2016년 3월 11일
망막 색소 상피(RPE)는 리포푸신으로 축적된 시각 주기 부산물을 재생하여 감각 망막을 지원합니다. 이러한 제품은 자가 형광성이며 in vivo에서 정성적으로 이미지화할 수 있습니다. 여기에서는 컨포칼 스캐닝 레이저 검안경을 사용하여 RPE 리포푸신을 정량적으로 이미지화하는 방법을 설명합니다.
정량적 자가형광(qAF)의 전반적인 목적은 건강한 눈과 질환이 있는 눈 모두에서 망막의 지지 세포인 망막 색소 상피(RPE) 내 리포푸신(lipofuscin)의 전반적인 수준을 평가하는 것입니다. 이 기술은 망막 색소 상피의 건강 상태가 연령 관련 황반변성(AMD)의 진행과 어떻게 상호작용하는지와 같은 망막 세포 생물학의 핵심 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 안저의 리포푸신 자가형광 절대 수준을 결정할 수 있다는 것이며, 따라서 환자 간, 환자의 영상 촬영 세션 간, 그리고 대규모 연구 집단 내에서 정량적이고 재현 가능한 추적 관찰이 가능하다는 점입니다.
영상 촬영 전, 제조사의 지침에 따라 데이터 획득을 위한 공초점 주사 레이저 검안경(confocal scanning laser opthamoscopy, CSLO)을 적절히 설정하십시오. 제조사에서 구매한 내부 형광 기준물을 장착하려면, 렌즈를 돌려 분리한 후 기기의 금속 링을 풀고 기준물이 포함된 새 금속 링으로 교체하십시오. 빛의 끊김 없는 통과를 위해 동공이 최소 6mm까지 확장되어야 합니다.
0.5% tropicamide와 2.5% phenylephrine을 사용하여 환자의 동공을 최소 6mm까지 확장하십시오. 이는 안저를 관찰하고 측정하기 위해 빛이 끊김 없이 통과하도록 하는 데 필수적입니다. 환자를 CSLO에 적절히 배치하여 턱을 턱받침에 올리고, 이마를 이마 받침대에 밀착시키며, 외안각이 표시선과 정확히 일치하도록 조절하십시오. 기준 영상을 획득하려면, 먼저 근적외선 반사(IR 광선)로 안저를 촬영하여 카메라를 황반 중앙에 맞추고 대략적인 초점을 잡으십시오.
환자를 적절한 위치에 배치한 후, 제어 패널의 하드웨어 설정을 IR 영상 모드로 전환하고, 안저가 완전히 초점에 들어올 때까지 카메라의 위치를 수동으로 조절하여 영상을 촬영하십시오. 제어 패널의 설정을 IROCT로 조정하며, 이는 IR 영상과 병행하여 스펙트럼 영역 광간섭 단층촬영(SDOCT)을 사용하여 황반의 기저 질환 여부를 평가하는 방식입니다. 영상 창에 표시된 가이드를 사용하여 OCT를 안저의 IR 영상에 맞게 정확하게 정렬하십시오.
최적의 SDOCT 품질을 얻으려면, OCT 이미지가 촬영 창의 상단 3분의 1 지점에 위치하도록 카메라를 배치하십시오. 황반 중심와를 통과하며 전체 촬영 영역을 가로지르는 수평 라인 스캔을 최소 한 번 이상 수행하십시오. qAF 촬영을 설정하려면 고속 이미지 획득 방식을 사용하여, 환자의 움직임으로 인한 신호 손실이나 홍채 및 눈꺼풀에 의한 빛 차단 위험을 줄이십시오.
노이즈와 아티팩트를 줄이기 위해 9개의 이미지 프레임을 빠르게 순차적으로 캡처하여 평균을 내는 Mean of 9 frames 기능을 사용하십시오. 이미지 획득 시 캡처되는 망막 영역의 각도를 의미하는 30 x 30도 시야를 선택하십시오. 환자에게 청색광에 대해 안내한 후, AF 모드를 켜고 이미지의 측면과 모서리의 어두운 부분이 최소화되어 화면이 안저 AF로 최대한 채워지도록 카메라 축을 맞추십시오.
환자가 밝은 청색광을 견디기 어려워하는 경우, 카메라를 눈에서 더 멀리 떨어뜨려 촬영을 시작하고, 안저가 완전히 보일 때까지 카메라를 환자 쪽으로 천천히 이동시키십시오. 수동으로 또는 안저카메라 조이스틱을 사용하여 CSLO를 이동시켜 카메라 정렬을 조정함으로써, 가장 선명한 이미지를 얻는 것보다 전체 시야에서 AF 신호가 최고 수준이 되도록 카메라 위치를 재설정하십시오. 이미지 획득 중에 내부 기준 이미지나 안저 이미지에서 유색 픽셀이 보이면 과포화 상태임을 나타내며, 이는 곧 신호 손실을 의미합니다.
영상 촬영 중 감각 망막의 rhodopsin에 의한 빛 흡수를 최소화하기 위해, 망막을 AF 광원에 최소 20초 동안 완전히 노출시키십시오. 이 시간 동안 카메라 정렬, 초점 및 감도를 최적화하십시오. 신선한 눈물막이 신호 품질을 향상시키므로, 각 영상 획득 전에 피험자가 눈을 깜빡이게 하십시오.
획득 평면에서 눈꺼풀을 피하고 이미지를 촬영하십시오. 데이터 분석을 위해 이미지 세션당 최소 두 장의 고품질 이미지를 생성하는 것이 중요합니다. 신호 대 잡음비를 높이기 위해 CSLO 소프트웨어를 사용하여 9개 프레임 스택의 평균을 계산함으로써 후처리 과정을 수행하십시오.
텍스트 프로토콜에 따라 이미지 분석을 수행하십시오. 여기에서 보는 바와 같이, 건강한 눈의 경우 RPE에서 방출되는 AF는 안저 전체에 걸쳐 비교적 균일하게 분포되어 있습니다. 황반 색소에 의한 빛의 차단으로 인해 중심 황반 영역에서 강도가 감소하며, 눈과 카메라의 광학적 특성으로 인해 주변부와 모서리 부분에서도 강도가 감소하는 것이 관찰됩니다.
혈관은 어둡게 나타나야 하며 초점이 명확해야 합니다. 이 그림은 해당 그림의 qAF 수준을 히트맵 형태로 나타낸 것입니다. 차가운 색상은 AF 강도가 낮은 영역에 해당하며, 따뜻한 색상은 AF 강도가 높은 영역에 해당합니다.
최대 강도는 일반적으로 두 번째 동심 8분할 링에서 관찰되며, 이 영역의 평균 강도가 대부분의 데이터 분석에 사용됩니다. 여기에는 AMD 환자 안구의 대표적인 분석 결과가 제시되어 있으며, AMD의 진행 단계인 지리적 위축이 나타나 있습니다. 이러한 형태의 AMD는 RPE 소실로 인한 국소 부위를 유발하며, 이는 AF의 현저한 감소 또는 소실로 입증되며 점진적인 중심 시력 상실을 초래합니다.
이 절차를 시도할 때는 데이터 품질을 극대화하기 위해 후보 환자를 신중하게 선정하고 재현성 있게 고품질 이미지를 얻는 것이 중요합니다. 이 절차를 사용하면 망막 건강에 대한 종단적 추적 관찰이 가능하여 망막 변성의 진행 정도를 결정할 수 있습니다. 이 기술은 개발 이후 안과 분야의 연구자들이 망막 변성을 추적하고 분석할 수 있는 길을 열어주었습니다.
이 영상을 시청하신 후, 망막 변성 환자를 평가하기 위해 정량적 자가형광 분석법을 사용하는 방법에 대해 충분히 이해하셨기를 바랍니다. 시청해 주셔서 감사하며, 귀하의 실험에 좋은 결과가 있기를 바랍니다.
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본 논문에서는 공초점 주사 레이저 안저검사(CSLO)를 이용하여 망막색소상피(RPE) 내의 리포푸신을 정량적으로 영상화하는 방법에 대해 논합니다. 이 기술은 건강한 안구와 질환이 있는 안구 모두에서 리포푸신 수치를 평가하여 망막 세포 생물학에 대한 이해를 돕는 것을 목적으로 합니다.
정량적 안저 자가형광(qAF)은 망막색소상피(RPE)의 리포푸신 수치를 재현 가능하고 절대적으로 측정할 수 있게 하여, 망막 질환의 전임상 모델에서 세포 스트레스와 퇴행을 나타내는 바이오마커를 제공합니다. 이러한 접근 방식은 RPE의 기능적 상태와 감각 망막의 무결성을 상관 분석함으로써 타겟 검증을 지원하며, 안과 신약 개발 프로그램에서 기전적 리스크 감소(de-risking)에 유용한 정보를 제공합니다. 이 기술은 질환 관련 시스템에서 병리적 진행 과정을 종단적으로 추적할 수 있게 함으로써, 리드 화합물 발굴의 예측 신뢰도를 높여줍니다.
정량적 자가형광은 초기 표적 검증부터 전임상 효능 평가에 이르기까지 안과 연구의 연속적인 과정에 통합되어, RPE 건강 지표에 기반한 데이터 중심의 진행 또는 중단(go/no-go) 결정을 가능하게 합니다.