Измерение диаметра сосудов сетчатки по изображениям флуоресцентной ангиографии мышей
19 мая 2023 г.
Сосудистая сеть сетчатки мыши особенно интересна для понимания механизмов формирования сосудистого рисунка. Этот протокол автоматически измеряет диаметр сосудов сетчатки мыши по изображениям глазного дна флуоресцентной ангиографии на фиксированном расстоянии от диска зрительного нерва.
Этот протокол обеспечивает простой и надежный метод автоматического измерения диаметра сосудов сетчатки у мышей, находящихся под наркозом из-за генных мутаций или заболеваний сетчатки. Главное преимущество данной методики заключается в том, что написанная на заказ программа MATLAB здесь практична, проста в использовании, удобна и надежна. Изменения диаметра сосудов сетчатки обычно происходят при дегенеративных заболеваниях, таких как РП и других сосудистых заболеваниях сетчатки.
Мышиные модели дают представление об эффективности лечения и его влиянии на сосуды сетчатки. Метод может быть потенциально полезен в качестве количественных клинических маркеров после прогрессирования сосудистых нарушений в глазу, а также для мониторинга потенциальных методов лечения. Для начала приготовьте шприц с рабочим раствором флуоресцеина и введите его внутрибрюшинно животному, находящемуся под наркозом, и нанесите каплю 2%-ного геля метилцеллюлозы на поверхность роговицы.
Затем поместите животное на ступень позиционирования системы визуализации. Расположите объектив камеры для визуализации сетчатки так, чтобы он прямо и мягко касался роговицы мыши, и слегка отрегулируйте выравнивание, чтобы поместить головку зрительного нерва в центр поля зрения. Затем переключитесь на зеленый флуоресцентный канал на камере глазного дна и сфокусируйтесь на сосудах сетчатки для получения изображений.
Сделайте снимки в желаемых временных точках после инъекции флуоресцеина, чтобы определить идеальную временную точку и визуализировать изображение флуоресцеина глазного дна. Для начала откройте программу MATLAB. Затем скачайте и сохраните диаметр глазного дна.
m. Затем откройте папку анализа изображений глазного дна и перетащите диаметр глазного дна. m в папку анализа.
Перетащите изображение FFA в папку анализа изображений. В программе MATLAB дважды кликните по файлу кода, чтобы активировать его. Выберите опцию Выполнить.
Появится всплывающее меню для выбора изображения. Выберите изображение, и на экране появится всплывающее меню для анализа параметров. Задайте параметры анализа во всплывающем меню и нажмите OK. Выделите центр диска зрительного нерва, а затем выберите край диска зрительного нерва.
Анализ будет выполняться в фоновом режиме, а результаты анализа появятся на экране. Таблица содержит значения среднего, стандартного отклонения и стандартной ошибки для каждого судна. Сохраните таблицу.
А затем сохраняем рисунок со средней заданной толщиной. Откройте папку анализа с сохраненными файлами, а затем откройте сохраненный рисунок. Откройте сохраненную таблицу, скопируйте значения и вставьте их в файл Excel.
После введения флуоресцеина были получены изображения от контрольной мыши и мыши MITFMI-VGA9/мутантной, для которых было измерено кратчайшее расстояние от центра диска зрительного нерва до конечных точек на сосудах по часовой стрелке. Средний диаметр сосуда был получен в зависимости от номера сосуда для мышей дикого типа и мутантных мышей. Наиболее важными вещами, о которых следует помнить, являются расположение камеры глазного дна и центрирование диска зрительного нерва на изображении глазного дна.
В дополнение к этому методу могут быть выполнены молекулярные методы для изучения новых лекарств, диагностики различных сосудистых состояний в глазу и лучшего понимания функционирования сосудистой сети сетчатки.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Обзор
В данном протоколе представлен надежный метод автоматического измерения диаметра сосудов сетчатки у анестезированных мышей, что имеет решающее значение для понимания заболеваний сетчатки. В данной методике используется специализированная программа MATLAB для анализа изображений глазного дна, полученных с помощью флуоресцентной ангиографии.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Нейробиология
- Офтальмология
- Сосудистая биология
Теоретическая часть
- Сосудистая сеть сетчатки мыши имеет важное значение для изучения формирования сосудистого рисунка.
- Изменения диаметра сосудов сетчатки связаны с дегенеративными заболеваниями.
- Данный метод может служить количественным клиническим маркером для мониторинга сосудистых расстройств.
- Данные, полученные на моделях мышей, могут помочь в оценке эффективности лечения.
Цель исследования
- Для измерения диаметра сосудов сетчатки у мышей с генетическими мутациями или заболеваниями сетчатки.
- Для предоставления практического и надежного метода для исследователей.
- Для мониторинга прогрессирования сосудистых патологий сетчатки.
Используемые методы
- Вводите рабочий раствор флуоресцеина внутрибрюшинно анестезированным мышам.
- Нанесите 2% гель метилцеллюлозы на поверхность роговицы.
- Используйте специализированную программу MATLAB для анализа изображений.
- Проанализируйте изображения глазного дна, полученные методом флуоресцентной ангиографии, для измерения диаметра сосудов.
Основные результаты
- Данный протокол позволяет точно измерять диаметр сосудов сетчатки.
- Он удобен и прост в использовании для исследователей.
- Метод может быть полезен при отслеживании эффектов лечения заболеваний сетчатки.
- Позволяет получить данные о влиянии генных мутаций на сосудистую сеть сетчатки.
Выводы
- Данный метод является ценным инструментом для изучения изменений сосудов сетчатки.
- Он расширяет понимание заболеваний сетчатки и методов их лечения.
- Перспективные области применения могут включать клинический мониторинг расстройств сетчатки.
Часто задаваемые вопросы
Практическая значимость для отрасли
Автоматизированное измерение диаметра сосудов сетчатки на моделях мышей позволяет проводить количественную оценку сосудистых изменений, связанных с генетическими мутациями и заболеваниями сетчатки. Эта возможность способствует раннему поиску новых терапевтических мишеней и трансляционным исследованиям, предоставляя стандартизированные, воспроизводимые показатели сосудов для оценки прогрессирования заболевания и эффективности терапии. Интеграция автоматизированного анализа изображений в доклинические рабочие процессы повышает прогностическую достоверность и позволяет принимать обоснованные решения по управлению портфелем разработок офтальмологических препаратов с учетом рисков.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Первичный поиск и валидация мишени
- Позволяет проводить объективную количественную оценку сосудистых фенотипов в генетически модифицированных моделях мышей.
- Обеспечивает функциональную валидацию мишеней, участвующих в патологии сосудов сетчатки.
- Способствует снижению механистических рисков путем установления связи между генными мутациями и измеримыми сосудистыми исходами.
- Предоставляет стандартизированные конечные точки для исследований механизмов заболеваний сетчатки, основанных на проверке гипотез.
Скрининг и разработка анализа
- Обеспечивает воспроизводимые количественные измерения диаметра сосудов для стандартизации анализа.
- Подготавливает валидированные рабочие процессы визуализации и анализа для последующего скрининга соединений.
- Обеспечивает масштабируемость и повторное использование платформы для различных генетических линий и видов вмешательства.
- Служит основой для надежной оценки терапевтических кандидатов, нацеленных на сосудистую сеть сетчатки.
Трансляционные и доклинические исследования
- Сопоставляет доклинические показатели сосудов с конечными точками, значимыми для заболевания, для обеспечения трансляционной преемственности.
- Позволяет осуществлять мониторинг эффектов терапии и прогрессирования заболевания in vivo.
- Обеспечивает принятие решений о дальнейшем продвижении с учетом рисков на основе количественных показателей состояния сосудов.
- Способствует интеграции молекулярных и визуализационных биомаркеров в доклинические исследования.
Интеграция конвейеров и рабочих процессов
Этот метод автоматизированного анализа изображений встраивается в континуум от ранних этапов поиска до доклинических исследований, обеспечивая переход от валидации генетической мишени к разработке трансляционных биомаркеров в офтальмологических исследованиях.
- Открытие в биологии: Поддерживает проверку гипотез и уточнение путей посредством количественной оценки сосудистых изменений в ответ на генетические или фармакологические воздействия.
- Скрининг: Обеспечивает воспроизводимые данные о диаметре сосудов, готовые для анализа при оценке соединений.
- Аналитика: Создает количественные таблицы среднего значения, стандартного отклонения и стандартной ошибки для диаметров сосудов, что позволяет проводить надежные статистические сравнения.
- Трансляционные исследования: Сопоставляет конечные точки доклинической визуализации с клиническими маркерами здоровья сосудов сетчатки.
- Корпоративное повторное использование: Предлагает многократно используемую аналитическую платформу на базе MATLAB, адаптируемую к различным моделям заболеваний сетчатки.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: повышает прогностическую уверенность и снижает механистическую неопределенность в моделях заболеваний сетчатки.
- Операционная ценность: стандартизирует и автоматизирует измерение сосудов, повышая воспроизводимость и пропускную способность.
- Стратегическая ценность: позволяет принимать обоснованные решения о продолжении или прекращении разработки (go/no-go) и эффективно использовать капитал при продвижении офтальмологических программ.
- Влияние на портфель: поддерживает приоритезацию мишеней и терапевтических кандидатов с учетом рисков на основе количественных показателей состояния сосудов.
Особенности реализации
- Требуется опыт в области визуализации сетчатки и анализа изображений с помощью MATLAB.
- Зависит от наличия коммерческой фундус-камеры и инфраструктуры для флуоресцентной визуализации.
- Необходима межгрупповая стандартизация протоколов визуализации и параметров анализа.
- Может потребоваться адаптация для различных линий мышей или моделей заболеваний сетчатки.
- Качество изображения и центрирование по диску зрительного нерва имеют решающее значение для получения достоверных результатов измерений.
Часто задаваемые вопросы по биофармацевтике
Chapters in this video
0:00
Introduction
0:55
In Vivo Imaging of Retinal Vasculature Using a Rodent Retinal Imaging System
1:48
Analysis of the Retinal Vessel's Diameter
3:07
Results: Analyzing Retinal Vessel Diameter and Vasculature Using Fluorescein Angiography
3:55
Conclusion
