Fundus Fotografia come un comodo strumento per studiare le risposte microvascolari a malattie cardiovascolari Fattori di rischio in studi epidemiologici

L'obiettivo generale è quello di valutare la risposta del sistema cardiovascolare ai fattori dello stile di vita e alle esposizioni ambientali, come l'inquinamento atmosferico, utilizzando la fotografia del fondo oculare per visualizzare i vasi sanguigni retinici al fine di misurare i cambiamenti cardiovascolari. Ciò si ottiene mediante la visualizzazione ripetuta dei vasi sanguigni retinici in un gruppo di adulti sani per un periodo di quattro mesi, incluso un episodio di elevato inquinamento atmosferico. In una seconda fase, l'analisi delle immagini retiniche viene eseguita utilizzando un software semi-automatico per calcolare l'equivalente arteriolare retinico centrale o CRAE e l'equivalente ULAR retinico centrale o CRVE come proxy per le risposte microvascolari.

Successivamente, l'analisi statistica viene eseguita utilizzando modelli misti lineari. Al fine di indagare l'associazione tra la microvascolarizzazione retinica e l'esposizione all'inquinamento atmosferico, i risultati mostrano una diminuzione statisticamente significativa di CRAE e CRVE negli adulti sani durante un periodo di aumento dell'inquinamento atmosferico. I risultati indicano che la microvascolarizzazione retinica ha una risposta rapida all'inquinamento atmosferico.

Questo metodo può aiutare a rispondere a domande nel campo della ricerca sulla salute pubblica e più specificamente dell'epidemiologia cardiovascolare. La misurazione della risposta dei vasi sanguigni più piccoli della retina è considerata utile per rilevare gli effetti precoci che possono essere sulla traiettoria di sviluppo della malattia. Il nostro approccio agli studi sulla salute pubblica si concentra sul monitoraggio degli individui, quindi cerchiamo di ridurre l'onere per i partecipanti di mantenere i tassi di abbandono.

L'imaging retinico basso è una tecnica non invasiva e conveniente che si inserisce perfettamente in questa filosofia. Questa tecnica può anche essere utilizzata per studiare i cambiamenti microvascolari in gruppi vulnerabili come bambini piccoli e anziani, Lin Provost e Tes Luis. Entrambi i ricercatori nel campo dell'epidemiologia cardiovascolare faranno le dimostrazioni.

Lin dimostrerà la procedura di scatto della fotografia del fondo oculare e TE eseguirà l'analisi delle immagini per caratterizzare i diametri dei vasi sanguigni. Iniziare questa procedura rimuovendo le celle di protezione dal blocco principale dell'unità e dalla fotocamera retinica digitale. Aprire il vano batteria e inserire la batteria nella fotocamera.

Non scollegare il cavo che collega la batteria e l'unità principale. Quindi, avvitare la fotocamera sull'unità principale e collegare i due fili ad essa. Successivamente, collegare l'unità principale alla rete elettrica.

Accedere al computer con i cavi USB in dotazione. Accendere l'unità principale della fotocamera, quindi accendere il computer. Ora apri il software di controllo dell'imaging retinico.

Quindi fare clic sull'icona dello studio nella parte in alto a sinistra dello schermo per un nuovo paziente. Inserisci tutti i dettagli come l'ID del paziente, il nome del paziente, la data di nascita, eccetera. Se il paziente è già nel sistema, inserire l'ID paziente e utilizzare l'elenco della cronologia delle ricerche.

Fare doppio clic sul nome del paziente per avviare lo studio. Quindi, chiedi al paziente di sedersi davanti alla telecamera. Appoggiare il mento sul mento, appoggiare la fronte contro la fronte.

Quindi blocca la testa per scattare una fotografia. Dopodiché, chiedi al paziente di guardare direttamente nell'obiettivo della telecamera. Spostare la telecamera sul piano orizzontale verso l'occhio destro o sinistro.

Quindi utilizzare la mentoniera per posizionare la cornea del paziente all'interno dei due cerchi che appaiono sul display della fotocamera finemente. Sintonizzare utilizzando la rotellina sul joystick. Quindi, sposta la fotocamera in avanti, indietro e lateralmente sul piano XY.

Per posizionare la pupilla del paziente all'interno dei cerchi, assicurarsi che la pupilla formi un cerchio continuo. Quindi utilizzare il grilletto posteriore sul joystick per spostare la messa a fuoco dalla cornea alla retina. In questa fase, il paziente deve osservare una luce verde.

Chiedi al paziente di guardare la luce verde per mettere a fuoco la telecamera. Allinea le due linee che si aprono ruotando la rotellina alla base del joystick. Girare la rotellina fino a quando le due linee formano una linea continua.

Successivamente, utilizzare la luce verde per posizionare l'occhio nella posizione ottimale per una fotografia, se necessario, spostare la luce utilizzando i pulsanti freccia sul lato destro della fotocamera. Posizionare la luce verde in modo che il disco ottico sia centrato sul display della fotocamera. Ora cerca due macchie bianche, che sono apparse dopo essere passate alla retina.

Per trovare i punti, spostare l'unità nel piano XY utilizzando il joystick per la messa a punto, i punti sono visibili come macchie sfocate. Spostare l'unità in avanti o indietro finché le macchie sfocate non si trasformano in macchie bianche luminose. Più luminosi e rotondi sono i punti, migliore è la qualità dell'immagine.

Dopo aver posizionato i punti fino a quando entrambi sono visibili, utilizzare la piccola volontà sul joystick per portare i punti al centro del display della fotocamera. Verificare che le due linee formino una linea continua. Il disco ottico è centrato sul display della fotocamera ed è affiancato da due punti bianchi luminosi.

Scatta la fotografia della retina premendo successivamente il pulsante sulla parte superiore del joystick. Salva la fotografia facendo clic sul pulsante di completamento dello studio nell'angolo in basso a destra dello schermo del computer. Completando lo studio, le immagini verranno salvate automaticamente in una mappa.

In questa procedura, determinare il rapporto di scala misurando la distanza tra il centro della macula e il centro del disco ottico in pixel, e questa distanza è determinata in 4.500 micron o 2,5 volte il diametro del disco ottico. Con quest'ultimo di circa 1.800 micron, calcolare il rapporto di scala dividendo 4.500 per la distanza media tra la macula e il punto cieco. Quindi, apri il software di analisi dei vasi retinici Ivan.

Compila il rapporto di scala e procedi alla configurazione. Quindi verifica che sulla fotografia retinica compaiano tre anelli gialli. Il rapporto di scala determina il raggio del cerchio interno che racchiude il disco ottico.

Inoltre, verificare che il punto medio dell'anello interno si trovi sul punto medio del disco ottico. In caso contrario, regolare la posizione del cerchio utilizzando i tasti cursore. I raggi del cerchio centrale ed esterno sono rispettivamente due e tre volte più grandi del raggio del cerchio interno.

In questo modo si creano le zone A e B ad una distanza fissa dal disco ottico. Verificare che l'immagine retinica abbia il disco ottico al centro della fotografia. Ciò garantisce una messa a fuoco nitida dell'immagine nella zona B e facilita il processo di grading.

Il software rileverà automaticamente i vasi sanguigni e assegnerà questi vasi come V. Distinguere i vasi tra arterie e vene in base alle differenze fisiologiche. Le arterie sono indicate in rosso e le V in blu.

Utilizzare gli strumenti software per selezionare le imbarcazioni che non sono state selezionate dal software. Le stesse regole si applicano a queste navi. Per quanto riguarda i vasi selezionati automaticamente dal software, determinare l'equivalente arteriolare e ulare retinico centrale in Ivan e calcolare il CRAE e il CRVE dai rispettivi vasi figli ramificati.

Questa figura mostra la variazione stimata delle medie di CRAE e CRVE in associazione con un aumento di 10 microgrammi per metro cubo di PM 10 o di un microgrammo per metro cubo. Aumento del BC per diversi ritardi di esposizione. Questi dati sono stati ottenuti da un panel di 84 persone. Una volta padroneggiata, questa procedura può essere eseguita in meno di cinque minuti durante il lavoro sul campo.

Grazie alla sua praticità, possiamo facilmente raccogliere misure ripetute sia per brevi che per lunghi periodi di tempo, e questo ci consente di seguire gli effetti nel tempo controllando la variabilità individuale. Quindi ogni partecipante funge da proprio controllo. L'imaging retinico può essere utilizzato per valutare gli effetti di fattori ambientali come l'inquinamento atmosferico e fattori di stile di vita come la dieta e l'attività fisica.

Sulla microvascolarizzazione, è stato dimostrato che i cambiamenti nel calibro dei vasi sono un predittore di eventi cardiovascolari. Crediamo che la microcircolazione possa distinguere tra invecchiamento sano e malsano. Inoltre, la microcircolazione è associata all'insorgenza precoce di malattie, ad esempio il diabete precoce, ma anche il morbo di Alzheimer precoce.

Attualmente stiamo sviluppando un nuovo software di analisi che estrarrà ulteriori caratteristiche geometriche dalle immagini retiniche. L'automazione della nostra pipeline di analisi ridurrà anche il tempo necessario per ottenere i risultati e la nostra ambizione è quella di sviluppare una piattaforma mobile per lo screening preclinico decentralizzato con applicazioni nell'ampio campo dell'assistenza sanitaria.