Использование сетчатки изображений для изучения деменция

Общая цель данного протокола заключается в описании методов количественной оценки сосудистой и нейронной структуры сетчатки с использованием методов визуализации сетчатки, которые могут отражать изменения в головном мозге, связанные с деменцией, и потенциально помочь в диагностике и оценке риска деменции. Сетчатка имеет схожее эмбриологическое происхождение, анатомические особенности и физиологические свойства с мозгом, что открывает уникальное и доступное окно для изучения деменции. Сосудистые и нейронные изменения в сетчатке теперь могут быть визуализированы и количественно оценены с помощью передовой технологии визуализации сетчатки, которая является неинвазивной, доступной, более простой в использовании и широко доступной.

Современные биомаркеры деменции, особенно болезни Альцгеймера, ограничены. Разработка новых биомаркеров или тестов, позволяющих прогнозировать будущее снижение когнитивных способностей и начало ранней деменции, является глобальным приоритетом исследований. Демонстрировать процедуру будут Виктор, Тиффани и Фанъяо из нашей исследовательской группы.

Чтобы начать эту процедуру, расширьте зрачки испытуемого с помощью мидриатических средств. Затем подождите не менее 15 минут, чтобы обеспечить достаточное расширение зрачка. Далее запустите фундус-камеру и запустите программу захвата изображений на компьютере.

Положите подбородок объекта на упор для подбородка, прижавшись лбом к ремешку для головы. После этого переместите рычаг управления, чтобы точно выровнять световой луч по зрачкам испытуемого. Выровняйте точки подсветки до тех пор, пока они не будут казаться наименьшими с обеих сторон в видоискателе фундус-камеры.

Перемещайте внешнюю мишень фиксации, чтобы направлять глаза объекта, пока диск зрительного нерва не окажется в центре видоискателя, а интересующие области не окажутся в пределах изображения. Затем отрегулируйте ручку фокусировки, чтобы сфокусироваться на сетчатке. Попросите испытуемого пристально посмотреть на внешнюю мишень фиксации и убедитесь, что глаза субъекта не наполнены слезами.

Затем нажмите спусковую кнопку затвора, чтобы сделать снимок. Впоследствии сохраните все изображения в формате tiff с градуируемым разрешением. Для получения высококачественных изображений сетчатки важно в достаточной степени расширить зрачки пациента и побудить пациента пристально смотреть на цель фиксации во время визуализации.

Для автоматической трассировки откройте изображения с помощью программы автоматизированного анализа. Нажмите кнопку «Центр наружного диаметра» на левой функциональной панели. Курсор мыши будет заменен зеленым кружком.

Затем щелкните левой кнопкой мыши по центру диска зрительного нерва, чтобы зафиксировать зеленый круг, затем нажмите кнопку «Найти внешний диаметр», чтобы предложить программе обнаружить обод диска зрительного нерва и разместить новую измерительную сетку. Теперь нажмите кнопку «Обработать», чтобы запустить процесс автоматической трассировки сосудов. Щелкните левой кнопкой мыши, чтобы выбрать сосуды с неправильными надписями сосудов, и нажмите кнопку «Тип сосуда», чтобы изменить тип сосуда.

Нажмите кнопку «Добавить сегмент» и растяните незавершенные сосуды, используя курсор, чтобы щелкнуть на дистальном конце неполного сосуда. После этого щелкните левой кнопкой мыши по точкам вдоль сосуда, чтобы продолжить трассировку сосуда. Остановите трассировку на крайнем белом круге, если дистальная часть сосуда выходит за пределы измерительной сетки.

Затем нажмите кнопку «Найти крышки», чтобы автоматически уложить крышки сосудов на все сегменты сосудов. Деактивировать крышки сосудов, если они уложены не перпендикулярно стенкам сосуда, сосуд затемнен под другим сосудом или крышки сосудов завышают или недооценивают ширину внутреннего просвета. Неправильные прокладки сосудов должны быть скорректированы должным образом, чтобы получить точное измерение сосудистых параметров сетчатки.

Освоение этих шагов может потребовать многократной практики, а также руководства опытного грейдера. Закройте окна оценки и нажмите «Отправить» во всплывающем диалоговом окне, чтобы загрузить оцененное изображение на облачный сервер и записать автоматически измеренные параметры сосудов сетчатки, такие как калибр сосуда, фрактальная размерность, извилистость, угол ветвления и коэффициент ветвления. Чтобы получить изображение, откройте программу ОКТ и выберите протокол сканирования макулярного куба, чтобы начать новое сканирование макулярного пятна.

Затем найдите зрачки на окне просмотра радужной оболочки, отрегулировав упор подбородка. Нажмите кнопку «Автофокус», а затем кнопку «Оптимизировать», чтобы улучшить качество изображения, затем нажмите кнопку «Захват», чтобы начать сканирование, когда граница вокруг кнопки станет зеленой. Выполните еще одно сканирование диска зрительного нерва по протоколу сканирования кубом диска зрительного нерва и сохраните результаты сканирования.

После этого выберите записи сканирования макулярного куба обоих глаз в интерфейсе анализа. Щелкните анализ ганглиозных клеток OU, чтобы запустить автоматический алгоритм анализа для оценки толщины GC IPL захваченного изображения. Затем сохраните распечатку анализа в формате pdf.

Затем выберите записи сканирования диска зрительного нерва обоих глаз в интерфейсе анализа. Нажмите на анализ ONH и RNFL OU, чтобы запустить автоматический алгоритм анализа для оценки толщины RNFL захваченного изображения, и сохраните распечатку анализа в формате pdf. Фотография глазного дна может быть использована для оценки сосудистой сети сетчатки, которая, в свою очередь, отражает состояние мозговой микроциркуляции.

Это фотографии глазного дна здорового субъекта и субъекта с болезнью Альцгеймера. По сравнению со здоровым субъектом, у пациента с синдромом Альцгеймера наблюдался более узкий калибр сосудов, меньший фрактальный размер сосудов сетчатки и более высокая извитость сосудов сетчатки. Оптическая когерентная томография может быть использована для оценки структуры нейронов сетчатки, которая, в свою очередь, отражает состояние нейронов головного мозга.

Карты толщины этого нормального объекта демонстрируют нормальное распределение толщины RNFL и GC-IPL. Алгоритм анализа также сравнивает измеренную толщину с нормативной базой данных соответствующего возраста и генерирует карту значимости. Этот предмет классифицируется как обычный, так как все сектора отображаются либо зеленым, либо белым цветом.

Эти два рисунка показывают результаты анализа в субъекте AD. Как показано синими областями на картах толщины, этот объект AD демонстрирует истончение в некоторых областях RNFL и GC-IPL. Красный и желтый секторы на картах значимости также указывают на истончение GC-IPL, или RNFL, в соответствующих областях как аномальное по сравнению с нормативной базой данных сопоставления по возрасту устройства.

После освоения вся процедура может быть выполнена за один час. Этот метод является неинвазивным и проводится конфиденциально, и можно легко получить повторные измерения как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе. Поскольку сетчатка позволяет неинвазивно и напрямую визуализировать центральную нервную систему, это открывает исследователям путь к оценке влияния деменции на микроциркуляторное русло и нервную структуру.

Также было показано, что изменения в микроциркуляции сетчатки и неврологической структуре связаны с деменцией, особенно с болезнью Альцгеймера. После этих процедур также могут быть проведены когнитивные тесты и другие методы нейровизуализации для сбора другой информации о деменции. После просмотра этого видео у вас должно быть хорошее понимание того, как использовать камеру сетчатки глаза, оптическую когерентную томографию, программу компьютерного анализа для получения изображений сетчатки и объективной количественной оценки сосудистых и нейрональных изменений в сетчатке.