäßkaliber, eine kleinere fraktale Dimension der Netzhaut und eine höhere retinale Gefäßtortuosität. Die optische Kohärenztomographie kann verwendet werden, um die neuronale Struktur der Netzhaut zu beurteilen, die wiederum den Status des zerbralen Neurons widerspiegelt.

Die Dickenkarten dieses Normalobjekts zeigen die Normaldickenverteilung von RNFL und GC-IPL. Der Analysealgorithmus vergleicht auch die gemessene Dicke mit der normativen Altersdatenbank und generiert eine Signifikanzkarte. Dieses Motiv wird als normal eingestuft, da alle Sektoren entweder grün oder weiß dargestellt sind.

Diese beiden Abbildungen zeigen die Analyseausgabe in einem AD-Subjekt. Wie die blauen Bereiche in den Dickenkarten zeigen, weist dieses AD-Subjekt in einigen Regionen des RNFL und GC-IPL eine Ausdünnung auf. Die roten und gelben Sektoren in den Signifikanzkarten weisen auch darauf hin, dass die Ausdünnung von GC-IPL (RNFL) in den entsprechenden Bereichen im Vergleich zur normativen Altersübereinstimmungsdatenbank des Geräts als abnormal gilt.

Einmal gemeistert, kann das gesamte Verfahren in einer Stunde durchgeführt werden. Diese Methode ist nicht-invasiv und wird vertraulich durchgeführt, und man kann sowohl kurz- als auch langfristig problemlos wiederholte Messungen durchführen. Da die Netzhaut eine nicht-invasive und direkte Bildgebung des zentralen Nervensystems ermöglicht, ebnet dies den Weg für Forscher, die Auswirkungen von Demenz auf die Mikrogefäße und die neuronale Struktur zu beurteilen.

Es wurde auch gezeigt, dass Veränderungen der Mikrozirkulation der Netzhaut und der neurologischen Struktur mit Demenz, insbesondere der Alzheimer-Krankheit, in Verbindung gebracht werden. Nach diesen Verfahren können auch kognitive Tests und andere Neuroimaging-Modalitäten durchgeführt werden, um andere Informationen über Demenz zu sammeln. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Sie eine Netzhautkamera, eine optische Kohärenztomographie und ein computergestütztes Analyseprogramm verwenden, um Netzhautbilder zu erhalten und vaskuläre und neuronale Veränderungen in der Netzhaut objektiv zu quantifizieren.