Przedstawiony tutaj protokół szczegółowo opisuje procedury zbierania danych i analizy danych dla optycznej koherentnej tomografii sterowanej obrazem (OCT) i demonstruje jego zastosowanie w wielu modelach chorób oczu u gryzoni
.Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
* These authors contributed equally
Przedstawiony tutaj protokół szczegółowo opisuje procedury zbierania danych i analizy danych dla optycznej koherentnej tomografii sterowanej obrazem (OCT) i demonstruje jego zastosowanie w wielu modelach chorób oczu u gryzoni
.Chorobom oczu, takim jak zwyrodnienie plamki żółtej związane z wiekiem, jaskra, barwnikowe zwyrodnienie siatkówki i zapalenie błony naczyniowej oka, zawsze towarzyszą zmiany strukturalne siatkówki. Choroby te wpływające na dno oka zawsze wykazują typowe nieprawidłowości w niektórych typach komórek siatkówki, w tym w komórkach fotoreceptorów, komórkach zwojowych siatkówki, komórkach naczyń krwionośnych siatkówki i komórkach naczyniówki. Nieinwazyjne, wysoce wydajne i elastyczne techniki obrazowania są wymagane zarówno w praktyce klinicznej, jak i w badaniach podstawowych. Optyczna koherentna tomografia pod kontrolą obrazu (OCT) spełnia te wymagania, ponieważ łączy w sobie fotografię dna oka i OCT o wysokiej rozdzielczości, zapewniając dokładną diagnozę drobnych zmian, a także ważnych zmian w architekturze siatkówki. Badanie to szczegółowo opisuje procedury gromadzenia i analizy danych dla OCT sterowanego obrazem i demonstruje jego zastosowanie w modelach gryzoni z neowaskularyzacją naczyniówkową (CNV), zmiażdżeniem nerwu wzrokowego (ONC), zwyrodnieniem siatkówki wywołanym światłem i eksperymentalnym autoimmunologicznym zapaleniem błony naczyniowej oka (EAU). Technika ta pomaga naukowcom zajmującym się oczami w wygodny, niezawodny i możliwy sposób identyfikować zmiany strukturalne siatkówki gryzoni.
Choroby oczu wpływające na dno oka zawsze wykazują typowe nieprawidłowości w niektórych typach komórek siatkówki, takich jak komórki fotoreceptorów, komórki zwojowe siatkówki, komórki w naczyniach krwionośnych siatkówki i komórki w naczyniach krwionośnych naczyniówki, co może następnie wpływać na ostrość widzenia pacjentów1. Aby uniknąć nieodwracalnego upośledzenia wzroku, wymagana jest szybka diagnoza i odpowiednie leczenie1. Optyczna koherentna tomografia (OCT) jest szeroko stosowana w klinice do oceny szeregu chorób oczu, w tym między innymi zwyrodnienia plamki żółtej związanego z wiekiem, barwnikowego zwyrodnienia siatkówki, jaskry, zapalenia błony naczyniowej oka i odwarstwienia siatkówki2,3,4. Ten rodzaj nieinwazyjnej, wysoce wydajnej i elastycznej techniki obrazowania jest również potrzebny do terminowej oceny warunków chorobowych u zwierząt doświadczalnych5,6,7,8,9,10.
Optyczna koherentna tomografia (OCT) wykorzystuje interferometrię do tworzenia przekrojowych obrazów siatkówk zwierząt w rozdzielczości podłużnej 1,8 μm i osiowej 2 μm. Ma co najmniej trzy zalety w badaniu zmian w architekturze siatkówki2,3,4,5,6,7,8,9,10. Po pierwsze, jest to nieinwazyjna technika, która pozwala badaczom dynamicznie śledzić interesujące lokalizację w siatkówce tego samego zwierzęcia5,6,7,8,9,10. Po drugie, ta cecha znacznie zmniejsza wielkość próby dla każdego eksperymentu3. Tymczasem oszczędza to znacznie czasu i wysiłku w projektach badawczych2,3,4,5,6,7,8,9,10. Po trzecie, OCT sterowany obrazem pozyskuje kolorowe obrazy dna oka podczas przechwytywania obrazów OCT, zapewniając w ten sposób użytkownikom dokładne i wiarygodne wyniki.
Ten manuskrypt opisuje procedury zbierania obrazów i analizy danych dla OCT sterowanego obrazem oraz rozwija jego zastosowanie w mysich i szczurzych modelach neowaskularyzacji naczyniówki (CNV)11,12, zmiażdżenie nerwu wzrokowego (ONC)13,14,15,16, zwyrodnienie siatkówki wywołane światłem17,18,19,20,21, oraz eksperymentalne autoimmunologiczne zapalenie błony naczyniowej oka (EAU)22,23. Dzięki tej wszechstronnej technice naukowcy mogą wygodnie i wydajnie rejestrować obrazy OCT o wysokiej rozdzielczości, a także obrazy dna oka.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszystkie procedury na zwierzętach były zgodne z oświadczeniem Stowarzyszenia Badań nad Wzrokiem i Okulistyką na temat wykorzystania zwierząt w badaniach okulistycznych i wzrokowych oraz zostały zatwierdzone przez Instytucjonalny Komitet ds. Opieki i Użytkowania Zwierząt Uniwersytetu Medycznego w Wenzhou (WMU). Szczury i myszy miały swobodny dostęp do wody i pożywienia o natężeniu światła otoczenia wynoszącym 18 luksów w 12-godzinnym cyklu ciemności/światła.
1. Przygotowanie zwierzęcych modeli oczu
2. Konfiguracja modułu OCT
3. Przygotowanie zwierząt do eksperymentów OCT
4. Obrazowanie OCT sterowane obrazem
UWAGA: Interfejs oprogramowania został podzielony na trzy części: obraz w jasnym polu, zakładki kontrolne OCT i wyświetlanie OCT (Rysunek 2).
5. Pomiar grubości i analiza ilościowa
UWAGA: Ten OCT ma wbudowane oprogramowanie do analizy. Obrazy OCT można segmentować i analizować za pomocą tego oprogramowania (Rysunek 3).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
OCT z prowadzeniem obrazowym może być wykorzystywany do monitorowania rozwoju ogniska laserowego w laserowo indukowanej nowotworowej angiopatii naczyniówki (CNV) u myszy. Jak pokazano na Rysunku 1, nowo powstałe naczynia krwionośne przeszły przez błonę Brucha oraz warstwę nabłonka pigmentowego siatkówki (RPE), tworząc bliznę włóknistą po uszkodzeniu laserowym11,12. Ognisko to można było zarejestrować zarówno podczas skanowania w pełn...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół ten zawiera instrukcje dotyczące zbierania obrazów i pomiaru grubości OCT sterowanego obrazem. Demonstrując cztery najpopularniejsze modele chorób oczu u gryzoni, naukowcy odkryli, że OCT sterowany obrazem zapewnia doskonałą wydajność w badaniu drastycznych zmian strukturalnych siatkówki. W rzeczywistości, w przypadku obrazów o wysokiej rozdzielczości, drobne zmiany można łatwo znaleźć również na obrazach OCT. Za pomocą sterowanego obrazem OCT grupa w laboratorium znalazła również nieprawidłowe miejsca hiperrefl...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Żaden z autorów nie ma do ujawnienia żadnego konfliktu interesów.
Autorzy dziękują członkom Państwowego Kluczowego Laboratorium Okulistyki, Optometrii i Nauki o Wzroku za wsparcie techniczne i przydatne komentarze dotyczące manuskryptu. Praca ta była wspierana przez granty z Narodowej Fundacji Nauk Przyrodniczych Chin (82101169, 81800857, 81870690), Chińskiej Fundacji Nauk Przyrodniczych Prowincji Zhejiang (LGD22H120001, LTGD23H120001, LTGC23H120001), Programu Chińskiego Biura Nauki i Technologii Wenzhou (Y20211159), Projektu Wsparcia Nauki i Technologii Guizhou (Qiankehezhicheng [2020] 4Y146) oraz Projektu Państwowego Kluczowego Laboratorium Okulistyki, Optometria i nauka o widzeniu (nr K03-20220205).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Mysz BALB/c | Beijing Vital River Laboratory Animal Technology Co., Ltd | Preparaty do modeli zwierzęcych | |
| Mysz C57BL/6JNifdc | Beijing Vital River Laboratory Animal Technology Co., Ltd | Preparaty do modeli zwierzęcych | |
| Carbomer Eye Gel | Fabrik GmbH Spółka zależna Bausch & Lomb | Zwilż rogówkę | |
| Kompletny Freund' s adiuwant | Sigma | F5881 | Eksperyment EAU |
| Platforma eksperymentalna | Phoenix Technology Group | Preparaty modeli zwierzęcych | |
| hIRBP161-180 | Shanghai Sangon Biological Engineering Technology & Usługi Co., Sp. z o.o. | Eksperyment EAU | |
| Ketamina | Ceva Sante Animale | Znieczulenie ogólne Skrzynka | |
| laserowa | Haag-Streit Group | Merilas 532α | Preparaty modeli zwierzęcych |
| Lewis rat | Beijing Vital River Laboratory Animal Technology Co., Ltd | Preparaty do modeli zwierzęcych | |
| Mycobacterium tuberculosis H37RA | Sigma | 344289 | Eksperyment EAU |
| Phoneix Micron IV z OCT sterowanym obrazem i laserem sterowanym obrazem | Phoenix Technology Group | Preparaty modeli zwierzęcych | |
| Kleszcze do tkanek | Suzhou Mingren Medical Instrument Co., Ltd | MR-F101A-5 | Preparaty na model zwierzęcy |
| Krople do oczu tropikamidu fenylefryny | SANTEN OY, Japonia | ||
| Nożyczki | do rozszerzania oczu VannasSuzhou Mingren Medical Instrument Co., Ltd | MR-S121A Preparaty | do modeli zwierzęcych |
| Ksylazyna | Ceva Sante Animale | Znieczulenie Ogólne |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
