Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Neuroscience
Click here for the English version

Neuroscience

تفاعل الأوعية الدموية الشبكية كما تم تقييمه من قبل التصوير المقطعي التصويري التصويري التصويري

Published: March 26, 2020 doi: 10.3791/60948
Automatic Translation
1, 1, 1,2
1Department of Ophthalmology, USC Roski Eye Institute, 2USC Ginsberg Institute for Biomedical Therapeutics, Keck School of Medicine of the University of Southern California

Summary

تصف هذه المقالة طريقة لقياس تفاعل الأوعية الدموية في الشبكية في الجسم الحي مع الموضوعات البشرية باستخدام تقنية استفزاز التنفس بالغاز لتقديم محفزات نشطة مع الحصول على صور الشبكية.

Abstract

وقد ثبت أن إمدادات الأوعية الدموية إلى شبكية العين تتكيف بشكل حيوي من خلال تضيق الأوعية وتوسع الأوعية لاستيعاب المطالب الأيضية للشبكية. هذه العملية، التي يشار إليها باسم تفاعل الأوعية الدموية الشبكية (RVR)، يتم التوسط عن طريق اقتران الأوعية الدموية العصبية، والتي تضعف في وقت مبكر جدا في أمراض الأوعية الدموية الشبكية مثل اعتلال الشبكية السكري. لذلك ، قد تكون الطريقة الممكنة سريريًا لتقييم وظيفة الأوعية الدموية ذات أهمية كبيرة في كل من البيئات البحثية والسريرية. في الآونة الأخيرة، في تصوير الجسم الحي من الأوعية الدموية الشبكية على مستوى الشعيرات الدموية جعلت ممكنة من قبل موافقة ادارة الاغذية والعقاقير من التصوير المقطعي التصوير المقطعي التماسك البصري (OCTA)، وهو غير الغازية، والحد الأدنى من المخاطر وطريقة تصوير الأوعية بدون صبغمع قرار مستوى الشعيرات الدموية. وفي الوقت نفسه، أظهر العديد من المحققين تغيرات فسيولوجية ومرضية في RVR. تم تصميم الطريقة الموضحة في هذه المخطوطة للتحقيق في RVR باستخدام OCTA دون الحاجة إلى إدخال تعديلات على إجراءات التصوير السريري أو الجهاز. وهو يوضح التصوير في الوقت الحقيقي لشبكية العين والأوعية الدموية الشبكية أثناء التعرض لظروف فرط القدرة أو فرط أكسدة. يتم إجراء الامتحان بسهولة مع اثنين من الموظفين في أقل من 30 دقيقة مع الحد الأدنى من عدم الراحة الموضوع أو خطر. هذه الطريقة قابلة للتكيف مع أجهزة تصوير العيون الأخرى وقد تختلف التطبيقات استنادًا إلى تكوين خليط الغاز وعدد المرضى. قوة هذه الطريقة هي أنه يسمح بإجراء تحقيق في وظيفة الأوعية الدموية الشبكية على المستوى الشعري في البشر في الجسم الحي. القيود المفروضة على هذه الطريقة هي إلى حد كبير تلك التي من OCTA وغيرها من أساليب التصوير الشبكية بما في ذلك القطع الأثرية التصوير والنطاق الديناميكي المقيد. النتائج التي تم الحصول عليها من هذه الطريقة هي صور OCT و OCTA لشبكية العين. هذه الصور قابلة لأي تحليل ممكن على أجهزة OCT أو OCTA المتاحة تجاريًا. الطريقة العامة، ومع ذلك، يمكن تكييفها مع أي شكل من أشكال التصوير في العيون.

Introduction

يعتمد الطلب الأيضي على إمدادات كافية ومستمرة من الأكسجين التي يوفرها نظام منظم جيدًا من الشرايين والشعيرات الدموية والفينولين1. وقد أظهرت العديد من الدراسات أن وظيفة أكبر عيار الأوعية الشبكية البشرية يمكن تقييمها في الجسم الحي مع مختلف الفسيولوجية2،,3،,4،,5 والدوائية6،,7 محفزات. بالإضافة إلى ذلك ، وظيفة غير طبيعية من هذا الجهاز الوعائي هو شائع في أمراض الأوعية الدموية الشبكية مثل اعتلال الشبكية السكري حيث تفاعل الأوعية الدموية الشبكية (RVR) وقد ثبت أن تكون مخففة حتى في مراحله الأولى8،9 من خلال كل من الغاز استفزاز9 وتجارب الضوء الخفقان5،10،11. كما ارتبطت عوامل خطر الأوعية الدموية الشبكية مثل التدخين بضعف RVR12 وتدفق دم الشبكية13. هذه النتائج مهمة لأن الأعراض السريرية لمرض الأوعية الدموية في الشبكية تحدث في وقت متأخر نسبيا في عملية المرض وعلامات سريرية في وقت مبكر ثبت من المرض تفتقر إلى14. وبالتالي، يمكن أن يوفر تقييم RVR مقاييس مفيدة لسلامة الأوعية الدموية من أجل التقييم المبكر للتشوهات التي يمكن أن تبدأ أو تفاقم أمراض تنكسية الشبكية.

وقد اعتمدت تجارب RVR السابقة عادة على أجهزة مثل مقياس تدفق الدم بالليزر9 أو كاميرات ممولة مجهزة بمرشحات خاصة15 للحصول على صورة الشبكية. ومع ذلك ، يتم تحسين هذه التقنيات للأوعية ذات القطر الأكبر مثل الشرايين16 والأفير15، والتي ليست حيث يحدث الغاز والمغذيات الدقيقة والتبادل الجزيئي. وقد تمكنت دراسة أكثر حداثة لتحديد RVR من الشعيرات الدموية باستخدام التصوير البصريات التكيفية17، ولكن على الرغم من تحسين الاستبانة المكانية ، فإن هذه الصور لها حجم حقل أصغر ولا تمت الموافقة على إدارة الأغذية والعقاقير للاستخدام السريري18.

وقد قدم ظهور مؤخرا من التصوير المقطعي التصوير المقطعي البصري (OCTA) وافقت ادارة الاغذية والعقاقير, طريقة الأوعية غير الغازية والصباغة لتقييم التغيرات مستوى الشعيرات الدموية في المرضى الإنسان والمواضيع في الجسم الحي. يتم قبول الأوكتا على نطاق واسع في الممارسة السريرية كأداة فعالة لتقييم ضعف في التروية الشعرية في أمراض الأوعية الدموية في الشبكية مثل اعتلال الشبكية السكري19، انسداد الشبكية الوريدي20، التهاب الأوعية الدموية21 وغيرها الكثير22. لذلك يوفر OCTA فرصة ممتازة لتقييم التغيرات في مستوى الشعيرات الدموية ، والتي يمكن أن يكون لها تغايرية مكانية وزمنية كبيرة23 بالإضافة إلى التغيرات المرضية ، في بيئة سريرية. أظهرت مجموعتنا مؤخرًا أنه يمكن استخدام الأوكتا لتحديد مدى استجابة أوعية الشبكية في المستوى الشعري2 للتغيرات الفسيولوجية في الأكسجين الملهم ، وهو حافز انقباضي شبكية العين16،24، وثاني أكسيد الكربون ، وهو تحفيز الأوعية الشبكية3،5.

الهدف من هذه المقالة هو وصف بروتوكول من شأنها أن تسمح للقارئ لتقييم تفاعل الأوعية الدموية الشبكية من الشرايين الصغيرة وسرير الشعيرات الدموية باستخدام OCTA. يتم تكييف الأساليب من تلك المعروضة في لو وآخرون25 الذين وصفوا قياس التفاعل الأوعية الدموية الدماغية مع التصوير بالرنين المغناطيسي. على الرغم من أن الطرق الحالية تم تطويرها واستخدامها أثناء تصوير OCTA2، إلا أنها تنطبق على أجهزة تصوير شبكية العين الأخرى مع تعديلات بسيطة وواضحة نسبيًا.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

تمت الموافقة على هذه الدراسة من قبل مجلس المراجعة المؤسسية في جامعة جنوب كاليفورنيا والتزمت بمبادئ إعلان هلسنكي.

1. إعداد الغاز جهاز عدم التنفس

Figure 1
الشكل 1: رسم بياني لجهاز عدم التنفس. وقد تم تقسيم الإعداد الكامل إلى ثلاث وحدات منفصلة وفقا لوظيفتها والتردد الذي يتم التعامل معها بشكل مستقل. وتشمل هذه: وحدة التحكم في الهواء، ووحدة عدم التنفس، ووحدة جهاز الموضوع/التصوير، يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

  1. تجميع الأجهزة
    1. قم بتوصيل حقيبة دوغلاس(الشكل 1#1) بالصمام الثلاثي الاتجاه (#3) في منفذ منفذ انتقائي عبر الأنبوب الداخلي قطره 35 مم (#2؛ انظر جدول المواد)مع محول (#2*). وسيطلق على هذا المزيج اسم "وحدة التحكم الجوي" كما هو مبين في الشكل 1.
    2. قم بتوصيل صمام عدم التنفس ثنائي الاتجاه (#6) بموصل مفصل الكوع (#7) في منفذ الفم للصمام غير المنفأ. شكل الاتصال باستخدام أنبوب مطاطي (#5) مزود بمحول (#4).
    3. توصيل مفصل الكوع إلى أنابيب تسليم الغاز (#8). هذا الإعداد، بما في ذلك صمام عدم التنفس (#6)، والأنابيب في المنزل (#5)، والمحولات (#4)، ومشترك الكوع (#7)، وأنابيب توصيل الغاز (#8) سيطلق عليها اسم "وحدة عدم التنفس".
      ملاحظة: تقليل مقدار المسافة الميتة بين فم الشخص والحجاب الحاجز لصمام عدم التنفس في الاتجاهين (#6).
    4. قم بتوصيل وحدة التحكم الجوي في منفذ الصمام الثلاثي (#3) بوحدة عدم التنفس في ميناء البطانة لصمام عدم التنفس ثنائي الاتجاه (#6). قم بإجراء الاتصال باستخدام أنابيب مطاطية إضافية (#5) ومحولات (#4) كما هو موضح سابقًا يسمح بإدراج القطع في بعضها البعض.
    5. ختم جميع الاتصالات فضفاضة عن طريق التفاف المفاصل مع ختم الشريط لضمان تناسب محكم.
    6. قم بتوصيل أنابيب توصيل الغاز (#8) في نهايته المفتوحة بلسان حال (#9) كما هو موضح في وحدة جهاز الموضوع/التصوير من الشكل 1.
      ملاحظة: يمكن تأجيل هذه الخطوة (1.1.6) حتى يصبح اختبار الموضوع جاهزًا للبدء (الخطوة 3.5).
  2. إعداد وحدة التحكم الجوي لعدم إعادة التنفس بالغاز
    1. عزل وحدة التحكم الجوي عن طريق فصلها عن أي أنابيب داخلية (#5) أو محولات (#4) إذا لم تكن منفصلة بالفعل.
    2. تأكد من أن حقيبة دوغلاس (#1) فارغة أو فارغة حقيبة دوغلاس (#1) من أي هواء عن طريق لف الحقيبة بشكل منهجي من الطرف القاصي نحو منفذ الكيس مع الصمام الثلاثي (#3) المحدد للتكوين 1 كما هو موضح في الشكل 1.
    3. ملء كيس دوغلاس (#1) مع خليط الغاز المناسب.
      1. إذا كان المقصود فقط عدم التنفس في الغرفة الهواء، قم بتعيين الصمام الثلاثي الاتجاه إلى التكوين 2 (كما هو موضح في الشكل 1)ولا تملأ حقيبة دوغلاس (#1). وإلا استمر مع الخطوات التي تتضمن الخطوة 1.2.3.
      2. قم بتوصيل وحدة التحكم الجوي (الموضحة في الشكل 1)في منفذ الصمام الثلاثي (#3) بأسطوانة غاز (تحتوي على خليط الهواء المطلوب) باستخدام المحولات والأنابيب المناسبة. استخدم محول الكفة لتركيب أنبوب تعبئة غاز مقاس 1/8 بوصة إلى القطر الخارجي للصمام الثلاثي (#3).
      3. تعيين تجميع صمام ثلاثي الاتجاه إلى التكوين 1 (كما هو مبين في الشكل 1)للسماح للغاز المقصود للتدفق من اسطوانة التخزين إلى كيس دوغلاس (#1). فتح اسطوانة الغاز.
      4. بمجرد تعبئة حقيبة دوغلاس (#1) إلى الحجم المقصود (عادة نصف مملوءة)، أغلق منفذ أسطوانة الغاز وحدد الصمام الثلاثي الاتجاه إلى التكوين 2، الذي يعزل الغاز داخل كيس دوغلاس (#1). فصل وحدة التحكم الجوي من أي أنابيب تستخدم لملء حقيبة دوغلاس (#1).

2. إعداد الموضوع للتصوير

  1. بعد أن يوافق الموضوع على المشاركة في الدراسة ، والجلوس هذا الموضوع وراء جهاز التصوير OCTA. شرح إجراءات الاختبار للموضوع.
  2. تأكيد التاريخ الطبي للموضوع للتأكد من أن الشخص المعني ليس لديه حالات طبية موجودة تزيد من خطر المشاركة في الدراسة.
    ملاحظة: أمراض القلب والأوعية الدموية أو الرئوية الموجودة من قبل هي عوامل الخطر التي يمكن استبعاد الأشخاص من المشاركة فيها. من الضروري أن يفهم الموضوع أنه يمكنهم إيقاف الإجراء في أي وقت لأي سبب من الأسباب مثل الشعور بالدوار أو بعض الانزعاج الإضافي غير المتوقع.
  3. تحديد العين التي سيتم تقييمها وفقا لبروتوكول الاختبار. قد يتم صورة عين واحدة فقط للحد من وقت الاختبار وتقليل المضايقات المحتملة من عدم تنفس الغاز.
  4. النظر في تمدد العين إذا كان هذا الموضوع لديه حجم التلميذ من حوالي 2.5 ملم أو أقل. على الرغم من أن التمدد ليس إلزاميًا ، إلا أنه يعزز فرص الحصول على صور ذات جودة جيدة. إلى دلالة, غرس قطرة واحدة كل من 0.5% محلول العيون هيدروكلوريد بروباراكين, 1% محلول العيون مداري و 2.5% محلول فينيلفرين هيدروكلوريد العيون. يجب أن يحدث التمدد الكامل في غضون 10-15 دقيقة.

3. تجربة استفزاز الغاز واقتناء الصور

  1. إنشاء ملف تعريف للمريض في جهاز OCTA.
  2. ارتداء القفازات.
  3. مسح أسفل الرأس ثماني الذقن والراحة مع مسحة الكحول لتطهير الإعداد.
  4. حرر اللسان (#9) من عبوته المعقمة.
    ملاحظة: الامتناع عن لمس لسان حال أكبر قدر ممكن من هذا المكون يجعل الاتصال المباشر مع بطانة المخاط من فم الموضوع
  5. توصيل لسان حال (#9) بأنابيب توصيل الغاز (#8)
  6. ضع مقياس أكسدة النبض على إصبع الأشخاص وابدأ في مراقبة مستويات تشبع الأكسجين والنبض.
    ملاحظة: بمجرد أن يبدأ الموضوع في التنفس خليط الهواء المطلوب ، يجب مراقبة مقياس أكسدة النبض باستمرار من قبل الفاحص. إذا انخفض تشبع الأكسجين للموضوع إلى أقل من 94٪، يجب إيقاف التجربة، كإجراء وقائي للسلامة، ولاحظ الموضوع حتى يعودوا إلى خط الأساس.
  7. ضبط ارتفاع الإعداد OCTA بحيث يمكن لهذا الموضوع بسهولة بقية ذقنهم على مسند الذقن (#11) دون الإفراط في تمديد أو ثني رقبتهم.
  8. حلقة أنابيب تسليم الغاز (#8) مع لسان حال (#9) مرفق من خلال الرأس والذقن بقية مع لسان حال (#9) التي تواجه المريض. يكون حلقة أنابيب من خلال oppposite الجهاز جانب العين التي يتم بعد أن يكون هذا الموضوع.
  9. أدخل اللسان في فم المريض. تشجيع هذا الموضوع لممارسة التنفس من خلال الإعداد عدم التنفس لخلق الألفة مع الجهاز. تأكد من أن هذا الموضوع يأخذ تنفس عميق لتسهيل تبادل الغاز.
  10. ضع مشبك الأنف (#10) على هذا الموضوع للتأكد من أنهم يتنفسون من خلال لسان حال.
  11. احتفظ بالصمام الثلاثي الاتجاه في التكوين 2 أو قم بتغييره إلى التكوين 1 اعتمادًا على ما إذا كان يتم الحصول على صور للتعرض لهواء الغرفة أو خليط غاز معين، على التوالي. للرجوع إليها في المستقبل، لاحظ الوقت كبداية لاستنشاق الغاز.
  12. ضع الموضوع ذقنهم على القسم الأيمن أو الأيسر من مسند الذقن (#11) وفقًا للعين المختارة للتصوير.
  13. تأكد من أنها تتحرك رؤوسهم إلى الأمام حتى جبهتهم في اتصال ثابت مع مسند الرأس (#11).
  14. التقاط فحص OCTA من الفائدة كما يحددها بروتوكول الاختبار. في هذه الدراسة، تم التقاط ثلاث صور 3 مم × 3 مم تركزت على fovea بعد دقيقة واحدة من تنفس الغاز.
    1. يكون هذا الموضوع إبقاء رؤوسهم تواجه إلى الأمام ولا يزال في حين تركز على الهدف في وسط وجهة نظرهم
    2. في الصورة الحية التي شوهدت في عرض القزحية ، مركز المسح الضوئي.
    3. جلب القزحية في التركيز عن طريق تحريك مسند الذقن في أو خارج باستخدام الأسهم من اليسار واليمين.
    4. تأكد من تركز تراجع foveal في الفحص OCT، والتي يجب أن تحدث بشكل افتراضي.
    5. التقاط صورة. المسح سوف تستمر عادة عدة ثوان على جهاز OCTA.
    6. عرض صورة OCTA بعد الانتهاء من المسح الضوئي والتأكد من أنها ذات جودة كافية. يجب أن تكون قوة الإشارة 7 أو أفضل على مقياس من 10 نقاط التي تقدمها الشركة المصنعة للأوكتا.
    7. حدد حفظ العين أو إعادة مسحها.
    8. كرر الخطوات 3.14.1-3.14.7 لأكبر عدد ممكن من عمليات المسح الضوئي.
    9. السماح للموضوع بالجلوس من الجهاز. إزالة مقطع الأنف (#10) ولسان حال (#9) عندما لا تكون هناك حاجة إلى مزيد من مسح العين مع هذا الخليط الغاز.
  15. السماح للرعايا استراحة 2 دقيقة قبل البدء في CO2 تجارب استفزاز الغاز.
  16. ملء كيس دوغلاس مع أول خليط الهواء المطلوب (تتكون من 5٪ CO2،21٪ الأكسجين و النيتروجين 74٪ ) على النحو المحدد في الخطوة 1.2. سيكون الصمام الثلاثي في التكوين 2 بعد هذه الخطوة.
  17. إعداد كامل لجهاز عدم إعادة التنفس بالغاز عن طريق ربط وحدة التحكم الجوي بوحدة عدم التنفس كما هو موضح في الشكل 1 والموصوف في الخطوة 1.1.4. تأكد من أن جميع المفاصل محكمة الإغلاق مع شريط الختم.
  18. كرر الخطوات 3.9-3.14، ولكن الآن قم بتعيين الصمام الثلاثي الاتجاه إلى التكوين 1 عند توجيهه في الخطوة 3.11.
  19. إعطاء الموضوعات استراحة 10 دقيقة بعد استفزاز غاز CO2 للسماح بالعودة إلى خط الأساس.
  20. في حين أن هذا الموضوع هو في استراحة، وملء حقيبة دوغلاس مع 100٪ O2 وفقا للخطوة 1.2.
  21. كرر الخطوات 3.17-3.18 لإجراء التجربة تحت شروط استفزاز الغاز O2 بنسبة 100٪.

4. تنظيف التجريبية

  1. تجاهل العناصر التي يمكن التخلص منها من الإعداد: لسان حال الموضوع (#9) ومقطع الأنف (#10).
  2. تنظيف راحة الرأس والذقن (#11) باستخدام مسحة الكحول. مسح كرسي الموضوع، جدول أوكتا ومقابض أوكتا مع مسح مطهر لإزالة أي اللعاب خاطئ.
  3. افصل الإعداد في مكوناته الأساسية - وحدة التحكم في الهواء ووحدة عدم التنفس - في الصمام الثلاثي (#3).
  4. وبما أنه لم يكن ينبغي لأي زفير جوي من هذا الموضوع أن يصل إلى عناصر وحدة المراقبة الجوية، وأن يفرغ حقيبة دوغلاس وفقا للخطوة 1-2-2، وأن يكون في موقع لاسترجاعه في المستقبل. افصل أنبوب البور النظيف (#2) بالمحول (#2*) والصمام الثلاثي (#3) عن حقيبة دوغلاس إذا رغبت في ذلك لتسهيل التخزين. هذا يكمل وحدة التحكم الجوي تنظيف.
  5. قم بإزالة أنابيب توصيل الغاز (#8) من وحدة عدم التنفس عن طريق فصلها عن مفصل الكوع (#7). افصل أنابيب المطاط الداخلية (#5) ومحولات الأنابيب (#4)، عن صمام عدم التنفس في الاتجاهين (#6). ثم تفعل الشيء نفسه من مفصل الكوع (#7) عن طريق إزالة الشريط الختم وفصل الأجزاء عن طريق سحبها بعيدا.
    ملاحظة: يمكن تسهيل التنظيف الأكثر شمولاً لصمام عدم التنفس في الاتجاهين عن طريق تفكيكه لإزالة الحجاب الحاجز الداخلي للحصول على رعاية إضافية.
  6. إعداد حمام مطهر لتنظيف المكونات القابلة لإعادة استخدام
    1. ملء حاوية كبيرة بما يكفي لغمر أنابيب تسليم الغاز (#8) مع مطهر المنظفات المخفف بشكل مناسب ومختلطة بشكل جيد. في هذه الحالة، تمييع المنظفات بالماء إلى نسبة 1:6425.
  7. نقع أنابيب تسليم الغاز (#8)، في اتجاهين صمام غير التنفس (#6)، مفصل الكوع (#7)، أنابيب المطاط في المنزل (#5) ومحولات الأنابيب (#4) في حمام مطهر أعدت لمدة 10 دقيقة على الأقل.
  8. إزالة جميع أجزاء بعد انتهاء الحمام وشطف لهم جيدا بالماء.
  9. ضعها على منشفة ورقية على كونترتوب نظيف لتجفف الهواء.
  10. بمجرد الانتهاء من تجفيف الهواء، تخلص من منشفة ورقية ووضع جميع المكونات بعيدا للتخزين.

5- تصدير وتحليل بيانات الثمانية من البلدان الأمريكية

  1. تصدير بيانات OCTA
    1. تصدير بيانات OCTA عن طريق إدراج جهاز وسائط قابل للإزالة من اختيار في جهاز الكمبيوتر OCTA. العثور على هذا الموضوع والمسح الضوئي من الفائدة.
    2. حدد تصدير لإنشاء مجلد مضغوط يحتوي على موضوع بيانات الفائدة بتنسيق .bmp على جهاز الوسائط القابلة للإزالة.
  2. تحليل بيانات OCTA
    1. تنظيم بيانات الـ OCTA على كمبيوتر مختبري مع القدرة على إجراء تحليل ومعالجة صور إضافية.
    2. استخدم برنامجًا نصيًا مخصصًا لمنع الضوضاء باستخدام تقنية تحديد عمومية وتنفيذ استخراج ميزة إضافية. Binarize والهيكل العظمي للصور OCTA.
    3. على الصور بعد المعالجة، حساب كثافة الهيكل العظمي للوعاء (VSD)19،26، وهو مقياس بلا بعد من الطول الخطي الإجمالي للأوعية في صورة محسوبة بالمعادلة التالية التي يتم تنفيذها على صورة هيكل عظمي من OCTA:
      Equation 1
      حيث أنا وj تشير إلى تنسيق بكسل(i, j), L(i, j) يشير إلى بكسل أبيض يمثل فك الارتباط, X(i,j) يشير إلى جميع بكسل, ويشير n إلى أبعاد صفيف بكسل, والتي يمكن افتراض أن تكون n x n بكسل19,,26. يمثل مقام هذه المعادلة العدد الإجمالي للبيكسلات التي يتم حسابها كما هو مكتوب من الصورة الهيكلية، ولكن يمكن اعتبارها تمثل المساحة الفعلية للصورة بأكملها.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

يتكون الناتج من هذه التجربة من القراءات اليدوية المأخوذة من مقياس أكسدة النبض ، والتوقيت الملاحظ للتعرض للغاز أو المسح الضوئي لـ OCTA وبيانات التصوير الأولية OCTA. تتكون صورة OCTA من الأشعة المقطعية OCT B وإشارة فك الارتباط المرتبطة بكل فحص B. يتم إعطاء معلمات البيانات حسب مواصفات الجهاز. تم استخدام منصة ليزر مصدر اجتاحت أوكتا مع الطول الموجي المركزي من 1040-1060 نانومتر. توفر الصور دقة عرضية من 20 ميكرومتر ودقة محورية بصرية قدرها 6.3 ميكرومتر. في معظم الأحيان، يتم تقديم بيانات OCTA في شكل enface 2D كما هو مبين في الشكل التمثيلي 2. توجد العديد من المقاييس لتحديد هذه البيانات بطريقة تسمح بإجراء مقارنات بين الموضوعات وبين الظروف المختلفة. يتم عرض مقياس تمثيلي ، كثافة الهيكل العظمي للسفينة (VSD) ، مع تصوير الأوعية الشبكية الكامل في الشكل 2. كما الشعيرات الدموية الانقباض وvasodilate استجابة للتعرض للغاز، وكثافة الشعيرات الدموية تتغير أيضا. ومن المتوقع أن تؤدي الظروف الهايبقيمة إلى زيادة في VSD ومن المتوقع أن تؤدي ظروف فرط الأكسدة إلى انخفاض في VSD بالمقارنة مع ظروف الهواء في الغرفة.

Figure 2
الشكل 2: النتائج التمثيلية لكثافة الهيكل العظمي للسفينة (VSD) في فرط الأكسدة، وهواء الغرفة، والظروف الفائقة. يُظهر هذا الرسم تصوير الأوعية مقاس 3 مم × 3 مم من ثماني ثماني المائة ونتائج كثافة الأوعية لموضوع أنثوي صحي يبلغ من العمر 76 عامًا. الصف 1 يظهر واحد ممثل أفقي أكتوبر B-المسح الضوئي من خلال fovea مع إشارة فك الارتباط فوق ظهارة صبغة الشبكية ممثلة باللون الأحمر لكل من ظروف استفزاز التنفس الغاز - 100% O2,هواء الغرفة و 5% CO2 على التوالي. الصف 2 يتكون من صورة واحدة OCTA enface شيدت من 256 أوكتا B-بمسح، واحد منها هو مبين في الصف 1. الصف 3 يتكون من تلك الصور OCTA نفسه في الصف 2 بعد المعالجة اللاحقة التي تم binarized السفن والهيكل العظمي. الصف 4 يتكون من خريطة الحرارة التي تظهر VSD محسوبة محليا من الصور في الصف 3. لاحظ أن إجمالي VSD والعدد النسبي للنقاط الساخنة VSD المحلية يزيد مع تقدم واحد في الأعمدة من اليسار إلى اليمين. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

المنهجية التي وصفت للتو هي البروتوكول الكامل لتجربة استفزاز تنفس الغاز التي تسمح لقياس RVR موضوع في بيئة خاضعة للرقابة في نقاط زمنية محددة مع عدم إدخال تعديلات على جهاز التصوير OCTA والحد الأدنى من الانزعاج أو خطر على هذا الموضوع. يتم وصف هذا الإعداد بطريقة تسمح بإجراء تعديلات سهلة لتناسب احتياجات الباحث. يمكن أن تستوعب أنابيب إضافية لتناسب غرف العيادة المختلفة وبعض العناصر مثل أنابيب في المنزل أو مفصل الكوع قد يتم حذفها أو استبدالها بمكونات أخرى. يوضح الشكل 1 كيفية واجهة الأجزاء الرئيسية من الإعداد - وحدة التحكم الجوي ووحدة عدم التنفس ووحدة جهاز الموضوع/التصوير - مع بعضها البعض في اتصال بسيط واحد. يمكن التحكم بسهولة في مخاليط الغاز باستخدام كيس دوغلاس كخزان. بالإضافة إلى ذلك، يمكن إضافة شاشات إضافية في عدة نقاط في الإعداد. على سبيل المثال، يحتوي مفصل الكوع على منفذ أخذ عينات اختياري يمكن استخدامه لقياس الغازات في زفير الشخص المعني مثل ثاني أكسيد الكربون المدي النهائي2 لتحديد وصف أكثر دقة لحالة تنفس الشخص المعني. قوة هذا الجهاز غير التنفس هو في قدرته على التكيف مع كل من ظروف العيادة ومتطلبات الباحث. على الرغم من استخدام التصوير ثماني الثمانية، يمكن تصور طرائق التصوير الأخرى يمكن تنفيذها مع هذا الإعداد الغاز.

وقد يكون ترتيب التعرض للغازات أثناء الاختبار مهماً لعدم التحيز لتدابير التفاعل. وقد أشارت الدراسات التي أجراها Tayyari وآخرون24 إلى أن الحالة الانقباضية الأوعية الشبكية استمرت بعد الانتهاء من تحدي الغاز المفرط وقد تؤثر على تقييم RVR فائق الأكسدة. ومع ذلك، أظهرت الآخرين الأكسجين في وعاء الشبكية27 وقطر وعاء الشبكية16 على حد سواء العودة إلى خط الأساس في غضون 2.5 دقيقة بعد التوقف عن التنفس فرط أكسدة. ومدة استفزاز الغاز مهمة أيضا. وقد أظهرت الأعمال السابقة أن انقباض الأوعية يمكن قياسه بعد 1 دقيقة من التعرض للكعوز وأن كل انقباض الأوعية تقريبًا قد حدث بعد 4-5 دقيقة من البداية. سوف تظل أقطار السفينة مستقرة بعد ذلك مع التعرض للأكسجين لأكثر من 20 دقيقة على الأقل28. في حالة استفزاز الغاز الهايبركابني ، لوحظت ذروة الآثار على أقطار الأوعية الشريانية والوريدية في الشبكية بعد 3 دقيقة من التعرض لظروف ثاني أكسيد الكربون بنسبة 5٪4. الطريقة المقترحة هي هذه الدراسة تبدأ التصوير بعد 1 دقيقة من الغاز عدم التنفس لأن تأثير فرط الكبة على التفاعل الوعائي الدماغي قد ثبت أن يكون ما يعادل ها في 1 و 4 دقيقة، وبالتالي تقليل الوقت اللازم للتصوير وعدم الراحة المريض بشكل ملحوظ29.

باستخدام لسان حال مع مقطع الأنف، قد يحسن هذا الإعداد على تلك التجارب باستخدام قناع غاز. أشارت الدراسات السابقة التي تسبب حالات فرط الأكسدة باستخدام لسان حال إلى زيادة متوسطة في تركيز الأكسجين في الدم لشرايين الشبكية بنسبة 2٪15 مقارنة بزيادة 5٪30 عند استخدام القناع. ومع ذلك ، عن طريق إضافة مقطع الأنف ، يجب أن تقلل هذه الطريقة من احتمال أن تلهم الموضوعات أي كمية من الهواء من خلال أنفها كما قد حدث في هذه الدراسة السابقة. يجب أن تكون متوازنة احتمال الخطأ في الإعداد مع راحة المريض والمضاعفات الإضافية لارتداء قناع الوجه أثناء استخدام نظام OCTA غير معدلة. وتشمل هذه الفضاء للقناع في OCTA31 وإمكانية تبادل الغاز والاختلاط في الفضاء الكبير الذي يشغله القناع نفسه32. أحد المخاوف بشأن إعداد لسان حال هو احتمال حدوث تأثيرات انقباضية مضاعفة على RVR بسبب التغيرات في الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون2 (PCO2)أثناء تحريض فرط التخثر33. ويمكن تعديل جهاز التنفس للسيطرة على هذا التأثير المحير من خلال الحفاظ على ثابت نهاية ضغط المد والجزر الجزئي من ثاني أكسيد الكربون مع دائرة إعادة التنفس متتابعة33,34.

خلال الاختبار، قد يشعر المرضى بضيق في التنفس عند التنفس من خلال دائرة الأنبوب على الرغم من أنهم يأكسجينون بشكل جيد. هذا الإحساس هو يحتمل أن يكون بسبب زيادة المقاومة لتدفق الغاز عند التنفس من خلال أنابيب. ويمكن اتخاذ عدة خطوات لضمان عدم حدوث ارتباك أو انزعاج. أولاً ، من المهم تقليل طول المساحة الميتة بين فم الشخص وصمام عدم التنفس في الاتجاهين لتقليل إعادة تنفس الغاز. حتى مع شريحة قصيرة جدا، يمكن أن المواضيع لا تزال "يشعر" مثل التنفس هو أكثر صعوبة. لذلك ، من المهم أن يكون الموضوع يتنفس من خلال جهاز عدم التنفس الغازي قبل بدء أي جمع بيانات لتعريف الموضوع بالإعداد. يجب على الفاحص تذكير الموضوع بالتنفس ببطء وعمق ، وإبقاء العين عن كثب على قراءات قياس أكسدة النبض وإبلاغ هذا الموضوع بنتائجه للطمأنة. أيضا، تأكد من أن هذا الموضوع يمكن أن الجلوس بشكل مريح وبقية رؤوسهم بسهولة على مسند الرأس OCTA في حين يتم إدراج لسان حال. وهذا ينطوي على توجيه أنبوب لسان حال من خلال وحول مسند الذقن OCTA بحيث هذا الموضوع لا تحتاج لدغة أسفل بقوة للحفاظ عليه في أفواههم. ذكّر الموضوع بالحفاظ على النظرة إلى هدف التثبيت والحد من الإجراءات التي تؤدي إلى حركة العين أو الرأس ، بما في ذلك التحدث ، حيث يمكن لهذه القطع الأثرية الحركة في فحوصات OCTA. وينبغي تشجيع هذا الموضوع على الانسحاب من التجربة إذا كان عدم الراحة من المشاركة في الدراسة يتجاوز الحد الأدنى.

لا يتوقع أن يكون فرط الكُبَر وفرط الأكسجة تأثيرًا كبيرًا على متوسط ضغط الشرايين عند حجم ومدة اختلاف الغاز المشاهدة في هذه الدراسة خاصة في الموضوعات الطبيعية الهيموديناميكية35،36. ومع ذلك، قد يكون قياس ضغط الدم أثناء استفزازات التنفس الغازي مفيدًا إذا لم يؤدي إجراء القياس نفسه إلى إرباك الدراسة أو زيادة القلق الموضوع أثناء الاختبار. إذا كان المحفزات المفضلة لتقييم RVR هو زيادة متوسط ضغط الشرايين، يمكن النظر في طرق بديلة مثل اختبار قبضة اليد37،,38،,39 أو اختبار الضغط البارد40،والتي يمكن أن تزيد بشكل مباشر وفعال من ضغط الدم في الشخص المعني.

OCTA يسمح لداخل زيارة جيدة والتكاثر بين الزيارات في كل من المرضى الأصحاء وأولئك الذين يعانون من اعتلال الشبكية مع معظم معاملات الاختلاف لكثافة السفينة أقل من 6٪41،42. في مجموعة المرضى من الفائدة، مثل مرضى السكري، ظلت معامل بين الجلسات من تقلب لكثافة الأوعية أقل من 6٪ حتى في فترة شهر واحد43. وبالتالي، يمكن استخدام هذه الطريقة لمتابعة التغييرات الطولية في RVR. خلال المتابعة الطولية ، ومع ذلك ، سيكون من المهم تتبع المحتالين المحتملين لتقييم تفاعل الأوعية الدموية الشبكية مثل تناول القهوة44. قد تكون هناك أيضا حاجة إلى أن تكون حساسة للتباين اليومي الذي يمكن أن يؤثر على التفاعل اعتمادا على حالة وطبقة الشبكية التي تدرس45،46،47.

وعلى الرغم من التطبيق الواسع النطاق للطريقة، هناك بعض العوامل التي ينبغي أخذها في الاعتبار أثناء توظيف المرضى. على الرغم من أن هذا الإجراء غير التنفس لا يستخدم خليط غاز نقص الأكسجة، فإن زيادة مقاومة التنفس من خلال الأنبوب يمكن أن تشكل مخاطر إضافية لأولئك الذين يعانون بالفعل من أمراض الرئة الانسدادية بما في ذلك الربو ومرض الانسداد الرئوي المزمن. بالنسبة للمواضيع، بما في ذلك أولئك الذين يعانون من أمراض القلب، والتي يكون فيها ضيق التنفس مصدر قلق بالفعل، يجب أن تتلقى مشاركتهم في الدراسة تدقيقًا إضافيًا. في حالة الأمراض الوعائية الأكثر شيوعا بما في ذلك ارتفاع ضغط الدم والسكري، وقد أجريت اختبارات تحدي الغاز مع تكوينات الغاز مماثلة في هذه السكان المريض في عدة دراسات8،,9،,48،ومؤخرا مع الطريقة الموصوفة2،ولم تكن هناك تقارير عن الأحداث السلبية في هذه الأوراق.

وعلاوة على ذلك، على الرغم من أن الصور أوكتا تحتوي على معلومات هامة حول وظيفة شبكية العين والعديد من المعلمات يمكن حسابها لتحديد مورفولوجيا السرير الشعري49،50، كما هو الحال مع العديد من تقنيات التصوير الأخرى ، توجد قيود في تفسير مسح OCTA. يمكن أن تؤثر عيوب التصوير بما في ذلك التحف الإزاحة والتحف المتحركة والتحف الإسقاطية50 على جودة التصوير. تعتمد الأوكتا على التدفق للكشف عن الإشارة دون تصور البطانة أو جدار الأوعية الدموية. ونتيجة لذلك، تنطوي مقاييس الأوكتا على مؤشرات تمثل خصائص الأوعية الدموية الجوهرية ولكنها قد لا تكون تمثيلًا مثاليًا للميكروفاكولاتور. وقد أظهرت المقارنات مع علم الأنسجة أن الكثافة الحقيقية لالأوعية الدموية الشبكية قد تكون أكبر مما تم تقييمه مع أوكتا51. بالإضافة إلى ذلك، التغيرات الزمنية في التدفق داخل الأوعية الدقيقة أقل من 10-15 ميكرومتر يمكن أن يسبب الاختلاف في كثافة صورة أوكتا بين عمليات المسح23. ويشتبه في أن هذا يرجع إلى معدلات التدفق دون الحد الأدنى للسرعة القابلة للكشف.

وختاما، فإن راحة إعداد تبادل الغاز، وانخفاض تكلفة المواد، والقدرة على تطبيق الطريقة على مجموعة واسعة من أجهزة تصوير العيون يعني أنها ستظل ذات صلة بتصوير الشبكية، وخاصة مع أنظمة أوكتا. من خلال تحفيز استجابة RVR إيجابية وسلبية ، يمكن أيضًا استخدام هذا الإعداد للتحقيق في فسيولوجيا أمراض الأوعية الدموية الشبكية وكذلك حدود أنظمة OCTA نفسها عن طريق تصور تلك الأوعية التي تتهرب من الكشف باستخدام التكنولوجيا الحالية ولكن تظهر مع التحفيز إضافية.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

وقد قدم كارل زايس ميديتيك المنح التمويل والمعدات والدعم المالي لAHK المتعلقة بموضوع هذه المادة.

Acknowledgments

تم دعم هذا العمل من قبل NIH K08EY027006 ، R01EY030564 ، UH3NS100614 ، منح البحوث من كارل زايس ميديتيك شركة (دبلن ، كاليفورنيا) وتمويل إدارة غير مقيد من البحوث لمنع العمى (نيويورك ، نيويورك).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
5% CO2 gas [5% CO2, 21% O2, 74% N2] (Compressed) Institution Dependent (Praxair)
Bacdown Disinfectant Detergent Decon Labs 8001 https://deconlabs.com/products/disinfectant-bdd/
Clean-Bor Tubes (35 mm Inner Diameter) Vacumed 1011-108 http://www.vacumed.com/zcom/product/Product.do?compid=27&skuid=1197
Cuff adapter for Douglas bag filling Vacumed 22254 http://www.vacumed.com/zcom/product/Product.do?compid=27&prodid=343
Douglas bag (200 L capacity) Harvard Apparatus 500942 https://www.harvardapparatus.com/douglas-bag.html
Elbow Joint (Inner Diameter 19 mm/Outer Diameter 22 mm), Modified in House
Fingertip Pulse Oximeter (Pro-Series) CMS CMS 500DL https://www.walmart.com/ip/Pro-Series-CMS-500DL-Fingertip-Pulse-Oximeter-Blood-Oxygen-Saturation-Monitor-with-silicon-cover-batteries-and-lanyard/479049154
Gas Delivery Tube (22 mm Inner Diameter) Modified in House
Gas filling tube (1/8" for compressed gas)
Hydrogen Peroxide Cleaner Disinfectant Wipes Clorox Healthcare 30824 https://www.cloroxpro.com/products/clorox-healthcare/hydrogen-peroxide-cleaner-disinfectants/?gclid=EAIaIQobChMIk-KG4vi15QIVcRh9Ch0NNwLPEAAYASAAEgJIa_D_BwE&gclsrc=aw.ds
Lubricant Eye Drops Refresh Refresh Plus https://www.refreshbrand.com/Products/refresh-plus
Manual Directional Control Valves: Three-Way T-Shape Stopcock Type (Inner Diameter 28.6 mm, Outer Diameter 35 mm) Hans Rudolph 2100C Series www.rudolphkc.com
Medical O2 (Compressed) Institution Dependent
Mouth piece (Silicone, Model #9061) Hans Rudolph 602076 www.rudolphkc.com
OCTA Imaging Device (PLEX Elite 9000) Carl Zeiss Meditec, Dublin, CA, USA https://www.zeiss.com/meditec/int/product-portfolio/optical-coherence-tomography-devices/plex-elite-9000-swept-source-oct.html
Phenylephrine Hydrochloride Ophthalmic Solution, USP 2.5% Paragon Bioteck, Inc NDC 42702-102-15 https://paragonbioteck.com/products/diagnostics/phenylephrine-hydrochloride-ophthalmic-solution-usp-2-5/
Plastic Nose Clip Sterile Foam CS100 Sklar Sterile 96-2951 https://www.sklarcorp.com/disposables/plastic/plastic-nose-clip-sterile-foam-box-of-100.html
Proparacaine Hydrochloride Ophthalmic Solution, USP .5% Bausch + Lomb NDC 24208-730-06 https://www.bausch.com/ecp/our-products/rx-pharmaceuticals/generics
Regulator (tank dependent- 5% CO2: Fisherbrand Mulitstage Gas Cylinder Regulators) Genstar Technologies Company 10575150 https://www.fishersci.com/shop/products/fisherbrand-multistage-cylinder-regulators-22/10575150?keyword=true
Regulator (tank dependent- Oxygen: Fisherbrand Multistage Gas Cylinder Regulators) Genstar Technologies Company 10575145 https://www.fishersci.com/shop/products/fisherbrand-multistage-cylinder-regulators-22/10575145?keyword=true
Rubber Tubing (Inner diameter 19 mm, Outer diameter 27 mm), Made in House
Sealing tape- Parafilm Wrap (2" Wide) Cole Parmer PM992 https://www.coleparmer.com/i/parafilm-pm992-wrap-2-wide-250-ft-roll/0672050?PubID=VV&persist=True&ip=no&gclid=EAIaIQobChMInY3vqomz5QIVfyCtBh1VSg64EAAYASAAEgJ9n_D_BwE
Sterile Alcohol Prep Pads Medline MDS090670 https://www.medline.com/product/Sterile-Alcohol-Prep-Pads/Swab-Pads/Z05-PF03816
Tropicamide Ophthalmic Solution, USP 1% Akorn NDC 17478-102-12 http://www.akorn.com/prod_detail.php?ndc=17478-102-12
Tubing Adapter, Made in House
Two-way non-rebreathing valve (2600 Series- Inner Diameter 28.6 mm, Outer Diameter 35 mm) Hans Rudolph 2600 Series, UM-112078 www.rudolphkc.com

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Country, M. W. Retinal metabolism: A comparative look at energetics in the retina. Brain Research. 1672, 50-57 (2017).
  2. Ashimatey, B. S., Green, K. M., Chu, Z., Wang, R. K., Kashani, A. H. Impaired Retinal Vascular Reactivity in Diabetic Retinopathy as Assessed by Optical Coherence Tomography Angiography. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 60 (7), 2468 (2019).
  3. Hickam, J. B. M. D., Frayser, R. P. D. Studies of the Retinal Circulation in Man: Observations on Vessel Diameter, Arteriovenous Oxygen Difference, and Mean Circulation Time. Circulation. 33 (2), 302-316 (1966).
  4. Dorner, G. T., Garhoefer, G., Zawinka, C., Kiss, B., Schmetterer, L. Response of Retinal Blood Flow to CO2 -Breathing in Humans. European Journal of Ophthalmology. 12 (6), 459-466 (2002).
  5. Linsenmeier, R. A., Zhang, H. F. Retinal oxygen: from animals to humans. Progress in Retinal and Eye Research. 58, 115-151 (2017).
  6. Eliakim, M., Mor, I., Michaelson, I. C. Assessment of pharmacologic effects on the retinal circulation of hypertensive subjects by a quantitative method. Microvascular Research. 4 (4), 374-383 (1972).
  7. Gilmore, E. D., et al. Retinal arteriolar hemodynamic response to an acute hyperglycemic provocation in early and sight-threatening diabetic retinopathy. Microvascular Research. 73 (3), 191-197 (2007).
  8. Hickam, J. B., Sieker, H. O. Retinal Vascular Reactivity in Patients with Diabetes Mellitus and with Atherosclerosis. Circulation. 22 (2), 243-246 (1960).
  9. Gilmore, E. D., et al. Retinal Arteriolar Diameter, Blood Velocity, and Blood Flow Response to an Isocapnic Hyperoxic Provocation in Early Sight-Threatening Diabetic Retinopathy. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 48 (4), 1744 (2007).
  10. Garhofer, G. Reduced response of retinal vessel diameters to flicker stimulation in patients with diabetes. British Journal of Ophthalmology. 88 (7), 887-891 (2004).
  11. Felder, A. E., Wanek, J., Blair, N. P., Shahidi, M. Inner Retinal Oxygen Extraction Fraction in Response to Light Flicker Stimulation in Humans. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 56 (11), 6633-6637 (2015).
  12. Rose, K., Flanagan, J. G., Patel, S. R., Cheng, R., Hudson, C. Retinal Blood Flow and Vascular Reactivity in Chronic Smokers. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 55 (7), 4266 (2014).
  13. Omae, T., Nagaoka, T., Yoshida, A. Effects of Habitual Cigarette Smoking on Retinal Circulation in Patients With Type 2 Diabetes. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 57 (3), 1345 (2016).
  14. Pusparajah, P., Lee, L. H., Abdul Kadir, K. Molecular Markers of Diabetic Retinopathy: Potential Screening Tool of the Future. Frontiers in Physiology. 7, (2016).
  15. Hammer, M., Vilser, W., Riemer, T., Schweitzer, D. Retinal vessel oximetry-calibration, compensation for vessel diameter and fundus pigmentation, and reproducibility. Journal of Biomedical Optics. 13 (5), 054015 (2008).
  16. Gilmore, E. D., Hudson, C., Preiss, D., Fisher, J. Retinal arteriolar diameter, blood velocity, and blood flow response to an isocapnic hyperoxic provocation. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 288 (6), 2912-2917 (2005).
  17. Duan, A., Bedggood, P. A., Metha, A. B., Bui, B. V. Reactivity in the human retinal microvasculature measured during acute gas breathing provocations. Scientific Reports. 7 (1), 2113 (2017).
  18. Burns, S. A., Elsner, A. E., Sapoznik, K. A., Warner, R. L., Gast, T. J. Adaptive optics imaging of the human retina. Progress in Retinal and Eye Research. 68, 1-30 (2019).
  19. Kim, A. Y., Chu, Z., Shahidzadeh, A., Wang, R. K., Puliafito, C. A., Kashani, A. H. Quantifying Microvascular Density and Morphology in Diabetic Retinopathy Using Spectral-Domain Optical Coherence Tomography Angiography. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 57 (9), (2016).
  20. Koulisis, N., et al. Quantitative microvascular analysis of retinal venous occlusions by spectral domain optical coherence tomography angiography. PLOS ONE. 12 (4), 0176404 (2017).
  21. Kim, A. Y., et al. Quantifying Retinal Microvascular Changes in Uveitis Using Spectral-Domain Optical Coherence Tomography Angiography. American Journal of Ophthalmology. 171, 101-112 (2016).
  22. Kashani, A. H., et al. Optical coherence tomography angiography: A comprehensive review of current methods and clinical applications. Progress in Retinal and Eye Research. 60, 66-100 (2017).
  23. Yu, D. Y., et al. Retinal capillary perfusion: Spatial and temporal heterogeneity. Progress in Retinal and Eye Research. 70, 23-54 (2019).
  24. Tayyari, F., et al. The Relationship between Retinal Vascular Reactivity and Arteriolar Diameter in Response to Metabolic Provocation. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 50 (10), 4814 (2009).
  25. Lu, H., Liu, P., Yezhuvath, U., Cheng, Y., Marshall, O., Ge, Y. MRI Mapping of Cerebrovascular Reactivity via Gas Inhalation Challenges. Journal of Visualized Experiments. (94), e52306 (2014).
  26. Reif, R., Qin, J., An, L., Zhi, Z., Dziennis, S., Wang, R. Quantifying Optical Microangiography Images Obtained from a Spectral Domain Optical Coherence Tomography System. International Journal of Biomedical Imaging. 2012, 1-11 (2012).
  27. Olafsdottir, O. B., Eliasdottir, T. S., Kristjansdottir, J. V., Hardarson, S. H., Stefánsson, E. Retinal Vessel Oxygen Saturation during 100% Oxygen Breathing in Healthy Individuals. PLOS ONE. 10 (6), 0128780 (2015).
  28. Kiss, B., et al. Retinal Blood Flow during Hyperoxia in Humans Revisited: Concerted Results Using Different Measurement Techniques. Microvascular Research. 64 (1), 75-85 (2002).
  29. Yezhuvath, U. S., Lewis-Amezcua, K., Varghese, R., Xiao, G., Lu, H. On the assessment of cerebrovascular reactivity using hypercapnia BOLD MRI. NMR in biomedicine. 22 (7), 779-786 (2009).
  30. Hardarson, S. H., et al. Automatic Retinal Oximetry. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 47 (11), 5011 (2006).
  31. Sousa, D. C., Leal, I., Moreira, S., Dionísio, P., Abegão Pinto, L., Marques-Neves, C. Hypoxia challenge test and retinal circulation changes - a study using ocular coherence tomography angiography. Acta Ophthalmologica. 96 (3), 315-319 (2018).
  32. Slessarev, M., Somogyi, R., Preiss, D., Vesely, A., Sasano, H., Fisher, J. A. Efficiency of oxygen administration: Sequential gas delivery versus "flow into a cone" methods. Critical Care Medicine. 34 (3), 829-834 (2006).
  33. Gilmore, E. D., Hudson, C., Venkataraman, S. T., Preiss, D., Fisher, J. Comparison of Different Hyperoxic Paradigms to Induce Vasoconstriction: Implications for the Investigation of Retinal Vascular Reactivity. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 45 (9), 3207 (2004).
  34. Shahidi, A. M., Patel, S. R., Huang, D., Tan, O., Flanagan, J. G., Hudson, C. Assessment of total retinal blood flow using Doppler Fourier Domain Optical Coherence Tomography during systemic hypercapnia and hypocapnia. Physiological Reports. 2 (7), 12046 (2014).
  35. Maleki, N., et al. The Effect of Hypercarbia and Hyperoxia on the Total Blood Flow to the Retina as Assessed by Magnetic Resonance Imaging. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 52 (9), 6867 (2011).
  36. Smit, B., Smulders, Y. M., vander Wouden, J. C., Oudemans-van Straaten, H. M., Spoelstra-de Man, A. M. E. Hemodynamic effects of acute hyperoxia: systematic review and meta-analysis. Critical Care. 22 (1), 45 (2018).
  37. Piccolino, F. P., Cagini, C., Fruttini, D., Nicolò, M., Eandi, C. M., Tito, S. Retinal Vascular Reactivity in Central Serous Chorioretinopathy. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 59 (11), 4425 (2018).
  38. Sousa, D. C., et al. A Protocol to Evaluate Retinal Vascular Response Using Optical Coherence Tomography Angiography. Frontiers in Neuroscience. 13, 566 (2019).
  39. Robinson, F., Riva, C. E., Grunwald, J. E., Petrig, B. L., Sinclair, S. H. Retinal Blood Flow Autoregulation in Response to on Acute Increase in Blood Pressure. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 27 (5), 5 (1986).
  40. Gherghel, D., Hosking, S. L., Cunliffe, I. A. Abnormal Systemic and Ocular Vascular Response to Temperature Provocation in Primary Open-Angle Glaucoma Patients: A Case for Autonomic Failure. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 45 (10), 3546 (2004).
  41. You, Q., et al. Reproducibility of vessel density measurement with Optical Coherence Tomography Angiography in eyes with and without retinopathy. Retina. 37 (8), 1475-1482 (2017).
  42. Lei, J., et al. Repeatability and Reproducibility of Superficial Macular Retinal Vessel Density Measurements Using Optical Coherence Tomography Angiography En Face Images. JAMA Ophthalmology. 135 (10), 1092 (2017).
  43. Czakó, C., et al. Intrasession and Between-Visit Variability of Retinal Vessel Density Values Measured with OCT Angiography in Diabetic Patients. Scientific Reports. 8 (1), 10598 (2018).
  44. Field, A. S., Laurienti, P. J., Yen, Y. F., Burdette, J. H., Moody, D. M. Dietary Caffeine Consumption and Withdrawal: Confounding Variables in Quantitative Cerebral Perfusion Studies. Radiology. 227 (1), 129-135 (2003).
  45. Baek, S. U., et al. Diurnal change of retinal vessel density and mean ocular perfusion pressure in patients with open-angle glaucoma. PLOS ONE. 14 (4), 0215684 (2019).
  46. Müller, V. C., Storp, J. J., Kerschke, L., Nelis, P., Eter, N., Alnawaiseh, M. Diurnal variations in flow density measured using optical coherence tomography angiography and the impact of heart rate, mean arterial pressure and intraocular pressure on flow density in primary open-angle glaucoma patients. Acta Ophthalmologica. 97 (6), (2019).
  47. Sarwar, S., et al. Diurnal variation of choriocapillaris vessel flow density in normal subjects measured using optical coherence tomography angiography. International Journal of Retina and Vitreous. 4 (1), 37 (2018).
  48. Liu, P., De Vis, J. B., Lu, H. Cerebrovascular reactivity (CVR) MRI with CO2 challenge: A technical review. NeuroImage. 187, 104-115 (2019).
  49. Ting, D. S. W., et al. Optical Coherence Tomographic Angiography in Type 2 Diabetes and Diabetic Retinopathy. JAMA Ophthalmology. 135 (4), 306 (2017).
  50. Spaide, R. F., Fujimoto, J. G., Waheed, N. K., Sadda, S. R., Staurenghi, G. Optical coherence tomography angiography. Progress in retinal and eye research. 64, 1-55 (2018).
  51. An, D., et al. Quantitative comparisons between optical coherence tomography angiography and matched histology in the human eye. Experimental Eye Research. 170, 13-19 (2018).

Tags

علم الأعصاب، العدد 157، أوكتا، تفاعل الأوعية الدموية، شبكية العين، هايبركابينيا، فرط الأكسيا، البشر، الأوعية الشبكية / علم الأمراض، التصوير المقطعي، التماسك البصري
تفاعل الأوعية الدموية الشبكية كما تم تقييمه من قبل التصوير المقطعي التصويري التصويري التصويري
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Kushner-Lenhoff, S., Ashimatey, B.… More

Kushner-Lenhoff, S., Ashimatey, B. S., Kashani, A. H. Retinal Vascular Reactivity as Assessed by Optical Coherence Tomography Angiography. J. Vis. Exp. (157), e60948, doi:10.3791/60948 (2020).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter