Name: 眼底イメージングを使用して認知症を研究するには (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-11-06T17:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 17 s
Description: 学ぶ眼底イメージングを用いた認知症研究法。網膜血管と神経構造の定量化により、非侵襲的に脳の変化を評価し、認知症の早期診断とリスク評価に貢献する新規バイオマーカー開発を支援します。

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潜在的な金融関係に関する著者の Y. ウォンはこの記事で使用されるシンガポール I 容器評価 (シヴァ) プログラムの共同発明者です。

コンピューティングの学校、シンガポール国立大学のテクニカル サポートに感謝したいと思います。

このプロトコルでは、生体内で網膜の神経細胞および血管の変化の定量の手順について説明します。網膜は脳と同じような発生学的起源、解剖学的特徴と生理学的性質を共有しているこれらの眼底所見は血管および脳の神経の構造と同様の変更を反映可能性があります。
図 10 表 1に示すように、健常人と比較して減少した容器口径を示した広告件名。48を一貫して観測されていないこれが減少の CRVE と CRAE アルツハイマー病46,47、関連付けられているが報告されています。
さらに、また減らされたフラクタル次元を示した広告件名は血管大枝と準最適分岐係数と健常者と比較して分岐の角度を増加しました。これらの変更を示す網膜血管ネットワーク49<...

平均寿命に伴い重要な社会に貢献すること、主要な医療問題となっている認知症と経済の健康負担グローバル1,2,3,4,5。今日では、アメリカ合衆国の人は、アルツハイマー病 (AD)、66 秒6、認知症の最も一般的なフォームを開発しています。それは 2050 年までには、1 億 1500 万人が広告7影響を受けるが推定されています。
網膜は脳とそのような解剖学的および生理学的な特性のための認知症を勉強するユニークな「窓」を提供していますいます。血管、網膜細動脈、細静脈、直径 100 ~ 300 μ m の測定点で終わり細動脈吻合、バリア機能と自動規制8,なしなどの脳小血管と似たような機能を共有します。9. 神経構造の観点から網膜神経節細胞 (Rgc) は中枢神経系 (CNS) 10 のニューロンの典型的なプロパティを共有します。Rgc は、外側膝状核、上丘は網膜から視神経とプロジェクト視覚信号のフォームとして目立つように脳と接続されます。視神経、中枢神経系、神経繊維の多くと同様、オリゴデンドロ サイトによって有髄髄膜層で鞘です。特に、視神経への侮辱が結果することができますその他の中枢神経系の軸索にみられるような応答のように逆行と軸索、瘢痕形成、髄鞘破壊、二次変性、神経栄養因子の異常なレベルの前向性変性因子と神経伝達物質11,12,13,14。いくつかの AD 患者における視覚的症状の出現は、網膜と脳15,16の堅牢な関係によって説明されるかもしれない。その結果、網膜は脳で認知症の病態を反映可能性があり、認知症を勉強する眼底イメージングを使用ことができます示唆されています。
網膜血管と神経の構造は、非侵襲的網膜イメージング技術を使用して今視覚化できます。例えば、眼底カメラで眼底写真を取り込めるし、網膜血管 (例えば容器の口径、蛇行とフラクタル次元) の特徴は、コンピューターによる解析を用いて定量化します。プログラム。さらに、網膜の神経構造 (神経節細胞内網状層 [GC IPL] と [視神経] 網膜神経線維層の厚み) などのパラメーターの光コヒーレンストモグラフィ (OCT) を使用して測定することができます、組み込みを用いて定量化解析アルゴリズム。
認知症を勉強する眼底イメージングの重要性の観点からこのプロトコルはイメージングと網膜血管と神経構造体内の網膜イメージング技術を使用して分析する方法を説明を目指しています。このプロトコルはまた認知症被験者の網膜の変化の例を提供し、技術的な問題および眼底イメージングの現在の制限事項について説明します。

<table><tbody><tr><td>無散瞳網膜カメラ&nbsp;</td><td>株式会社トプコン、東京、日本</td><td>TRC 50DX&nbsp;</td><td>該当なし</td></tr><tr><td>シンガポールI船舶評価プログラム</td><td>シンガポール国立大学</td><td>バージョン4.0</td><td>N/A</td></tr><tr><td>CIRRUS HD-OCT&nbsp;</td><td>Carl Zeiss Meditec, Inc, Dublin, CA</td><td>Model 4000</td><td>N/A</td></tr><tr><td>散瞳剤&nbsp;</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>1%トロピカミドと2.5%フェニレフリン塩酸塩から調製</td></tr></tbody></table>

眼底イメージングを使用して認知症を研究するには

Using Retinal Imaging to Study Dementia

網膜と中枢神経系 (CNS) の延長である発生学的起源は、解剖学的特徴の面で脳と顕著な類似性を共有して、脳で認知症の病態生理を研究するユニークな「窓」を提供しています、生理学的プロパティ。 網膜の血管や神経の構造は簡単に可視化し非侵襲的網膜イメージング技術、眼底写真と光干渉断層計 (OCT) などを含む、半自動的を用いて定量化できるようになりました計算機援用解析プログラム。網膜の血管や神経の変化と認知症の関係を勉強して改善できる認知症への理解と、潜在的に、診断とリスク評価に役立ちます。 このプロトコルは、定量化し、潜在的認知と関連付けられる網膜血管と神経構造分析の手法を目指しています。このプロトコルはまた認知症被験者の網膜の変化の例を提供し、技術的な問題および眼底イメージングの現在の制限事項について説明します。

<img alt="Figure 10" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56137/56137fig10.jpg"> 
図 10:正常者と広告対象の網膜血管系の違いを示した例です。正常者と比較して、広告対象の眼底写真を示した狭い容器口径 (CRAE のゾーン B、μ m 116.4対156.4 μ m;ゾーン B、μ m 186.9対207.5 μ m; CRVECRAE ゾーン C μ m 138.5対165.8 μ m;ゾーン C, 232.2 μ m対206.6 μ m の CRVE)、小さい網膜血管フラクタル次元 (合計フラクタル次元、1.472対1.517 1.246対1.316 の細動脈のフラクタル次元; 1.253対127.3万の水腫のフラクタル次元) と高い網膜血管大枝 (0.61<em...

網膜は脳と顕著な類似性を共有し、従って非侵襲的血管と脳の神経構造を研究するためのユニークなウィンドウを表します。このプロトコルでは、網膜のイメージング技術を用いた痴呆を調査する手法について説明します。このメソッドは、潜在的認知症の診断とリスク アセスメントを援助できます。

The retina offers a unique &#8220;window&#8221; to study pathophysiological processes of dementia in the brain, as it is an extension of the central ...

このプロトコルの総合的な目的は、網膜イメージング技術を用いて網膜の血管および神経構造を定量化する方法を記述することです。これにより、脳における認知症に関連した変化を反映させ、認知症の診断やリスク評価に寄与できる可能性があります。網膜は脳と胚発生上の起源、解剖学的特徴、および生理学的特性を共有しているため、認知症を研究するためのユニークでアクセスしやすい窓口となります。網膜における血管および神経の変化は、非侵襲的で低コストであり、操作が容易で広く普及している高度な網膜イメージング技術を用いて、現在では可視化および定量化することが可能です。認知症、特にアルツハイマー病の現在のバイオマーカーは限られています。将来的な認知機能の低下や早期認知症の発症を予測するための新しいバイオマーカーや検査法を開発することは、世界的な研究の優先事項となっています。本手順の実演は、当研究チームのVictor、Tiffany、Fangyaoが行います。本手順を開始するには、散瞳薬を用いて被験者の瞳孔を散瞳させます。次に、十分な散瞳が得られるまで、少なくとも15分間待ちます。続いて、眼底カメラを起動し、コンピュータ上の画像撮影プログラムを立ち上げます。被験者の顎を顎台に正しく乗せ、額をヘッドストラップに固定します。その後、コントロールレバーを動かし、光線を被験者の瞳孔に適切に合わせます。眼底カメラのビューファインダーで、両側の照明点が最小に見えるまで調整します。視神経乳頭がビューファインダーの中心に位置し、関心領域が画像範囲内に十分に入っているまで、外部固定標的を移動させて被験者の視線を誘導します。次に、フォーカスノブを調整して網膜にピントを合わせます。被験者に外部固定標的をしっかりと見るよう指示し、目に涙が溜まっていないことを確認してください。次に、シャッターボタンを押して画像を撮影します。その後、すべての画像を判定可能な解像度のtiff形式で保存します。高品質な網膜画像を得るためには、患者の瞳孔を十分に散瞳させ、撮影中に固定視標をしっかりと見るよう促すことが重要です。自動トレースを行うには、コンピュータ支援解析プログラムで画像を開きます。左側の機能パネルにあるOD Centerボタンをクリックしてください。マウスカーソルが緑色の円に変わります。次に、視神経乳頭の中心を左クリックして緑色の円を固定し、「Find OD」ボタンをクリックして、ソフトウェアに視神経乳頭縁を検出し、新しい測定グリッドを配置させます。次に、「Process」ボタンをクリックして、血管の自動トレース処理を開始します。血管ラベルが正しくない血管を左クリックで選択し、「Vessel Type」ボタンをクリックして血管の種類を変更してください。「Add Segment」ボタンをクリックし、不完全な血管トレースの末端をカーソルでクリックして、トレースを延長します。その後、血管に沿った各点を左クリックして、血管トレースを延長していきます。血管の末梢部が測定グリッドの外側にある場合は、最も外側の白い円でトレースを停止してください。次に、[Find Covers]ボタンをクリックして、すべての血管セグメントに血管カバーを自動的に配置します。血管カバーが血管壁に対して垂直に配置されていない場合、血管が別の血管の下に隠れている場合、または血管カバーが内腔の幅を過大または過小に評価している場合は、血管カバーを解除してください。網膜血管パラメータを正確に測定するためには、不正確な血管トレーシングを適切に調整する必要があります。これらの手順を習得するには、経験豊富な評価者による指導とともに、繰り返し練習を行う必要がある場合があります。グレーディングウィンドウを閉じ、ポップアップダイアログの「Send」をクリックして、グレーディング済み画像をクラウドベースのサーバーにアップロードし、血管径、フラクタル次元、屈曲度、分岐角、分岐係数などの自動測定された網膜血管パラメータを記録します。画像取得を行うには、OCTプログラムを開き、黄斑キューブスキャンプロトコルを選択して、新しい黄斑スキャンを開始します。次に、チンレストを調整して、虹彩ビューポート内に瞳孔を配置します。［AutoFocus］ボタンをクリックし、続いて［Optimize］ボタンをクリックして画質を向上させ、ボタンを囲む枠が緑色になったら［Capture］ボタンをクリックしてスキャンを開始します。視神経乳頭について、視神経乳頭キューブスキャンプロトコルを用いてもう一度スキャンを行い、スキャン結果を保存します。その後、解析インターフェースで両眼の黄斑キューブスキャンレコードを選択します。「ganglion cell OU analysis」をクリックして自動解析アルゴリズムを起動し、撮影された画像のGC IPL厚を評価します。次に、解析結果のプリントアウトをpdf形式で保存します。続いて、解析インターフェースで両眼の視神経乳頭キューブスキャンレコードを選択します。「ONH and RNFL OU analysis」をクリックして自動解析アルゴリズムを起動し、撮影画像のRNFL厚を評価し、解析結果をpdf形式で保存します。眼底写真は、脳微小循環の状態を反映する網膜血管系の評価に使用できます。これらは、健康な被験者およびAD被験者の眼底写真です。健康な被験者と比較して、AD被験者は血管径がより狭く、網膜血管のフラクタル次元がより小さく、網膜血管の蛇行度が高いことが示されました。光干渉断層計（OCT）を用いて網膜の神経構造を評価することができ、それは結果として脳神経の状態を反映します。この正常被験者の厚みマップは、RNFLおよびGC-IPLの正常な厚み分布を示しています。解析アルゴリズムは、測定された厚みを年齢相応の標準データベースと比較し、有意性マップを生成します。この被験者は、すべてのセクターが緑色または白色で表示されているため、正常に分類されます。これら2つの図は、AD被験者の解析結果を示しています。厚みマップの青色領域で示されているように、このAD被験者はRNFLおよびGC-IPLの一部の領域で菲薄化を示しています。有意性マップの赤色および黄色のセクターは、デバイスの年齢適合標準データベースと比較して、対応する領域におけるGC-IPLまたはRNFLの菲薄化が異常であることを示しています。習熟すれば、全工程を1時間で完了できます。この手法は非侵襲的で信頼性が高く、短期的および長期的な繰り返し測定を容易に行うことができます。網膜は中枢神経系の非侵襲的かつ直接的なイメージングを可能にするため、これにより、認知症が微小血管系および神経構造に及ぼす影響を評価する道が開かれます。網膜の微小循環および神経構造の変化が、認知症、特にアルツハイマー病に関連していることが示されています。これらの手順に続き、認知機能テストやその他の神経画像診断法を実施することで、認知症に関するさらなる情報を収集することが可能です。このビデオを視聴することで、網膜カメラ、光干渉断層計（OCT）、コンピュータ支援解析プログラムを使用して網膜画像を取得し、網膜における血管および神経の変化を客観的に定量化する方法について、十分な理解を得ることができます。

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Medicine

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ミクログリアの活性化および小膠は、慢性神経変性に重要な応答です。ここでは、in vivoで 、共焦点検眼鏡による網膜CX3CR1-GFP +ミクログリア細胞の長期的な可視化のための方法を提示し、閾値と形態計測のために識別し、それらの活性化を定量化するために分析します。我々は、年齢関連の緑内障の早期の段階でミクログリアの変化を監視します。...

共焦点検眼鏡イメージングとマウス緑内障における細胞の形態計測：神経変性中に網膜ミクログリアの活性化のインビボダイナミクス

in vivoイメージングは、健康と疾患における生物学の研究のための強力なツールです。このプロトコルは、標準的な2光子顕微鏡によるマウス網膜の経瞳孔イメージングについて説明しています。また、網膜の複数の細胞コホートを蛍光標識するためのさまざまなin...

経瞳孔二光子マウス網膜のin vivoイメージング

糖尿病性網膜症は、失明の主な原因の1つです。組織学、血液網膜関門破壊アッセイ、および蛍光血管造影は、網膜の病態生理学を理解するための貴重な技術であり、糖尿病性網膜症に対する効率的な薬物スクリーニングをさらに強化することができる。...

ラットモデルにおける網膜病態生理学的評価

ラボアッセイでは、加齢黄斑変性症(AMD)の縦断的光干渉断層撮影(OCT)ベースのマルチモーダルイメージングから得られた予後値を活用できます。AMDの有無にかかわらず、ヒトドナーの眼は、組織切片作成の前に、OCT、カラー、近赤外反射率スキャンレーザー検眼鏡、および2つの励起波長での自家蛍光を使用して画像化されます。...

エクスビボ 加齢黄斑変性症研究のためのヒトドナー眼のOCTを用いたマルチモーダルイメージング

眼の網膜色素上皮層に影響を及ぼす変性眼疾患は、単一遺伝子および多遺伝子起源を有する。いくつかの疾患モデルとソフトウェアアプリケーションであるLipidUNetは、疾患のメカニズムと潜在的な治療介入を研究するために開発されました。...

LipidUNet-機械学習に基づくiPS細胞由来網膜色素上皮を用いた脂質沈着物のキャラクタリゼーション・定量法

この原稿は、げっ歯類の眼球からのスライドの組織学的調製のためのプロトコルを提示します。提案手法により、内側の網膜を光学顕微鏡で容易に可視化し、評価することができる。この手順は、マウスとラットの眼球に提示されます。...

網膜を評価するためのラットおよびマウス眼球の組織学的スライドの調製と分析

このプロトコルでは、 18F-AV-1451 PET/MRI...

18F-AV-1451に基づくアルツハイマー病のハイブリッドPET/MRIイメージング

心筋組織の歪みのようなパラメータを測定するために正確で実用的な方法は、それが示されているので、その株が頻繁に使用されるパラメータEFより収縮不全のためのより高感度およびそれ以前のマーカーである、偉大な臨床的価値があります。...

特徴追跡を用いた磁気共鳴が派生心筋ストレインの評価

脂肪含有量分析は、定期的にマウス肥満モデルを活用した研究で実施しています。小さな動物のCTイメージングと解析の新たな方法は、長手方向のディテール豊かな脂肪含有量分析のために提供しています。小さな動物のCTイメージング、分析、および可視化を実行するためのステップの手順で、ここでは詳細なステップです。...

X線CTを用いたマウス肥満モデルにおけるセグメンテーションおよびFATボリュームの測定

この手法の目的は、セロトニン（5-HT）の薬理学的磁気共鳴イメージング（phMRI）と選択的セロトニン再取り込み阻害薬（SSRI）、フルオキセチンと静脈内チャレンジライブと自由呼吸動物の神経伝達物質の機能を評価することである。...

前臨床研究における薬理学的チャレンジのfMRIの利用：5-HTシステムへの応用

学ぶ眼底イメージングを用いた認知症研究法。網膜血管と神経構造の定量化により、非侵襲的に脳の変化を評価し、認知症の早期診断とリスク評価に貢献する新規バイオマーカー開発を支援します。

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