Summary
Bu eksenel uzama tavşan göz riboflavin ve UVA sklera çapraz bağlanma etkisini göstermektedir. Eksenel uzama onların sağ göz kapaklarını (tarsorrhaphy) dikilmesi yoluyla (erkek ve dişi) 13 gün eski Yeni Zelanda tavşanlarda oluşturuldu.
Abstract
Miyop kişiler, şiddetli miyopi ile özellikle, katarakt, glokom, retina dekolmanı ve korioretinal anormalliklerin yüksek normalden risk altındadır. Buna ek olarak, patolojik miyopi görme bozukluğu ve körlük 1-3 ortak bir geri dönüşü olmayan bir nedenidir. Çalışmamız bir tavşan modelinde eksenel miyopi gelişimine riboflavin ve ultraviyole-A ışınları kullanılarak skleral çapraz bağlanma etkisini gösterir. gözün aksiyel uzunluk 13 gün (erkek ve dişi) yaş Yeni Zelanda beyaz tavşanlarda A-tarama ultrason ile ölçüldü. Sonra göz tarsorrhaphy tarafından takip sklera çapraz bağlanma, 360 ° konjonktiva kesi uygulandı. Eksenel uzama onların sağ göz kapaklarını (tarsorrhaphy) dikilmesi ile 13 gün eski Yeni Zelanda tavşanlarda oluşturuldu. gözler çeyrek ayrıldı ve her kadran 0.2 cm² bir alanı ve 4 mm çapa sahip, iki sklera ışınlama bölgeleri, her biri vardı. Çapraz bağlanma,% 0.1 bırakarak gerçekleştirildidekstran içermeyen morötesi A radyasyondan önce radyasyon bölgeleri 20 saniye ve 200 saniye ışınlama süresi boyunca her 20 saniyede üzerine riboflavin-5-fosfat. UVA radyasyonu (370 nm) 57 mW / cm² (toplam UVA ışık dozu, 57 J / cm²) de sklera dik uygulandı. Tarsorrhaphies tekrar eksenel uzunlukta ölçümleri, ardından günde 55 ayrılmıştır. Bu çalışma, riboflavin ve ultraviyole-Radyasyonla skleral çapraz bağlama etkin bir tavşan modelinde oklüzyon kaynaklı eksenel uzamaya önlediğini göstermektedir.
Introduction
Miyopi kırılma bozukluklarının en yaygın olanıdır. ABD'de ve Avrupa'da miyopi prevalansı% 30 civarında olduğu bildirilmektedir ve Asya ülkelerinde genel nüfus 1,2% 60 kadar etkiler. Miyop ilerlemesi, genellikle iki yıllık bir aralık üzerinde 3 yaklaşık -0.5 diyoptri arasında bir oranda, miyoplara% 50 kadar gerçekleşir. Miyopi dayattığı sağlık maliyetleri gözlük masrafları, kontakt lens ve refraktif cerrahi ve glokom, katarakt, retina dekolmanı ve görme bozukluğu 4-6 artmış sağlık risklerine ilişkin masraflar dahil olmak üzere, önemli bulunmaktadır.
Miyopi Hayvan çalışmalarında, görme azalması göz ve kornea dövme 11 kısa mesafede gözkapağı sütür 7-10, bir tıkayıcı yerleştirme indüklenir. Yapay miyopi Bu çalışmaların gerçekleştirilmesi için, ancak, oklüzyon sürecinin hiçbir görüş yoksunluğu deneyleri Carr gibi, çok küçük hayvanlar üzerinde gerçekleştirilmelidirYetişkin numuneler üzerinde ied başarılı olmuştur.
Şiddetli miyopi önemli özelliklerinden biri gibi Ehlers gibi bağlı sklera bazı metabolik bozukluk nedeniyle görsel yoksunluğu 12 veya daha sonra emmetropization bir rahatsız geri bildirim mekanizması muhtemelen sklera ilerici incelme ile sklera bir patolojik değişiklik Danlos sendromu 13. Sonuçta, her iki mekanizma nedeniyle böyle fibrillogenesis 16 bir azalma kollajen lif çapı 14,15 ve bozuklukları gibi miyop sklera yapısal anormallikler kadar uzanan ve sklera, retina ve koroid incelmesi yol açar.
Çeşitli çalışmalar bozulmuş kollajen çapraz bağlama miyop sklera 17-18 zayıflaması sürecinde önemli bir faktör olduğunu göstermiştir. WOLLENSAK ve ark., 19-21 riboflavin ve ultraviyole-A (UVA) ışınlama foto uygulayarak kollajen çapraz bağlanmasını uyarılan (370 nm)ve in vitro 19 domuz ve insan sklera sertlik önemli bir,% 157 artış ve in vivo tavşan sklera sertliğinde bir 465% artış (Young modülü) 20 kaydetti. Sertliği 4 ay sonra, 3 gün sonra 320,4 göre% 277.6% arttı ve 8 ay (Young modülü) 22 sonra 502%: Çapraz bağlanma, aynı zamanda in vivo tavşan sklera üzerinde uzun süreli bir etkisi vardı.
Miyop ilerlemesi tutuklama terapötik girişimler 23-26 yayınlandı ancak bu yöntemlerin başarısı tartışmalıdır. progresif miyopi önlenmesi Resim etkili bir araç bugüne kadar tespit edilmiştir.
miyopi etiyolojisi hala tartışmalıdır ve tedavisi bir sorun teşkil etmektedir. Bu bulgulara dayanarak, skleral çapraz miyop ilerlemesi sklera tabanlı tedavi için bir araç olarak hizmet verebilir varsayılmaktadır. Bu çalışmanın amacı, skleral kollajen crosslinki incelemekgörsel eksen tıkanması ile uyarılan eksenel miyopi gelişmesi üzerinde etkisi ng.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Hayvanlar araştırma hayvanların kullanımına ilişkin ARVO kararına uygun olarak tedavi edildi. Çalışma protokolü Laboratuar Hayvanları Araştırma kurumsal Komitesi (.; 021211 onay numarası 022-4598-2) tarafından onaylandı.
Cerrahi 1. 1. Hazırlık
- Tartılır ve ketamin hidroklorür 100 mg / ml (100 mg / kg) ve ksilazin hidroklorür 25 mg / ml (12.5 mg / kg) içeren bir intramüsküler enjeksiyon ile 13 günlük bir Yeni Zelanda beyaz tavşanı anestetize. Bu dozlar nedeniyle, cerrahi prosedürün süresi için kullanılmaktadır. Bir ağrı refleksi eksikliği ile anestezi uygun seviyede sağlamak.
- Steril bir pamuklu çubuk kullanarak, kurumasını kornea önlemek için sigara ameliyat gözle oftalmik merhem küçük bir miktar uygulanır. kurumasını kornealar önlemek için işlem sırasında normal tuzlu su işletilen göz kornea üzerine damla% 0.9 uygulayın.
- oxybuprocain (topikal anestezi sonrası her gözün üç aksiyel uzunluk ölçümleri gerçekleştirmeksonra e hidroklorür% 0.4) bir ultrason A-tarayıcı kullanarak ve ölçümler ortalama. merkezi kornea dik probu uygulayın.
2. Cerrahi # 1 - Ön Çapraz Bağlama Adım
- bir göz ameliyat mikroskobu altında cerrahi göz forseps ve makas kullanılarak, cerrahi göz forseps ve makas ile 360 ° konjonktiva kesi yapmak.
- açılı forseps veya kas kanca dört ekstraoküler rektus kasları tanımlamak ve 2-0 örgülü ipek olmayan Needled dikişlerle onları izole kullanma.
NOT: ipek dikişler istenilen yönde dünyayı hareket ile yardımcı olacaktır. gözün dört rektus kaslarının (dört kadran) arasındaki kadranın ayrılmıştır.- Bir cilt işaretleyici her çeyrekte iki bölge, ekvator sklera az bir ve posterior sklera az bir Mark. Bunlar ışınlama bölgeleri bulunmaktadır.
- % 0.1 dekstran-ücretsiz riboflavin-5-fosfat içeren 5ml şırınga 3 ml hazırlayıne. 26 G lakrimal kanül veya 25 G konik hydrodelineator şırınga bağlayın.
- aşağı eğimli ısmarlama fiber optik bağlı bir UV A (370 nm) ışık kaynağı içeren ışınlama cihazını hazırlayın. Enerji gücü ve kalibrasyon ölçümü takiben (aşağıda Not bakınız), 57 mW / cm² şekilde ayarlayabilirsiniz.
NOT: Kalibrasyon üretici tarafından ticari gerçekleştirildi. Bu yöntem, 57 J / cm² toplam UVA ışık dozu içerir. (0.2 cm 2 57 mW / cm2 2.2 J 0.2 cm2 nokta kümülatif yük 200 saniye boyunca 11.4 mW / 0.2 cm 2 kullanılarak 11.4 mW / 0.2 cm 2 olduğunu)
3. Cerrahi # 1 - Çapraz Bağlama
- Seçilen çeyreğin ters yönde ipek sütür çekerek gözün taşımak tedavi edilecek (alt temporal kadranda tedavi ederken, örneğin, yukarı çekin ve burun). 2-0 örgülü ipek olmayan iğneli sütür kullanarak küresi hareketini gerçekleştirmek hangi iHer rektus kas solates.
- ışınlama başlamadan önce ışınlama bölgesi 20 sn üzerine% 0.1 dekstran-ücretsiz riboflavin-5-fosfat içeren foto çözümü uygulayın.
- 200 sn bir ışınlama süre için aşağı eğimli özel yapılmış fiber optik kullanarak ışınlama bölgesi ışın tedavisi. 4 mm bir çapa sahip 0.2 cm² her bölgenin alanı ölçülür.
- 200 sn ışınlama süresince ışınlama bölgesi üzerine her 20 saniyede% 0.1 dekstran içermeyen riboflavin-5-fosfat ihtiva eden foto-çözeltisi uygulanır.
NOT: ışınlama ve iki cerrah tarafından aynı anda riboflavin düşmesini gerçekleştirin. - Tekrarlayın dört gözün kadranın her biri için 3.1-3.4 adımları.
4. Cerrahi # 1 - Gönder Çapraz Bağlama Adım
- Göz çevresinde kürk tıraş. Cerrahi oftalmik makas kullanılarak kapak kenar boşluklarını Trim ve daha sonra yavaşça üst ve 4-0 örgülü ipek fildişi rengi kullanarak düşük göz kapakları sütür - 3/8 daire yenidenayetin demircilik 13 mm uzunluk C-3 iğne (tarsorrhaphy). prosedür (kloramfenikol% 5) sonunda kapak kenarındaki göz merhem küçük bir miktar uygulayın.
5. Cerrahi # 1 - Gönder Operatif Bakım
- kurtarma sırasında bir ısıtma lambası altında hayvanların tutun. sternal yatma korumak için yeterli bilinci yerine kadar gözetimsiz bir hayvan bırakmayın.
- tamamen iyileşti kadar yeni yatak ile temiz bir kafeste hayvan yerleştirin. İyileştikten sonra, hayvan, hayvan odasına iade edilecektir. sadece uyanık annesi hayvan dönün.
- İlk 48 saat boyunca, genel durumunu ve hastalık veya enfeksiyon belirtileri ile ilgili hayvanları inceler. Tavşan davranış değişikliği gözlenmesi halinde gerektiğinde bölüm 1. Yönet analjezi başına analjezi yönetme. (Metamizol 50 mg / kg her 6 saat düşer).
6. Cerrahi 2.
- Elli beş gün yıllardan sonraurgery 1., ağırlık ve ketamin hidroklorür 100 mg / ml (100 mg / kg) ve ksilazin hidroklorür 25 mg / ml (12.5 mg / kg) içeren bir intramüsküler enjeksiyon ile anestezi tavşan.
- bir göz ameliyat mikroskobu altında cerrahi göz makas kullanarak, tarsorrhaphy çıkarın. topikal anestezi (oksibuprokain hidroklorür% 0.4) bir ultrason A-tarayıcı kullandıktan sonra her gözün üç aksiyel uzunluk ölçümleri gerçekleştirmek ve sonra ölçümler ortalama. merkezi kornea dik probu uygulayın.
- intraperitonal fenobarbital sodyum (200 mg / 1.5 kg vücut ağırlığı) ile tavşan öldürülür.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Şekiller 1 ve 2, grafiksel iki grup eksenel uzunluğu ölçümleri göstermektedir. Sol göz (Şekil 1) ameliyat değil iken Grup 1 tavşan sağ göz skleral çapraz bağlanma ve tarsorrhaphy uygulandı. Sol göz (Şekil 2) ameliyat değil iken Grup 2 tavşan sağ gözüne sadece kesi ve tarsorrhaphy uygulandı.
skleral çapraz bağlanma ve tarsorrhaphy uygulanan grupta 1, olarak, sağ göz eksenel uzunluk ortalama 3.61 ± 0.76 mm, ortalama farkın, daha sonra gözkapağı sütür önce 10.68 ± 0.74 mm ve 14.29 ± 0.3 mm 55 gün ölçtük. Unsutured / Opere sol gözünde gelen değerler 4.44 ± 0.81 mm (Şekil 1) ortalama farkı için, 10.70 ± 0.79 mm ve 15.14 ± 0.32 mm idi. dikilir eksenel uzunluklarının karşılaştırılmasıve tıkanma fazının sonunda unsutured gözler dikildi gözünde daha az net artış göstermiştir.
Sadece keratektomi ve tarsorrhaphies uygulanan grupta 2, olarak, sağ göz eksenel uzunluk ortalama 5.19 ± 0.85 mm, ortalama farkın, daha sonra gözkapağı sütür önce 10.50 ± 0.67 mm ve 15.69 ± 0.39 mm 55 gün ölçtük. Unsutured / Opere sol gözünde gelen değerler 4.20 ± 0.67 mm (Şekil 2) ortalama farkı için, 10.54 ± 0.71 mm ve 14.74 ± 0.38 mm idi. tıkanıklığı fazının sonunda dikilerek ve unsutured gözlerin eksenel uzunluklarının karşılaştırılması dikilir gözünde daha büyük bir net artış saptandı.
Grup 2 (5.19 ± 0.85 mm) ve grup 1 (3.61 ± 0.76 mm) arasında doğru gözlerinin eksenel uzunluğu ortalama değişiklik karşılaştırılması tıkanıklığı p sonunda önemli ölçüde daha düşük bir değer vermiştirhase çapraz bağlama işlemi (p <0.001, Mann-Whitney testi) yapılan gözlerde (55 gün). Sol gözünde ortalama eksenel uzunluğu grup arası fark (4.20 ± 0.67 mm vs 4.44 ± 0.81 mm) (p = 0.39, Mann-Whitney parametrik olmayan testi) istatistiksel olarak anlamlı değildi.
Şekil 1. Öncesi ve skleral çapraz bağlama ve sol göz eksenel ölçümlerin vs tarsorrhaphy sonra sağ göz eksenel ölçümler. Skleral çapraz bağlama ve tarsorrhaphy (RE başlangıcı) ve 55 gün sonra tarsorrhaphy kaldırılması (RE sona) sonra önce sağ gözünde eksenel uzunluğu anlamına gelir. Başlangıçta sol göz ortalama aksiyel uzunluk (LE başlangıç) ve 55 gün sonra (LE sonu). sol göz ameliyat değildi ve açık bırakılmıştır. Hata çubukları, ortalamanın standart hatasını gösterir. (Permissio ile yeniden basılmışn referans 27) elde edilmiştir. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Şekil 2. Öncesi ve sol göz eksenel ölçümlerin vs tarsorrhaphy sonra sağ göz eksenel ölçümler. Eksenel tarsorrhaphy (RE başlamadan önce) sağ gözünün uzunluğunu ve 55 gün sonra tarsorrhaphy kaldırılması (RE sona) sonra gelir. Başlangıçta sol gözünün eksenel uzunluğunu ortalama hayranlarıyla sol göz ameliyat değildi ve açık bırakılmıştır (LE başlangıç) ve 55 gün sonra (LE sonu). Hata çubukları, ortalamanın standart hatasını gösterir. (Referans 27 izni ile yeniden basılmıştır). Bu rakamın büyük halini görmek için tıklayınız.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Bu riboflavin ve UVA ışıması ile çapraz bağlama teknolojisini kullanan bir tavşan modelinde, eksenel miyopi önlenmesi vivo çalışmasında ilk sunulmaktadır. Farklı deney hayvanları bu tip çalışmalar kullanılabilir olsa da, çoğunlukla göz boyutu ve sklera yüzeyi üzerinde çapraz bağlanmasını gerçekleştirmek için ihtiyaç tavşan seçtik.
Biz tavşan sklera açığa üst ve alt göz kapakları dikilmesi zorlu prosedürler olduğu bulundu. Biz kapak marjları kırpma ve göz kapakları sıkıca düzeltmeler gerek kalmadan belirli bir süre için kapalı olduğundan emin olmak için protokolde belirtilen sütür kullanmanızı öneririz.
dikkate almak önemli bir şey ışınlama cihazı ve gerekli güç enerji fiber optik kalibre ihtiyacıdır.
H & E histolojik slaytlar çapraz bağlama prosedürü uygulandı gözleri retina hiçbir toksik bir değişiklik ortaya. İleri incelemelerde enerji ve maruz kalma süresi bir pozisyonda odaklanarak, miktarı ile, retina, koroid ve sklera üzerinde riboflavin ve UVA ışınlama potansiyel toksisitesini gidermek için yapılmalıdır.
Bu çalışmada emri dikkate çeşitli sınırlamalar. Sadece ameliyat öncesi ve sonrası aksiyel uzunlukları ölçüldü. gözün aksiyel uzunluk A-scan ultrasonografi ile ölçüldü. Biz biyometrik özelliklere refraktif analiz veya sklera biyomekanik özelliklerini değerlendirmek vermedi.
Birlikte ele alındığında, biz tavşan gözün eksenel uzama riboflavin ve UVA ile sklera çapraz bağlama etkisi miyopi araştırma üzerinde olumlu bir etkisi olacağını düşünüyorum.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Yazarlar hiçbir rakip mali çıkarları olduğunu beyan ederim.
Acknowledgments
Yazarlar laboratuvarda mesleki ve mükemmel teknik çalışmaları için Sayın Dalia Sela ve Bay Emi Sharon müteşekkiriz.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 2-0 braided silk non-needled sutures | ETHICON | W193 | |
| 4-0 braided silk ivory color | ETHICON | W816 | |
| 0.1% dextran-free riboflavin-5-phosphate 1 mg:1 ml | Concept for Pharmacy Ltd | D2-5025 | |
| UV A (370 nm) light source | O/E LAND Inc | NCSU033B | |
| Beveled down custom made fiber optic | Prizmatix Ltd | ||
| 26 G lacrimal cannula | Beaver-visitec International Ltd. | REF581276 | |
| 25 G tapered hydrodelineator [Blumenthal] | Beaver-visitec International Ltd. | REF585107 | |
| 13 days old rabbits | Harlan | 1NZWR40 | |
| Ultrasonic biometer | Allergan-Humphrey | 820-519 | |
| Skin marker | Devon | 4237101664X |
References
- McBrien, N. A., Gentle, A. Role of the sclera in the development and pathological complications of myopia. Prog. Retin. Eye Res. 22, 307-338 (2003).
- Saw, S. M., Gazzard, G., Au Eong, K. -G., Tan, D. T. H. Myopia: attempts to arrest progression. Br. J. Ophthalmol. 86, 1306-1311 (2002).
- Bullimore, M. A., Jones, L. A., Moeschberger, M. L., Zadnik, K., Payor, R. E. A retrospective study of myopia progression in adult contact lens wearers. Invest Ophthalmol Vis Sci. 43, 2110-2113 (2002).
- Rose, K., Smith, W. E., Morgan, I., Mitchell, P. The increasing prevalence of myopia: implications for Australia. Clin. Exp. Ophthalmol. 29, 116-120 (2001).
- Saw, S. M., Gazzard, G., Shih-Yen, E. C., Chua, W. H. Myopia and associated pathological complications. Ophthal. Physiol. Opt. 25, 381-391 (2005).
- Tano, Y. Pathologic myopia - where are we now. Am. J. Ophthalmol. 134, 645-660 (2002).
- Greene, P. R., Guyton, D. L. Time course of rhesus lid-suture myopia. Exp. Eye Res. 42, 529-534 (1986).
- McBrien, N. A., Norton, T. T. The development of experimental myopia and ocular component dimensions in monocularly lid-sutured tree shrews (Tupaia belangeri). Vision Res. 32, 843-852 (1992).
- McKanna, J. A., Casagrande, V. A. Reduced lens development in lid-suture myopia. Exp. Eye Res. 26, 715-723 (1978).
- Shapiro, A. Experimental visual deprivation and myopia. Doc. Ophthalmol. Proc. Ser. 28, 193-195 (1981).
- Wiesel, T. N., Raviola, E. Increase in axial length of the macaque monkey eye after corneal opacification. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 18, 1232-1236 (1979).
- Weiss, A. H. Unilateral high myopia: optical components, associated factors and visual outcomes. Br J Ophthalmol. 87, 1025-1031 (2003).
- Mechanic, G. Crosslinking of collagen in a heritable disorder of connective tissue: Ehlers-Danlos syndrome. Biochem. Biophys. Res. Com. 47, 267-272 (1972).
- Curtin, B. J., Iwamoto, T., Renaldo, D. P. Normal and staphylomatous sclera of high myopia. An electron microscopic study. Arch. Ophthalmol. 97, 912-915 (1979).
- Liu, K. R., Chen, M. S., Ko, L. S. Electron microscopic studies of the scleral collagen fibre in excessively high myopia. J. Formosan Med. Assoc. 85, 1032-1038 (1986).
- Funata, M., Tokoro, T. Scleral change in experimentally myopic monkeys. Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 228, 174-179 (1990).
- McBrien, N. A., Norton, T. T. Prevention of collagen cross-linking increases form deprivation myopia in tree shrew. Exp. Eye Res. 59, 475-486 (1994).
- Iomdina, E. N., Daragan, V. A., Ilyina, E. E. Certain biomechanical properties and cross linking of the scleral shell of the eye in progressive myopia. Proceedings of XIVth Congress on Biomechanics. Paris: International Society of Biomechanics. , 616-617 (1993).
- Wollensak, G., Spörl, E., Seiler, T. Riboflavin / ultraviolet-A-induced collagen crosslinking for the treatment of keratoconus. Am. J. Ophthalmol. 135, 620-627 (2003).
- Wollensak, G., Spörl, E. Collagencrosslinking of human and porcine sclera. J. Cataract Refract. Surg. 30, 689-695 (2004).
- Wollensak, G., Iomdina, E., Dittert, D. -D., Salamatina, O., Stoltenburg, G. Cross-linking of scleral collagen in the rabbit using riboflavin and UVA. Acta Ophthalmol. Scand. 83, 477-482 (2005).
- Wollensak, G., Iomdina, E. Long-term biomechanical properties of rabbit sclera after collagen crosslinking using riboflavin and ultraviolet (UVA). Acta Ophthalmol. 87, 193-198 (2009).
- Wildsoet, C. F., Norton, T. T.
- Avetisov, E. S., Tarutta, E. P., Iomdina, E. N., Vinetskaya, M. I., Andreyeva, M. I. Nonsurgical and surgical methods of sclera reinforcement in progressive myopia. Acta Ophthalmol. Scand. 75, 618-623 (1997).
- Thompson, F. B. A simplified sclera reinforcement technique. Am. J. Ophthalmol. 86, 782-790 (1978).
- Whitmore, W. G., Curtin, B. J. Scleral reinforcement: two case reports. Ophthalmic Surg. 18, 503-505 (1987).
- Dotan, A., Kremer, I., Livnat, T., Zigler, A., Weinberger, D., Bourla, D. Scleral cross-linking using riboflavin and ultraviolet-A radiation for prevention of progressive myopia in a rabbit model. Exp Eye Res. 127, 190-195 (2014).
