Ocena udziału naczyń włosowatych i innych naczyń w gęstości perfuzji plamki żółtej mierzonej za pomocą angiografii optycznej koherentnej tomografii
February 18th, 2022
Opisujemy ocenę współczynnika determinacji między gęstością naczynia a gęstością perfuzji powierzchownego splotu kapilarycznego przydołkowego, aby określić udział naczyń większych niż naczynia włosowate w gęstości perfuzji.
Protokół pozwala na określenie proporcji obszaru z cyrkulacją z rozszerzonych naczyń. To rozszerzenie może być odpowiedzią klinicznego stanu patologicznego. Technika ta może pośrednio nakreślić rozszerzenie naczyń krwionośnych przy użyciu zwykłych wskaźników optycznej tomografii koherentnej do oceny grupy pacjentów.
Odkrycie rozszerzenia naczyń krwionośnych może pośrednio ujawnić niskie natlenienie w stadiach chorób naczyniowych siatkówki, zanim pojawią się objawy kliniczne. Procedurę zademonstruje Jatziri Perez-Aragon, chirurg siatkówki z naszego laboratorium. Aby rozpocząć, wybierz menu analizy siatkówki w urządzeniu OCTA.
Wybierz mapę siatkówki o wymiarach trzy na trzy milimetry i wybierz powierzchowną, jeśli urządzenie OCTA mierzy różne sploty kapilarne. Wybierz gęstość długości naczyń lub jej odpowiednik, np. Szkieletowa gęstość naczyniowa. Zmierz gęstość długości naczynia na milimetr na mapie siatkówki o wymiarach trzy na trzy milimetry.
Wróć do menu w celu analizy siatkówki. Wybierz mapę siatkówki o wymiarach trzy na trzy milimetry i wybierz powierzchowną, jeśli urządzenie OCTA mierzy różne sploty kapilarne. Wybierz gęstość perfuzji lub jej odpowiednik, taki jak gęstość naczyń.
Zmierz gęstość perfuzji w procentach na mapie siatkówki o wymiarach trzy na trzy milimetry. Sprawdź, czy mapy gęstości mają siłę sygnału większą niż siedem, a następnie sprawdź, czy mapy nie mają błędów pomiaru wynikających z artefaktów lub ruchów gałek ocznych. Zarejestruj wartości gęstości długości naczynia środkowego, gęstości perfuzji środkowej, gęstości długości naczynia wewnętrznego, gęstości perfuzji wewnętrznej, górnej gęstości długości naczynia, doskonałej gęstości perfuzji, dolnej gęstości długości naczynia, dolnej gęstości perfuzji, czasowej gęstości naczyń, czasowej gęstości perfuzji, gęstości naczyń nosowych i gęstości perfuzji nosa w arkuszu kalkulacyjnym.
Wybierz zmienne, które mają być oceniane. Na przykład wyśrodkuj gęstość długości naczynia i gęstość perfuzji środkowej i wybierz wartości obu zmiennych dla zdefiniowanej grupy. Na pasku narzędzi kliknij wstaw.
Kliknij przycisk zalecanych wykresów w sekcji wykresów i poczekaj, aż wykres punktowy pojawi się jako sugestia w oknie. Kliknij przycisk OK, aby zaakceptować sugestię. Sprawdź wykres punktowy danych i kliknij prawym przyciskiem myszy serię, aby wyświetlić menu opcji.
Wybierz opcję Dodaj linię trendu i poczekaj na dodanie liniowej linii trendu do wykresu oraz na menu po prawej stronie ekranu. Przesuń menu w dół, aby znaleźć wyświetlaną wartość R do kwadratu na wykresie opcja. Wybierz tę opcję, aby wyświetlić wartość R kwadrat na wykresie.
Wybierz stronę główną na pasku narzędzi, a następnie kliknij przycisk kopiowania. Przygotuj wykres współczynników determinacji na nowej stronie. Wybierz komórkę docelową i kliknij prawym przyciskiem myszy.
Wybierz opcję Wklej z zachowaniem formatowania źródłowego. Przygotuj nowy wykres, aby pokazać procentowe zmiany gęstości perfuzji wyjaśnione zmianami gęstości naczyń. Zaznacz komórkę ze współczynnikiem determinacji z poprzedniego wykresu.
Kliknij prawym przyciskiem myszy i wybierz kopiuj. Wybierz komórkę docelową na nowym wykresie. Kliknij prawym przyciskiem myszy i wybierz wklej.
Zaznacz komórkę z wklejoną wartością, a następnie wybierz dom główny na pasku narzędzi, a następnie wybierz styl procentowy w menu liczbowym. Wybierz opcję Zwiększony ułamek dziesiętny w menu liczb i kliknij raz. Przygotuj kolejną tabelę, aby pokazać procent gęstości perfuzji wyjaśniony zmianami w naczyniach większych niż naczynia włosowate.
Zaznacz komórkę docelową i odejmij od niej ostatnie wyniki. Zaznacz tę komórkę, a następnie wybierz pozycję strona główna na pasku narzędzi. Wybierz styl procentowy z menu liczb.
Kliknij raz na zwiększone ułamki dziesiętne w menu liczbowym. Sformatuj wykresy, aby wyświetlić udział naczyń włosowatych i naczyń większych niż naczynia włosowate w zmianach gęstości perfuzji. Powtórz procedurę, aby uzyskać wartości gęstości naczynia wewnętrznego lub perfuzji oraz gęstości naczynia górnego, dolnego, skroniowego i nosowego lub perfuzji w grupie trzeciej.
Porównaj współczynniki determinacji w trzech grupach. Po pierwsze, osoby zdrowe, po drugie, pacjenci z nadciśnieniem tętniczym bez retinopatii nadciśnieniowej, a po trzecie, pacjenci z zapaleniem cukrzycy typu drugiego bez retinopatii cukrzycowej. W grupie trzeciej porównaj również współczynniki determinacji między polami górnym, dolnym, czasowym i nosowym.
Porównaj procentowe różnice w udziale naczyń włosowatych i naczyń większych niż kapilary w gęstości perfuzji między grupami i między polami w grupie trzeciej. Gęstość naczyń krwionośnych i perfuzji w grupie pierwszej była niższa niż w grupie drugiej. Porównanie współczynników oznaczania gęstości naczynia środkowego i perfuzji w trzech grupach wykazało, że nie było istotnej różnicy między grupami.
Udział naczyń krwionośnych większych niż naczynia włosowate stanowił 18,2% u osób zdrowych, 2,6% u pacjentów z nadciśnieniem tętniczym i 16,4% u pacjentów z cukrzycą. Chociaż obszar wewnętrzny miał udział naczyń większych niż naczynia włosowate, które stanowiły 16,4% gęstości perfuzji, udział ten wynosił 27,8% w polu górnym, 20,7% w polu dolnym, 33,4% w polu skroniowym i 13,8% w polu nosowym. Ważne jest, aby uzyskać wartość R kwadrat, ponieważ konieczne jest obliczenie procentowej gęstości perfuzji rozszerzonych naczyń.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Przegląd
Niniejsze badanie ocenia związek między gęstością naczyń a gęstością perfuzji w płytce naczyń krwionośnych powierzchniowych w okolicy parafovealnej. Ma na celu zidentyfikowanie wkładu większych naczyń w ogólną gęstość perfuzji, co może wskazywać na zdrowie naczyń krwionośnych.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Neuronauki
- Oftalmologia
- Biologia naczyń krwionośnych
Tło
- Rozszerzenie naczyń może być reakcją na kliniczne stany patologiczne.
- W ocenie wykorzystywane są metryki tomografii koherencyjnej.
- Identyfikowanie rozszerzenia naczyń może ujawnić niską tlenowość w chorobach siatkówki.
- Wczesne wykrycie może nastąpić przed objawieniem się objawów klinicznych.
Cel badania
- Ocenić wkład większych naczyń w gęstość perfuzji.
- Wykorzystać tomografię koherencyjną do pośredniej oceny rozszerzenia naczyń.
- Poprawić zrozumienie chorób naczyń krwionośnych siatkówki.
Zastosowane metody
- Wybór menu analizy siatkówki w urządzeniu OCTA.
- Ocena krążenia z rozszerzonych naczyń.
- Analiza grup pacjentów przy użyciu tomografii koherencyjnej.
- Demonstracja procedury przez chirurga siatkówki.
Główne wyniki
- Identyfikacja obszarów z krążeniem z rozszerzonych naczyń.
- Pośrednie określenie rozszerzenia naczyń za pomocą metryk OCT.
- Potencjalne wczesne wskaźniki chorób naczyń krwionośnych siatkówki.
- Kliniczne implikacje dla zarządzania pacjentami.
Wnioski
- Technika ta zapewnia wgląd w zdrowie naczyń krwionośnych w siatkówce.
- Może ułatwić wczesne wykrywanie chorób siatkówki.
- Dalsze badania mogą poprawić zrozumienie wkładu naczyń krwionośnych w perfuzję siatkówki.
Często zadawane pytania
Executive Industry Relevance
This method enables biopharma researchers to estimate the contribution of larger vessels to perfusion density using standard OCTA metrics, providing insight into vascular compensation mechanisms in early retinal disease. By quantifying vasodilation as a response to capillary dropout, it supports target validation in preclinical models of vascular pathology. The approach enhances predictive confidence in biomarker development by revealing perfusion composition changes before clinical manifestations.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Interrogates therapeutic hypotheses about vascular compensation in retinal disease models.
- Operational Value: Enables biological de-risking by distinguishing capillary versus larger vessel contributions to perfusion metrics.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Prepares validated biological systems for downstream workflows by establishing perfusion density baselines.
- Operational Value: Supports assay standardization through reproducible OCTA-derived vessel and perfusion density measurements.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Aligns with disease-relevant systems by detecting early vascular changes in preclinical hypertension and diabetes models.
- Operational Value: Facilitates translational continuity from discovery through preclinical validation via quantitative perfusion metrics.
Pipeline & Workflow Integration
The method integrates into discovery biology workflows by enabling hypothesis testing of vascular mechanisms and supports screening readiness through standardized perfusion density quantification.
- Discovery Biology: Supports pathway clarification and biological de-risking in retinal vascular disease models.
- Screening: Enables assay readiness via reproducible vessel length and perfusion density measurements in defined retinal regions.
- Analytics: Provides quantitative dependent variable measurements (R-squared values) that enable comparison of vascular contributions across experimental groups.
- Translational Research: Connects to preclinical continuity by identifying vasodilation as an early biomarker in disease progression.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable capability for assessing vascular compensation across multiple disease models using standard OCTA instrumentation.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Predictive confidence in target validation through mechanistic de-risking of vascular compensation mechanisms.
- Operational Value: Standardization and reproducibility of perfusion density analysis across laboratories and study sites.
- Strategic Value: Improved go/no-go decisions by identifying early vascular changes that predict disease progression.
- Portfolio Impact: Risk-adjusted prioritization of compounds targeting vascular pathways based on perfusion composition biomarkers.
Implementation Considerations
- Requires expertise in retinal imaging and optical coherence tomography angiography operation.
- Dependent on OCTA instrumentation capable of generating vessel length density and perfusion density metrics.
- Necessitates cross-team standardization for consistent retinal region selection (e.g., 3x3 mm superficial plexus mapping).
- Involves adaptation considerations when applying the method to different retinal layers or disease models.
- Limited to assessing relative vascular contributions; does not provide absolute vessel diameter or flow velocity measurements.
