הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

Scleral Cross-linking שימוש ריבופלבין ו-סגול-קרינה למניעת Axial קוצר ראיה במודל הארנב

8.6K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/53201

⸱

3 באפריל 2016

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Ophthalmology, Rabin Medical Center, Beilinson Campus, 2Sackler Faculty of Medicine, Tel Aviv University, 3Laboratory of Eye Research, Felsenstein Medical Research Center, 4Racah Institute of Physics, The Hebrew University

במאמר זה

סיכום

אנו מדגימים את השפעת crosslinking scleral עם ריבופלאבין ו UVA על עין ארנב התארכות צירית. התארכות Axial הושרה 13 יום בן ארנבי ניו זילנד (זכר ונקבה) על ידי תפירת עפעפי עין זכותם (tarsorrhaphy).

תקציר

אנשים קצרי רואי, במיוחד אלו עם אטימות רבה, נמצאים בסיכון גבוה יותר מהרגיל של קטרקט, גלאוקומה, היפרדות רשתית וחריגות chorioretinal. בנוסף, קוצר ראיית פתולוגי הוא גורם בלתי הפיך משותף של לקות ראייה ועיוורון 1-3. המחקר שלנו מדגים את ההשפעה של crosslinking scleral באמצעות ריבופלאבין סגול-A קרינה על התפתחות קוצר ראיה צירית במודל הארנב. האורך הצירי של גלגל העין נמדד על ידי אולטרסאונד A-סריקת הארנבים לבנים ניו זילנד בגילאי 13 ימים (זכר ונקבה). העין ואז עברו 360 ° peritomy הלחמית עם crosslinking scleral, ואחריו tarsorrhaphy. התארכות Axial הושרה 13 יום בן ארנבי ניו זילנד על ידי תפירת עפעפי עין זכותם (tarsorrhaphy). העיניים חולקו רביעים, וכל ברבע היה שני אזורי הקרנת scleral, כל אחד עם שטח של 0.2 סמ"ר וברדיוס של 4 מ"מ. Crosslinking בוצע על ידי הטלת 0.1%dextran ללא-פוספט-ריבופלבין 5 שניות על 20 אזורי קרינה אולטרה סגולה לפני-A הקרנה וכל 20 שניות בזמן הקרנה 200 שניות. קרינת UVA (370 ננומטר) יושמה בניצב בלובן העין ב 57 mW / cm² (כמות ההארה UVA הכולל, 57 J / cm²). Tarsorrhaphies הוסר ביום 55, ואחריו מדידות אורך ציריות חזרו. מחקר זה מוכיח כי crosslinking scleral עם ריבופלאבין סגול-A קרינה מונע ביעילות התארכות צירית הנגרמת חסימה במודל הארנב.

מבוא

קוצר ראייה היא הנפוצה ביותר של הפרעות השבירות. השכיחות של קוצר ראייה בארה"ב ובאירופה מדווחת להיות סביב 30%, ובמדינות אסיה זה משפיע עד 60% של 1,2 האוכלוסייה הכללי. התקדמות קצר ראיה מתרחשת עד 50% של myopes, בדרך כלל בשיעור של כ -0.5 dioptres מעל מרווח לשנתיים 3. עלויות הבריאות שהטילה קוצר ראיה הם ניכרים, לרבות הוצאות למשקפיים, עדשות מגע ניתוח לתיקון הראייה בלייזר ועלויות הקשורות הסיכונים הבריאותיים מוגבר גלאוקומה, קטרקט, היפרדות רשתית ועל הראייה 4-6.

במחקרים שנעשה בבעלי החיים של קוצר ראיה, הפחתת מראה היא מושרה על ידי עפעף התפירה 7-10, מיקום של occluder במרחק קצר מן העין ומן הקעקוע קרני 11. עם זאת, עבור קוצר ראיה מלאכותית להתרחש במחקרים אלה, תהליך החסימה צריכה להתבצע על בעלי חיים צעירים מאוד, כמו שום ניסויי קיפוח ראיית קארמטען על דגימות מבוגרות הוכתר בהצלחה.

אחת התכונות החשובות של אטימות רבות שינוי פתולוגי של בלובן העין עם שחיקה מתמדת של בלובן העין, ככל הנראה בשל מנגנון משוב מופרע של emmetropization לאחר החסך ויזואלי 12 או בשל הפרעה מטבולית של בלובן העין, כגון Ehlers- Danlos תסמונת 13. בסופו של דבר, הוא המנגנונים להוביל מתיחה ודילול של בלובן העין, הרשתית דמתה בשל מומים מבניים של בלובן העין הקצר הראיה כגון קוטר סיב קולגן ירד 14,15 והפרעות fibrillogenesis 16.

מספר מחקרים הראו כי crosslinking קולגן הלקוי הוא גורם חשוב בתהליך ההיחלשות בלובן העין הקצרה ראית 17-18. Wollensak et al. 19-21 המושרה crosslinking קולגן על ידי יישום פוטוסנסיטייזר ריבופלאבין ו-אולטרה סגול A (UVA) הקרנה (370 ננומטר)וציין גידול משמעותי, 157% ב הנוקשות של החזיריות בלובן העין האנושית במבחנה 19 ועלייה 465% ב ארנב קשיחות scleral in vivo (מודולוס של יאנג) 20. Crosslinking היתה גם השפעה ארוכת טווח על בלובן העין ארנב in vivo: קשיחות מוגברת על ידי 320.4% לאחר 3 ימים, 277.6% לאחר 4 חודשים, 502% לאחר 8 חודשים (מודולוס של יאנג) 22.

ניסיונות טיפוליים לעצור התקדמות קצרה ראיה פורסמו 23-26 אך שיעור ההצלחה של שיטות אלה שנויים במחלוקת. אין אמצעי יעיל למניעת קוצר ראייה מתקדמת כבר מצא עד כה.

האטיולוגיה של קוצר ראיה היא עדיין שנויה במחלוקת, והטיפול בה מהווה אתגר. על בסיס ממצאים אלה, ההיפותיזה הוא crosslinking scleral יכולה לשמש כאמצעי לטיפול מבוסס בלובן עין של התקדמות קצרה רואי. מטרת מחקר זה היא לבחון את crosslinki קולגן scleralng השפעה על התפתחות קוצר ראיה צירית המושרה על ידי חסימת ציר ויזואלי.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

בעלי חיים טופלו בהתאם להחלטת Arvo על השימוש בבעלי חיים למחקר. פרוטוקול המחקר אושר על ידי הוועדה המוסדית למחקר בחיות מעבדה (אישור לא 022-4598-2;. 021,211).

1. הכנה לכירורגיה # 1

  1. לשקול להרדים ארנב לבן ניו זילנד 13 יום בן עם זריקה תוך שרירית של קטמין הידרוכלוריד 100 מ"ג / מ"ל ​​(100 מ"ג / ק"ג) ו hydrochloride xylazine 25 מ"ג / מ"ל ​​(12.5 מ"ג / ק"ג). מינונים אלה משמשים בשל אורכו של ההליך הכירורגי. הבטח רמה נאותה של הרדמה על ידי היעדר רפלקס כאב.
  2. באמצעות מקלון צמר גפן סטרילי, למרוח כמות קטנה של משחת עיניים לעין הלא פעל כדי למנוע את הקרנית מפני התייבשות. החל 0.9% נורמלי מלוחים צונח על הקרנית בעין פעלו במהלך המבצע כדי למנוע את קרניות מהתייבשות.
  3. בצע שלוש מדידות אורך ציריות בכל עין לאחר הרדמה מקומית (oxybuprocainדואר hydrochloride 0.4%) באמצעות A-סורק אולטרסאונד ואז מחשב את הממוצע של המדידות. החלתי את החללית בניצב הקרנית המרכזית.

2. כירורגיה # 1 - שלב קישור קדם קרוס

  1. בעזרת מלקחיים עיניים כירורגית ומספריים תחת מיקרוסקופ ההפעלה עיניים, לעשות 360 מעלות peritomy הלחמית עם מלקחיים כירורגיים עיניים ומספריים.
  2. שימוש מלקחי זווית או וו שריר לזהות ארבעת שרירי rectus extraocular ולבודד אותם עם תפרי 2-0 קלוע משי שאינו עקצו.
    הערה: תפרי המשי יעזרו עם הזזת הגלובוס לכיוון הרצוי. גלגל העין מחולקת רביעים בין ארבעה שרירי rectus (ארבעה רביעים).
    1. מארק בטוש העור לשני אזורים בכל רבע, אחד בכל בלובן העין המשוונית ואחד בלובן העין האחורי. אלו הם אזורי ההקרנה.
  3. הכן 3 מ"ל מזרק 5 מ"ל המכיל 0.1%-5 phosphat ריבופלאבין dextran ללאדואר. חבור את מזרק צינורית דמעות 26 G או 25 hydrodelineator המחודדים G.
  4. הכן את מכשיר ההקרנה הכולל .א UV (370 ננומטר) מקור אור מחובר סיבים אופטיים משופע מטה מחוייט. בעקבות המדידה של כוח וכיול אנרגיה (ראה הערה להלן), להגדיר את המכשיר ל -57 mW / cm².
    הערה: הכיול בוצע באופן מסחרי על ידי היצרן. שיטה זו מספקת מינון הכולל UVA לאור 57 J / cm². (57 mW / cm 2 על 0.2 ס"מ 2 הוא 11.4 mW / 0.2 ס"מ 2 באמצעות 11.4 mW / 0.2 ס"מ 2 עבור 200 שניות הוא עומס מצטבר של 2.2 J לכל 0.2 ס"מ 2 נקודה)

3. כירורגיה # 1 - צלב קישור

  1. הזז את גלגל העין על ידי משייכת תפרי משי בכיוון ההפוך של הרביע נבחר כדי להיות מטופלים (למשל, משוך למעלה אף כאשר מטפלים ברבע הזמני הנמוך). בצע את תנועת גלגל העין באמצעות תפר 2-0 קלוע משי שאינו המחטניים שבו אניsolates כל שריר rectus.
  2. החל פתרון פוטוסנסיטייזר המכיל 0.1% dextran ללא ריבופלאבין-5-פוספט על sec 20 אזור הקרנה לפני תחילת שנת הקרנה.
  3. מקרין לאזור ההקרנה באמצעות סיבים אופטיים משופע מטה בהתאמה אישית לתקופת הקרנה של 200 שניות. למדוד את השטח של כל אזור כמו 0.2 סמ"ר עם רדיוס של 4 מ"מ.
  4. החל פתרון פוטוסנסיטייזר המכיל 0.1% dextran ללא ריבופלאבין-5-פוספט על אזור הקרנה כל 20 שניות במהלך התקופה הקרנה 200 שניות.
    הערה: בצע את ההקרנה ואת והשחרור של ריבופלאבין בו זמנית על ידי שני מנתחים.
  5. חזור על שלבי 3.1-3.4 עבור כל אחד מארבעת רביעי גלגל העין.

4. ניתוח # 1 - קרוס הודעת שלב קישור

  1. לגלח את הפרווה סביב העין. חתוך את שולי העפעף בעזרת מספריים כירורגיות עיניים ואז בעדינות תפר את העליון ואת העפעפיים התחתונים באמצעות צבע שנהב 4-0 קלוע משי - 3/8 מחדש מעגל13 מ"מ אורך ג -3 וכריתת פסוק מחט (tarsorrhaphy). למרוח כמות קטנה של משחת עיניים על שולי העפעף בסוף ההליך (chloramphenicol 5%).

5. כירורגיה # 1 - טיפול אופרטיבי הודעה

  1. שמור את החיות תחת מנורת חימום במהלך ההתאוששות. אל תשאירו חיה ללא השגחה עד שהוא שב להכרתו מספיק כדי לשמור שכיבה sternal.
  2. מניח את החיה בכלוב נקי עם מצעים חדשים עד שהוא התאושש לחלוטין. לאחר התאוששות, החיה תוחזר לחדר החיה. מחזירים את החיה לאמו רק כאשר ער.
  3. במהלך 48 השעות הראשונות, לבחון את החיות בדבר מצבו הכללי ואת סימני מחלה או זיהומים. נהל שיכוך כאבים לפי שיכוך כאבי ניהול 'סעיף 1. לפי צורך אם שינוי התנהגות הארנב הוא ציין. (דיפירון טיפות 50mg / kg כל 6 שעות).

6. ניתוח # 2

  1. חמישים וחמישה ימים לאחר s# 1 urgery, לשקול להרדים את הארנב עם זריקה תוך שרירית של קטמין הידרוכלוריד 100 מ"ג / מ"ל ​​(100 מ"ג / ק"ג) ו xylazine הידרוכלוריד 25 מ"ג / מ"ל ​​(12.5 מ"ג / ק"ג).
  2. בעזרת מספרי עיניים בניתוח תחת מיקרוסקופ הפעלת עיניים, להסיר את tarsorrhaphy. בצע שלוש מדידות אורך ציריות על כל עין לאחר הרדמה מקומית (hydrochloride oxybuprocaine 0.4%) באמצעות סורק אולטרסאונד ואז מחשב את הממוצע של המדידות. החלתי את החללית בניצב הקרנית המרכזית.
  3. להרדים את הארנבות עם נתרן phenobarbital הזרקה (200 מ"ג / 1.5 קילו משקל גוף).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

איורים 1 ו -2 גרפיים להדגים את מדידות אורך הציריות של שתי קבוצות. קבוצה 1 ארנבות עברו crosslinking ו tarsorrhaphy scleral על העין הימנית כאשר בעין שמאל לא נותח (איור 1). ארנבי קבוצה 2 עברו רק peritomy ו tarsorrhaphy על העין הימנית כאשר בעין השמאל לא נותחה (איור 2).

בקבוצה 1, אשר עב...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

אנו מציגים את הראשון במחקר vivo של מניעת קוצר ראיה צירית במודל הארנב בטכנולוגיית cross-linking עם ריבופלאבין הקרנה UVA. למרות בחיות מעבדה שונות ניתן להשתמש בסוג זה של המחקר, בחרנו ארנבות בעיקר בשל גודלו של העיניים ואת הצורך בביצוע crosslinking על פני השטח scleral.

מצאנו כי חשיפה בלובן עין ארנב תפירת העפעפיים העליונים ותחתונים להיות נהלים מאתגרים. אנו ממליצים זמירה שולת העפעף ושימוש התפרים המוזכרים בפרוטו...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

החוקרים מצהירים כי אין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.

תודות

המחברים מודים לגב 'דלייה סלע ומר אמי שרון לעבודה טכנית המקצועית ומעולה במעבדה.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
2-0 תפרים ללא מחט משי קלוע ETHICONW193
4-0 משי קלוע צבע שנהב ETHICONW816
0.1% ריבופלבין-5-פוספט ללא דקסטרן 1 מ"ג:1 מ"לקונספט לרוקחות בע"מD2-5025
UV A (370 ננומטר) מקור אור O/E LAND INCNCSU033B
משופעת למטה סיבים אופטיים בהתאמה אישית Prizmatix Ltd
צינורית דמעות 26 G ביבר-ויזיטק אינטרנשיונל בע"מ 
הידרודלינטור מחודד 25 גרם [בלומנטל] ביבר-ויזיטק אינטרנשיונל בע"מ 
ארנבים בני 13 יוםהרלן 1NZWR40
ביומטר אולטראסוניאלרגן-האמפרי820-519
סמן עורDevon4237101664X
REF581276REF585107

מקורות

  1. McBrien, N. A., Gentle, A. Role of the sclera in the development and pathological complications of myopia. Prog. Retin. Eye Res. 22, 307-338 (2003).
  2. Saw, S. M., Gazzard, G., Au Eong, K. -G., Tan, D. T. H. Myopia: attempts to arrest progression. Br. J. Ophthalmol. 86, 1306-1311 (2002).
  3. Bullimore, M. A., Jones, L. A., Moeschberger, M. L., Zadnik, K., Payor, R. E. A retrospective study of myopia progression in adult contact lens wearers. Invest Ophthalmol Vis Sci. 43, 2110-2113 (2002).
  4. Rose, K., Smith, W. E., Morgan, I., Mitchell, P. The increasing prevalence of myopia: implications for Australia. Clin. Exp. Ophthalmol. 29, 116-120 (2001).
  5. Saw, S. M., Gazzard, G., Shih-Yen, E. C., Chua, W. H. Myopia and associated pathological complications. Ophthal. Physiol. Opt. 25, 381-391 (2005).
  6. Tano, Y. Pathologic myopia - where are we now. Am. J. Ophthalmol. 134, 645-660 (2002).
  7. Greene, P. R., Guyton, D. L. Time course of rhesus lid-suture myopia. Exp. Eye Res. 42, 529-534 (1986).
  8. McBrien, N. A., Norton, T. T. The development of experimental myopia and ocular component dimensions in monocularly lid-sutured tree shrews (Tupaia belangeri). Vision Res. 32, 843-852 (1992).
  9. McKanna, J. A., Casagrande, V. A. Reduced lens development in lid-suture myopia. Exp. Eye Res. 26, 715-723 (1978).
  10. Shapiro, A. Experimental visual deprivation and myopia. Doc. Ophthalmol. Proc. Ser. 28, 193-195 (1981).
  11. Wiesel, T. N., Raviola, E. Increase in axial length of the macaque monkey eye after corneal opacification. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 18, 1232-1236 (1979).
  12. Weiss, A. H. Unilateral high myopia: optical components, associated factors and visual outcomes. Br J Ophthalmol. 87, 1025-1031 (2003).
  13. Mechanic, G. Crosslinking of collagen in a heritable disorder of connective tissue: Ehlers-Danlos syndrome. Biochem. Biophys. Res. Com. 47, 267-272 (1972).
  14. Curtin, B. J., Iwamoto, T., Renaldo, D. P. Normal and staphylomatous sclera of high myopia. An electron microscopic study. Arch. Ophthalmol. 97, 912-915 (1979).
  15. Liu, K. R., Chen, M. S., Ko, L. S. Electron microscopic studies of the scleral collagen fibre in excessively high myopia. J. Formosan Med. Assoc. 85, 1032-1038 (1986).
  16. Funata, M., Tokoro, T. Scleral change in experimentally myopic monkeys. Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 228, 174-179 (1990).
  17. McBrien, N. A., Norton, T. T. Prevention of collagen cross-linking increases form deprivation myopia in tree shrew. Exp. Eye Res. 59, 475-486 (1994).
  18. Iomdina, E. N., Daragan, V. A., Ilyina, E. E. Certain biomechanical properties and cross linking of the scleral shell of the eye in progressive myopia. Proceedings of XIVth Congress on Biomechanics. Paris: International Society of Biomechanics. , 616-617 (1993).
  19. Wollensak, G., Spörl, E., Seiler, T. Riboflavin / ultraviolet-A-induced collagen crosslinking for the treatment of keratoconus. Am. J. Ophthalmol. 135, 620-627 (2003).
  20. Wollensak, G., Spörl, E. Collagencrosslinking of human and porcine sclera. J. Cataract Refract. Surg. 30, 689-695 (2004).
  21. Wollensak, G., Iomdina, E., Dittert, D. -D., Salamatina, O., Stoltenburg, G. Cross-linking of scleral collagen in the rabbit using riboflavin and UVA. Acta Ophthalmol. Scand. 83, 477-482 (2005).
  22. Wollensak, G., Iomdina, E. Long-term biomechanical properties of rabbit sclera after collagen crosslinking using riboflavin and ultraviolet (UVA). Acta Ophthalmol. 87, 193-198 (2009).
  23. Wildsoet, C. F., Norton, T. T. Toward controlling myopia progression. Optom. Vis. Sci. 76, 341-342 (1999).
  24. Avetisov, E. S., Tarutta, E. P., Iomdina, E. N., Vinetskaya, M. I., Andreyeva, M. I. Nonsurgical and surgical methods of sclera reinforcement in progressive myopia. Acta Ophthalmol. Scand. 75, 618-623 (1997).
  25. Thompson, F. B. A simplified sclera reinforcement technique. Am. J. Ophthalmol. 86, 782-790 (1978).
  26. Whitmore, W. G., Curtin, B. J. Scleral reinforcement: two case reports. Ophthalmic Surg. 18, 503-505 (1987).
  27. Dotan, A., Kremer, I., Livnat, T., Zigler, A., Weinberger, D., Bourla, D. Scleral cross-linking using riboflavin and ultraviolet-A radiation for prevention of progressive myopia in a rabbit model. Exp Eye Res. 127, 190-195 (2014).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

תגיות

UVAATarsorrhaphyUVA
Scleral Cross-linking שימוש ריבופלבין ו-סגול-קרינה למניעת Axial קוצר ראיה במודל הארנב
צור קשר
המלצה לספרייה

פרטיות

תנאי שימוש

מדיניות

2026 © זכויות יוצרים MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.