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Bioengineering

ऑप्टिकल समेकन टोमोग्राफी का उपयोग करकृंतक मॉडल में ओकुलर रोग के विवो संरचनात्मक आकलन में

Published: July 24, 2020 doi: 10.3791/61588
Automatic Translation
1,2, 1,3, 1,2, 1,2,3
1Center of Excellence for Visual and Neurocognitive Rehabilitation, Atlanta Veterans Affairs Medical Center, 2Department of Biomedical Engineering, Georgia Institute of Technology, 3Department of Ophthalmology, Emory University

Summary

यहां, हम रेटिना अपघटन, ग्लूकोमा, मधुमेह रेटिनोपैथी और मायोपिया के मॉडल में विवो में रेटिना और ओकुलर संरचनाओं की कल्पना करने के लिए वर्णक्रमीय-डोमेन ऑप्टिकल समेकन टोमोग्राफी (एसडी-ओसीटी) के उपयोग का वर्णन करते हैं।

Abstract

स्पेक्ट्रल-डोमेन ऑप्टिकल समेकन टोमोग्राफी (एसडी-ओसीटी) विवो में रेटिना और ओकुलर संरचनाओं की कल्पना करने के लिए उपयोगी है। अनुसंधान में, एसडी-ओसीटी विभिन्न प्रकार के रेटिना और ओकुलर रोग और चोट मॉडल में परिवर्तन का मूल्यांकन और विशेषता करने के लिए एक मूल्यवान उपकरण है। प्रकाश प्रेरित रेटिना अपघटन मॉडल में, एसडी-ओसीटी का उपयोग समय के साथ फोटोरिसेप्टर परत के पतलेपन को ट्रैक करने के लिए किया जा सकता है। ग्लूकोमा मॉडल में, एसडी-ओसीटी का उपयोग रेटिना तंत्रिका फाइबर परत और कुल रेटिना मोटाई में कमी की निगरानी के लिए किया जा सकता है और ओकुलर उच्च रक्तचाप को प्रेरित करने के बाद ऑप्टिक तंत्रिका कपिंग का निरीक्षण करने के लिए किया जा सकता है। मधुमेह कृन्तकों में, एसडी-ओसीटी ने शोधकर्ताओं को कुल रेटिना मोटाई में कमी के साथ-साथ विशिष्ट रेटिना परतों की कम मोटाई का निरीक्षण करने में मदद की है, विशेष रूप से रोग की प्रगति के साथ रेटिना तंत्रिका फाइबर परत। मायोपिया के माउस मॉडल में, एसडी-ओसीटी का उपयोग अक्षीय मापदंडों का मूल्यांकन करने के लिए किया जा सकता है, जैसे अक्षीय लंबाई परिवर्तन। एसडी-ओसीटी के लाभों में ओकुलर संरचनाओं के विवो इमेजिंग, समय के साथ ओकुलर आयामों में परिवर्तन को मात्रात्मक रूप से ट्रैक करने की क्षमता और इसकी तेजी से स्कैनिंग गति और उच्च रिज़ॉल्यूशन शामिल हैं। यहां, हम एसडी-ओसीटी के तरीकों का विस्तार करते हैं और रेटिना अपघटन, ग्लूकोमा, मधुमेह रेटिनोपैथी और मायोपिया के मॉडल में हमारी प्रयोगशाला में इसके उपयोग के उदाहरण दिखाते हैं। विधियों में संज्ञाहरण, एसडी-ओसीटी इमेजिंग और मोटाई माप के लिए छवियों का प्रसंस्करण शामिल है।

Introduction

स्पेक्ट्रल-डोमेन ऑप्टिकल समेकन टोमोग्राफी (एसडी-ओसीटी) एक सटीक, उच्च-रिज़ॉल्यूशन इमेजिंग साधन है जो चिकित्सकों और शोधकर्ताओं को ओकुलर संरचनाओं की जांच करने की अनुमति देता है। यह इमेजिंग तकनीक माइक्रोमीटर स्केल 1,2 पर विवो में त्रि-आयामी रेटिना छवियों को पकड़ने के लिए इंटरफेरोमेट्री पर आधारित है। यह संरचनात्मक दोषों और / या रेटिना परतों और सबरेटिनल द्रव3 के पतलेपन जैसी पैथोलॉजिकल विशेषताओं की आसान पहचान और सटीकता के कारण दृष्टि अनुसंधान और क्लिनिक में सबसे अधिक बार इस्तेमाल किए जाने वाले इमेजिंग तौर-तरीकों में से एक बन गया है। दृष्टि से संबंधित विकारों के पशु मॉडल का उपयोग करके अनुसंधान में, एसडी-ओसीटी ने संरचना और कार्य और उनके हिस्टोपैथोलॉजिकलमूल के बीच संबंधों के आवश्यक गैर-आक्रामक विश्लेषण प्रदान किए हैं। इसके रिज़ॉल्यूशन के कारण (आंख5 में गहराई के आधार पर 2-3 माइक्रोन तक), एसडी-ओसीटी में रेटिना परत मोटाई में छोटे बदलावों का भी पता लगाने की क्षमता है। इस प्रकार का विश्लेषण रोग की प्रगति के लिए आवश्यक जानकारी प्रदान कर सकता है और दृष्टि से संबंधित विकारों के लिए न्यूरोप्रोटेक्टिव विधियों और उपचारों की प्रभावकारिता का आकलन कर सकता है।

एसडी-ओसीटी संरचना हिस्टोलॉजिकल रूप से जांचने के लिए एक गैर-आक्रामक विकल्प है, और दोनों को सहसंबद्ध दिखाया गयाहै। जबकि एसडी-ओसीटी सेलुलर रिज़ॉल्यूशन तक नहीं पहुंचता है, यह जानवरों में अनुदैर्ध्य अध्ययन की अनुमति देता है। यह फायदेमंद है क्योंकि रोग की प्रगति को समय के साथ व्यक्तिगत जानवरों में ट्रैक किया जा सकता है, जो विशिष्ट समय बिंदुओं पर जानवरों को इच्छामृत्यु करने के विपरीत है। जैसा कि इमेजिंग तकनीकों में सुधार जारी है, एसडी-ओसीटी तकनीक भी प्रगति करेगी, जो बढ़ी हुई छवि की गुणवत्ता के साथ-साथ रेटिना रक्त वाहिका समारोह जैसी जैविक प्रक्रियाओं का ठीक विस्तार से आकलन करने की क्षमता प्रदान करेगी। 1991 में इसके आगमन के बाद से, एसडी-ओसीटी तकनीक ने संकल्प, गति और संवेदनशीलता में भारी प्रगति देखीहै।

वर्तमान अध्ययन रेटिना अपघटन, ग्लूकोमा और मधुमेह रेटिनोपैथी के कृंतक मॉडल में रेटिना परतों में परिवर्तन को निर्धारित करने के लिए एक एसडी-ओसीटी प्रणाली का उपयोग करता है। यहां उपयोग की जाने वाली एसडी-ओसीटी प्रणाली एक फूरियर-डोमेन ओसीटी-सिस्टम है जो वास्तविक समय में गहराई से हल की गई छवियों को प्राप्त करने, संसाधित करने और संग्रहीत करने के लिए कम शक्ति, निकट-अवरक्त प्रकाश का उपयोग करती है। एसडी-ओसीटी प्रणाली ने 800 एनएम तरंग दैर्ध्य बैंड में गहराई-इमेजिंग क्षमता का विस्तार किया है, जो 8 मिमी गहराई और 4 μm रिज़ॉल्यूशन प्रदान करता है। फूरियर डोमेन डिटेक्शन में, ऊतक से बिखरे हुए प्रकाश और एक संदर्भ पथ के बीच हस्तक्षेप संकेत को फूरियर को बिखरे हुए तीव्रता 8 के अक्षीय स्कैन और / या अक्षीय गहराई प्रोफाइल बनाने के लिए रूपांतरितकिया जाता है। यहां अध्ययन के लिए, ओसीटी बीम को क्रमिक रूप से अक्षीय स्कैन प्राप्त करते समय वांछित रेटिना संरचना पर स्कैन किया जाता है। आमतौर पर, एक स्कैन पैटर्न रैखिक एक-आयामी स्कैन लाइनों (ए-स्कैन) के संग्रह के रूप में दो-आयामी ग्रिड (बी-स्कैन) प्राप्त करता है, जो एक रैस्टर स्कैन पैटर्न का उपयोग करके 2 डी क्रॉस-सेक्शनल छवियों के अनुरूप होता है। चूहों में मायोपिया पर केंद्रित अध्ययनों के लिए, इस प्रणाली का उपयोग ओकुलर संरचनाओं (जैसे, कॉर्निया मोटाई, लेंस मोटाई, विट्रियस चैंबर गहराई और अक्षीय लंबाई) के आयामों को मापने के लिए भी किया जाता है।

वर्तमान प्रणाली उपयोगकर्ताओं को अपने स्वयं के प्रोटोकॉल डिजाइन करने की अनुमति देती है, स्कैन बनाती है जिसे रुचि की ओकुलर संरचनाओं के आधार पर तैयार और चुना जा सकता है। इन उपयोगकर्ता परिभाषित प्रोटोकॉल में दिखाए गए प्रमुख स्कैन इस इमेजिंग तकनीक को उपयोगकर्ता के अनुकूल बनाते हैं। छवि विश्लेषण के लिए, हमने एक गणित मॉडलिंग कार्यक्रम में अनुकूलित प्रोग्रामिंग विकसित की है। एसडी-ओसीटी ओकुलर संरचनाओं में पैथोमोर्फोलॉजिकल परिवर्तनों को गैर-आक्रामक रूप से पहचानने और निर्धारित करने और दृष्टि से संबंधित रोग की प्रगति की निगरानी करने के लिए एक शक्तिशाली उपकरण है।

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Protocol

वर्णित सभी प्रक्रियाओं को अटलांटा वेटरन्स अफेयर्स संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति द्वारा अनुमोदित किया गया था और प्रयोगशाला जानवरों की देखभाल और उपयोग के लिए राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान गाइड के अनुरूप था (एनआईएच प्रकाशन, 8वां संस्करण, अद्यतन 2011)।

नोट: नीचे दिए गए प्रोटोकॉल को विकसित करने के लिए उपयोग की जाने वाली एसडी-ओसीटी प्रणाली सामग्री की तालिका में वर्णित है। जबकि कुछ प्रक्रियाएं इस विशेष प्रणाली के लिए विशिष्ट हैं, समग्र दृष्टिकोण को अन्य ओसीटी उपकरणों और पशु मॉडल के लिए अनुकूलित किया जा सकता है। इसके अलावा, हमारी प्रयोगशाला में, इन प्रोटोकॉल का उपयोग आमतौर पर चूहों और चूहों में किया जाता है; हालांकि, समग्र दृष्टिकोण को विभिन्न पशु मॉडल और एसडी-ओसीटी उपकरणों के लिए अपनाया जा सकता है बशर्ते किसी व्यक्ति के पास अपने डिवाइस पर सही लेंस और क्षमताएं हों।

1. ऑप्टिकल समेकन टोमोग्राफी उपकरण स्थापित करें

  1. एसडी-ओसीटी सॉफ्टवेयर (सामग्री तालिका) खोलें।
  2. परिभाषित करें कि ओसीटी, अध्ययन और उपचार शाखा (यदि प्रासंगिक हो) कौन ले रहा है। इन श्रेणियों को इस तरह से नाम दें जो शोधकर्ताओं को डेटा विश्लेषण के दौरान बाद में वांछित स्कैन की खोज करने में मदद करेगा।
    1. रोगी /परीक्षा टैब में, परीक्षण परीक्षक पर क्लिक करें. परीक्षक का नाम चुनें. नए परीक्षकों को जोड़ने के लिए सेटअप परीक्षक और चिकित्सक बटन का उपयोग करें।
    2. अध्ययन को परिभाषित करने के लिए अध्ययन नाम पर क्लिक करें। एक नया अध्ययन जोड़ने या मौजूदा अध्ययन में उपचार को संशोधित करने के लिए अध्ययन टैब पर क्लिक करें। उपचार हाथ का चयन करने के लिए उपचार शाखा का चयन करें के दाईं ओर क्लिक करें।
  3. रोगी जोड़ें बटन पर क्लिक करें, जिसका उपयोग पूरे समूह के लिए एक नया टाइमपॉइंट जोड़ने के लिए किया जाता है। जब विंडो प्रकट हो, तो ID संख्या, प्रथम नाम और अंतिम नाम दर्ज करें. पुरुष या महिला का चयन करें। जन्म तिथि दर्ज करें।
  4. अलग-अलग चूहों को जोड़ने के लिए परीक्षा जोड़ें बटन पर क्लिक करें। चूहों की पहचान करने के लिए, एक परीक्षा पर क्लिक करें। परीक्षा संपादित करें क्लिक करें. नोट्स दर्ज करें बॉक्स में आईडी नंबर दर्ज करें। परिवर्तन सहेजें बटन क्लिक करें.
  5. डिवाइस (चित्रा 1 बी) में उचित लेंस संलग्न करें, सॉफ़्टवेयर में संबंधित कॉन्फ़िगरेशन का चयन करें, और संबंधित संदर्भ हाथ की स्थिति में डायल करें।
    नोट: वर्णित एसडी-ओसीटी प्रणाली में अनुकूलित लेंस, प्रीसेट स्कैन पैटर्न और संदर्भ हाथ सेटिंग्स हैं जो पशु प्रजातियों और आंखों के क्षेत्र (रेटिना या कॉर्निया, माउस या चूहा) के लिए विशिष्ट हैं। इनमें से कुछ विवरण वर्णित एसडी-ओसीटी प्रणाली के लिए विशिष्ट हैं (सामग्री की तालिका देखें)। उदाहरण के लिए, सभी डिवाइस संदर्भ हाथ पथ लंबाई के मैन्युअल समायोजन की पेशकश नहीं करते हैं।
  6. परीक्षा टैब में, इमेजिंग टैब पर आगे बढ़ने के लिए हाइलाइट की गई परीक्षा पर डबल क्लिक करें और इमेजिंग शुरू करें या बस इमेजिंग टैब पर क्लिक करें। यदि कोई डिफ़ॉल्ट स्कैन है, तो इसे हटाने के लिए राइट क्लिक करें।
  7. सूची से प्रोटोकॉल का चयन करें बटन पर क्लिक करके एक पूर्व-निर्धारित स्कैन प्रोटोकॉल लोड करें। वैकल्पिक रूप से, व्यक्तिगत स्कैन जोड़ें।
  8. ग्लूकोमा और डायबिटिक रेटिनोपैथी के चूहे के मॉडल और रेटिना अपघटन के माउस मॉडल के लिए, एक पूर्व-सेट चुनें जिसमें चार छवियां शामिल हों: 2 ओडी और 2 ओएस स्कैन। माउस मायोपिया के लिए, एक पूर्व-सेट चुनें जिसमें 8 छवियां हों: 4 ओडी और 4 ओएस स्कैन।
    नोट: पूर्व-सेट इमेजिंग को अनुभाग 3 में अधिक विस्तार से समझाया जाएगा। यह कुछ ऐसा है जो प्रत्येक प्रयोगशाला ऑन-साइट स्थापना के दौरान अपने लिए या निर्माता के साथ बनाती है।

2. जानवर को एनेस्थेटाइज करें

  1. एनेस्थेटिक का प्रशासन करें।
    1. इंट्रापरिटोनियल इंजेक्शन के माध्यम से केटामाइन (60 मिलीग्राम / किग्रा) और ज़ाइलाज़िन (7.5 मिलीग्राम / किग्रा) के साथ चूहों को एनेस्थेटाइज करें।
    2. इंट्रापरिटोनियल इंजेक्शन के माध्यम से केटामाइन (80 मिलीग्राम / किग्रा) और ज़ाइलाज़िन (16 मिलीग्राम / किग्रा) के साथ चूहों को एनेस्थेटाइज करें।
    3. तब तक प्रतीक्षा करें जब तक कि जानवर पूरी तरह से एनेस्थेटाइज्ड न हो जाएं और पैर की अंगुली चुटकी का जवाब न दें।
  2. पुतली फैलाव की बूंदों (1% ट्रॉपिकामाइड) का प्रबंधन करें। इमेजिंग से पहले विद्यार्थियों के फैलने की प्रतीक्षा करें।
    नोट: विद्यार्थियों का फैलाव दृश्य के क्षेत्र को बढ़ाता है लेकिन एक आवश्यकता नहीं है। आंख को सुन्न करने के लिए स्थानीय (कॉर्नियल) एनेस्थेटिक ड्रॉप्स (0.5% टेट्राकेन) का भी उपयोग किया जाना चाहिए यदि कुछ भी आंख को छू रहा होगा (उदाहरण के लिए, यदि संपर्क लेंस लागू कर रहे हैं या गाइड का उपयोग कर रहे हैं)। एक गाइड एक उपकरण है जिसे स्कैन सिर पर रखा जाता है और शुरुआती लोगों को आंख और स्कैन सिर को लाइन करने में मदद करता है।
  3. कृंतक को एनेस्थेटाइज करने के बाद, कृंतक को कृंतक संरेखण प्रणाली में रखें जो जानवर को 3-आयामी अंतरिक्ष (चित्रा 1ए, 1 सी और 1 डी) में घुमा सकता है। थर्मल सहायता प्रदान करें।
    नोट: वर्तमान में, हम एसडी-ओसीटी डिवाइस के साथ डिजाइन और बेचे गए चूहों और चूहों के लिए कृंतक संरेखण प्रणाली का उपयोग करते हैं।
  4. आंखों को चिकनाई रखने के लिए तरल (जैसे, खारा या कृत्रिम आँसू) लागू करें। सुनिश्चित करें कि इमेजिंग के दौरान आंख सूख न जाए ताकि स्कैन के बीच आंख के ऑप्टिकल गुणों को बनाए रखा जा सके (जब कॉर्निया गीला होता है, तो रेटिना को स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है)।
    1. पहली आंख को स्कैन करते समय विपरीत आंख में नमी बनाए रखना सुनिश्चित करें ताकि यह सूख न जाए।
  5. इमेजिंग से ठीक पहले अतिरिक्त खारा दूर करने के लिए एक नाजुक टास्क वाइप का उपयोग करें, क्योंकि आंख पर बहुत अधिक या बहुत कम स्नेहक छवि की गुणवत्ता को प्रभावित करेगा।
    नोट: ओसीटी के दौरान बाँझ स्नेहक जेल के उपयोग की सिफारिश नहीं की जाती है क्योंकि यह इमेजिंग में हस्तक्षेप कर सकता है। यदि आवश्यक हो, तो प्रक्रिया के बाद बाँझ स्नेहक जेल का उपयोग किया जा सकता है। पूरे परीक्षण के दौरान आंख पर पर्याप्त नमी सुनिश्चित करने के लिए एक संपर्क लेंस भी लागू किया जा सकता है। हमारे अनुभव में, एक संपर्क लेंस ने छवि की गुणवत्ता में उल्लेखनीय सुधार प्रदान नहीं किया, लेकिन संपर्क लेंस इमेजिंग सत्र के दौरान कॉर्निया सुखाने के जोखिम को कम करने में मदद करते हैं।

3. कृंतक ओसीटी इमेजिंग

  1. एक आंख (ओएस या ओडी) से शुरू करें और बाद में विपरीत आंख की छवि बनाएं।
    1. कृंतक संरेखण प्रणाली की दो घूर्णी गतियों का उपयोग करके जानवर को स्थिति दें, जैसे कि दृष्टि क्षैतिज है और ओसीटी लेंस (चित्रा 1 डी) की धुरी को नीचे देख रही है।
    2. डेटा संग्रह के लिए रेटिना को उन्मुख करने के लिए फ्री रन मोड में ओसीटी का उपयोग करें। वास्तविक समय में क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर बी-स्कैन दोनों के निरंतर प्रदर्शन के लिए शुरू में एआईएम मोड (एआईएम बटन पर क्लिक करके) का उपयोग करें।
    3. स्कैन सिर को आंख के करीब ले जाएं जब तक कि रेटिना दिखाई न दे (क्योंकि माउस और चूहे रेटिना लेंस फिक्स्ड-फोकस होते हैं, लेंस को आंख की ओर ले जाना रेटिना में गहराई से केंद्रित होता है)। फिर पशु की स्थिति को ऊपर/नीचे समायोजित करने के लिए कृंतक संरेखण प्रणाली का उपयोग करें और केंद्र में ऑप्टिक तंत्रिका सिर को स्थिति में रखने के लिए स्विवेल / ट्विस्ट करें, क्षैतिज स्कैन क्षैतिज बनाएं, और ऊर्ध्वाधर स्कैन ऊर्ध्वाधर (चित्रा 1 ए)।
    4. काम की दूरी को समायोजित करें ताकि रेटिना छवि सपाट हो और घुमावदार न हो।
    5. छवि को डिस्प्ले विंडो के शीर्ष के पास रखने के लिए संदर्भ हाथ की स्थिति समायोजित करें। सावधान रहें कि बहुत दूर धक्का न दें या आंख की छवि खुद पर वापस पलट जाएगी।
  2. रेटिना इमेजिंग
    1. ग्लूकोमा, रेटिना अपघटन और मधुमेह रेटिनोपैथी मॉडल के लिए: एक वॉल्यूम स्कैन को परिभाषित करें जिसमें औसत के लिए 1000 x 100 x 1 (ए स्कैन एक्स बी स्कैन एक्स रिपीट बी स्कैन) शामिल हैं। चूहों में, एक वॉल्यूम स्कैन लें जो 3 x 3 मिमी है। चूहों में, 1.5 x 1.5 मिमी वॉल्यूम स्कैन लें।
    2. ऑप्टिक तंत्रिका को क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर पहुंच में केंद्रित करें ताकि वॉल्यूम स्कैन केंद्र में हो। यह सुनिश्चित करने के लिए समय निकालें कि ऑप्टिक तंत्रिका सिर स्कैन के केंद्र में है और नाक-अस्थायी और बेहतर-अवर अक्षों के साथ सीधे है (चित्रा 2)। यदि आवश्यक हो, तो यह सुनिश्चित करने के लिए स्कैन और पुन: केंद्र करें। इस स्कैन को आवश्यकतानुसार दोहराएं जब तक ऑप्टिक तंत्रिका सिर केंद्रित न हो और दोनों अक्षों के साथ संरेखित न हो। फ़ोटो लेने के लिए स्नैपशॉट बटन क्लिक करें.
      नोट: कुछ एसडी-ओसीटी उपकरणों में संदर्भ हाथ के साथ प्रकाश स्रोत से आंख की दूरी को समायोजित करके आंख की वक्रता में ऑप्टिकल रूप से हेरफेर करने का विकल्प होता है (उदाहरण के लिए, छवि चपटी होती है)। हम पूर्ववर्ती-पीछे की दिशा के साथ सटीकता में सुधार के लिए रेटिना परतों के माध्यम से प्रत्यक्ष मोटाई माप लेते समय छवियों को चपटा करने और केंद्रित करने की सलाह देते हैं।
    3. छवि सहेजने के लिए सहेजें बटन क्लिक करें.
    4. ऑप्टिक तंत्रिका सिर पर केंद्रित एक रेडियल स्कैन लें जो 1000 x 4 x 20 है (ए-स्कैन एक्स बी-स्कैन एक्स दोहराया बी-स्कैन)। आंख या रेटिना की छवि स्पष्टता को बढ़ाने के लिए बार-बार बी स्कैन का उपयोग करें, जो डेटा विश्लेषण के दौरान आंख के क्षेत्रों या रेटिना की परतों की व्याख्या करने में मदद करेगा।
      नोट: फिर से, चूहों में यह रेडियल स्कैन 3 मिमी है, जबकि चूहों में रेडियल स्कैन 1.5 मिमी है।
    5. छवि सहेजें।
    6. विपरीत आंख में चरण 3.1 से 3.2.5 तक दोहराएं।
  3. अक्षीय लंबाई माप
    1. उन परियोजनाओं के लिए जिनमें माउस मायोपिया जैसे पूरी आंख की इमेजिंग शामिल है, पूरी आंख के तीन स्कैन और प्रत्येक आंख के लिए एक रेटिना स्कैन लें। एक पूर्व-सेट चुनें जिसमें एक रेडियल स्कैन होता है जो 500 x 20 x 1 होता है और आंख के पूर्ण व्यास को शामिल करता है।
      नोट: यह सेटिंग कॉर्निया से कोरॉइड तक माउस आंख की पूरी लंबाई की एक छवि प्रदान करती है।
    2. दृश्य क्षेत्र में आंख और रेटिना के मध्य को केंद्र में रखें। तीन रेडियल स्कैन (पूरी आंख स्कैन) लें: एक रैखिक बी स्कैन जो 1000 x 5 x 2 है और एक ही स्थान पर 1000 x 5 x 2 के दो अतिरिक्त रैखिक बी स्कैन हैं। छवियों को सहेजें।
    3. बाद में, यदि वांछित हो, तो ज़ूम इन करें और 3.2 में विवरण के समान वॉल्यूम या आयताकार स्कैन (रेटिना स्कैन) लें जिसमें 1000 x 20 ए स्कैन एक्स बी स्कैन होते हैं। वॉल्यूम स्कैन सहेजें।
    4. विपरीत आंख में चरण 3.3 से 3.3.3 तक दोहराएं।
      नोट: अक्षीय लंबाई माप केवल छोटी आंखों (माउस या छोटे) पर संभव हैं क्योंकि वर्तमान प्रणालियों की इमेजिंग विंडो एक बड़ी आंख को पकड़ने के लिए पर्याप्त बड़ी नहीं है।

4. पोस्ट-इमेजिंग चरण

  1. एक क्लाउड पर सहेजे गए डेटा को स्टोर करें, जो डेटा प्रबंधन के लिए अच्छा अभ्यास है और बाद के विश्लेषण के लिए आसान पहुंच की अनुमति देता है। गणितीय मॉडलिंग प्रोग्राम (सामग्री की तालिका) में विकसित कस्टम सॉफ़्टवेयर के साथ डेटा विश्लेषण करें।
  2. कृंतक संरेखण प्रणाली से कृंतक को हटा दें और ज़ाइलाज़िन के प्रभाव को उलटने के लिए एटिपामेज़ोल (चूहों और चूहों के लिए 1 मिलीग्राम / किग्रा) का इंट्रापरिटोनियल इंजेक्शन दें, ताकि कृंतक अधिक तेज़ी से जाग जाए।
  3. कृन्तकों को कम गर्मी पर हीटिंग पैड पर ठीक होने दें। आवश्यकतानुसार अतिरिक्त खारी बूंदें दें। कृन्तकों को उनके घर के पिंजरे में वापस लाएं जब वे पूर्ण अनुकरण प्राप्त कर लेते हैं।
  4. प्रोग्राम बंद करें और OCT बंद करें।

5. ओसीटी छवियों के पोस्ट-प्रोसेसिंग

  1. विशिष्ट ओसीटी आवश्यकताओं के अनुरूप गणितीय मॉडलिंग प्रोग्राम में विकसित कस्टम सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके छवियों को संसाधित करें (उदाहरण के लिए, छवियों को मैन्युअल रूप से चिह्नित करके रुचि के क्षेत्रों की मोटाई को मापें)।
  2. छवि के उद्देश्य (माउस रेटिना, चूहा रेटिना, या मायोपिया / अक्षीय लंबाई) के आधार पर, तीन अलग-अलग कार्यक्रमों में से एक का उपयोग करें:
    1. रेटिना को संसाधित करने के लिए, लोड करने के लिए ओसीटी स्कैन का चयन करें। सबसे पहले, एक साधारण क्लिक के साथ ऑप्टिक तंत्रिका सिर के केंद्र को परिभाषित करें।
    2. देखें क्योंकि कार्यक्रम ऑप्टिक तंत्रिका सिर के दोनों ओर दूरी को परिभाषित करने वाली ऊर्ध्वाधर रेखाएं उत्पन्न करता है। ध्यान दें कि चूहे रेटिना में, ये रेखाएं ऑप्टिक तंत्रिका सिर के केंद्र से 0.5 मिमी और 1.2 मिमी दूर होती हैं, वर्तमान में विश्लेषण किए गए रेडियल बी स्कैन के आधार पर आंख के नाक-अस्थायी और अवर-बेहतर अक्षों का प्रतिनिधित्व करने वाली कुल 4 ऊर्ध्वाधर रेखाओं के लिए।
      नोट: माउस रेटिना में, ये ऊर्ध्वाधर रेखाएं ऑप्टिक तंत्रिका सिर केंद्र से 0.25 मिमी और 0.5 मिमी पर होती हैं।
    3. प्रत्येक पंक्ति के साथ निम्नलिखित परतों को चित्रित करें:
      रेटिना तंत्रिका फाइबर परत (आरएनएफएल), आंतरिक प्लेक्सीफॉर्म परत (आईपीएल), आंतरिक परमाणु परत (आईएनएल), बाहरी प्लेक्सीफॉर्म परत (ओपीएल), बाहरी परमाणु परत (ओएनएल), बाहरी सीमित झिल्ली (ईएलएम), आंतरिक खंड / बाहरी खंड (आईएस / ओएस), रेटिना वर्णक उपकला (आरपीई), और कुल रेटिना मोटाई।
      नोट: रेडियल स्कैन में आमतौर पर नाक / अस्थायी और बेहतर / अवर लेबल नहीं होते हैं जब इसे खोला जाता है। स्कैन इस तरह से बनाए जा सकते हैं कि उनके पास एन / टी और एस / आई अभिविन्यास है, और विशेष रूप से उन स्कैन का बाद में विश्लेषण किया जाता है।
    4. एक छवि को चित्रित करने और प्रोग्राम बंद होने के बाद, इन मापों को डेटा विश्लेषण के लिए स्प्रेडशीट सॉफ़्टवेयर में निर्यात करें।
  3. समूहों के बीच तुलना करने के लिए चरण 5 से इन लंबाई और मोटाई मूल्यों का उपयोग करें, उदाहरण के लिए, यह निर्धारित करना कि क्या क्षेत्रीय अंतर (एन / टी / एस / आई), या अनुदैर्ध्य परिवर्तन हैं।
  4. रेटिना माप के लिए, पहले यह निर्धारित करें कि क्या 0.5 मिमी और 1.2 मिमी दूरी पर नाक-अस्थायी और अवर-बेहतर अक्ष में कोई अंतर है।
    नोट: यदि क्वाड्रेंट्स में अंतर नहीं देखा जाता है, तो 0.5 मिमी और 1.2 मिमी माप एक साथ औसत हो सकते हैं। यह माउस रेटिना स्कैन के लिए केवल 0.25 मिमी और 0.5 मिमी पर एक समान दृष्टिकोण है।
  5. मायोपिया अध्ययन के लिए, आंख के ऑप्टिकल अक्ष के साथ ओकुलर मापदंडों का आकलन करने के लिए इस कार्यक्रम का उपयोग करें। गणितीय मॉडलिंग प्रोग्राम खोलें। सबसे पहले, लोड करने के लिए एक छवि का चयन करें।
    1. छवि लोड करने के बाद, मैन्युअल रूप से प्रत्येक स्कैन (रेडियल और बी स्कैन) को चिह्नित करें। कॉर्निया, लेंस, विट्रियस चैंबर और रेटिना के पूर्ववर्ती और पीछे के किनारों को चिह्नित करें, ताकि कार्यक्रम कॉर्नियल मोटाई, लेंस मोटाई, पूर्ववर्ती और विट्रियस कक्ष गहराई, कुल रेटिना मोटाई, कुल अक्षीय लंबाई की गणना करेगा।
    2. अंकन के बाद, उस प्रोग्राम से बाहर निकलें जो एक सहेज मेनू का संकेत देता है। एक स्प्रेडशीट सॉफ़्टवेयर में चित्रित मानों को सहेजें और तीन अलग-अलग स्कैन को एक साथ औसत करें।

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Representative Results

एसडी-ओसीटी को सफल माना जाता है यदि उच्च गुणवत्ता वाली छवियां प्राप्त की जाती हैं ताकि ओकुलर आयामों को मज़बूती से मापा जा सके। यहां, रेटिना अपघटन, ग्लूकोमा, मधुमेह रेटिनोपैथी और मायोपिया के मॉडल का उपयोग करके एसडी-ओसीटी के विभिन्न उपयोगों को चित्रित किया गया है।

एक प्रकाश-प्रेरित रेटिना अपघटन (एलआईआरडी) मॉडल में, उज्ज्वल प्रकाश (10,000 लक्स) के संपर्क में रेटिना9 में फोटोरिसेप्टर कोशिकाओं के अध: पतन को प्रेरित करता है। प्रतिनिधि एसडी-ओसीटी छवियों से एक पतली बाहरी परमाणु परत का पता चलता है, जिसमें फोटोरिसेप्टर सेल बॉडी होती है, जो बिना क्षतिग्रस्त (नियंत्रण) चूहों की तुलना में एलआईआरडी बीएएलबी / सी चूहों से रेटिना में होती है (चित्रा 3ए एंड 3 बी)। रेटिना परत की मोटाई को निर्धारित करने के बाद, कुल रेटिना मोटाई (चित्रा 3 सी), बाहरी परमाणु परत मोटाई (चित्रा 3 डी), और आईएस / ओएस मोटाई (चित्रा 3 ई) के लिए क्षतिग्रस्त और एलआईआरडी चूहों के बीच एक महत्वपूर्ण अंतर देखा गया था।

प्रयोगात्मक रूप से ग्लूकोमेटस क्षति को मॉडल करने के लिए, हमने ओकुलर उच्च रक्तचाप (ओएचटी) 10 के एक मॉडल का उपयोग किया। संक्षेप में, ब्राउन नॉर्वे चूहों (एन = 35) को एक आंख के लिम्बस नस में हाइपरटोनिक खारा का इंजेक्शन मिला, जबकि विपरीत आंख ने आंतरिक नियंत्रण11 के रूप में कार्य किया। ग्लूकोमा अध्ययन के लिए, हमने रेटिना तंत्रिका फाइबर परत (आरएनएफएल) मोटाई की मात्रा निर्धारित की। ओएचटी के 8 सप्ताह के बाद, हमने ऑप्टिक तंत्रिका सिर पर अलग-अलग रीमॉडेलिंग देखी, जिसमें ऑप्टिक तंत्रिका कपिंग (चित्रा 4ए एंड बी) शामिल है। फिर हमने आरएनएफएल मोटाई की मात्रा निर्धारित की और बेसलाइन माप (चित्रा 4 सी) की तुलना में ओएचटी के 8 सप्ताह के बाद आरएनएफएल पतला पाया।

मधुमेह रेटिनोपैथी को मॉडल करने के लिए, गोटो-काकीजाकी चूहों, मधुमेह का एक गैर-मोटापे से ग्रस्त, पॉलीजेनिक मॉडल जो 2-3 सप्ताह की उम्र में हाइपरग्लेसेमिया विकसित करता है, का उपयोग12,13 किया गया था। गोटो-काकीजाकी चूहों और विस्टार चूहों (गैर-मधुमेह नियंत्रण) से रेटिना को एसडी-ओसीटी (चित्रा 5ए और 5 बी) का उपयोग करके चित्रित किया गया था। 6 सप्ताह की उम्र में, केंद्रीय रेटिना (डेटा नहीं दिखाया गया) और परिधीय रेटिना (चित्रा 5सी एंड 5 डी) में विस्टार चूहों की तुलना में गोटो-काकीजाकी चूहों में आरएनएफएल और कुल रेटिना मोटाई कम हो गई थी। रेटिना के अवर और लौकिक चतुर्थांश (चित्रा 5सी और 5 डी) में सबसे बड़ा अंतर देखा गया था।

मायोपिया के लिए माउस मॉडल का मूल्यांकन करने के लिए, बीएमएएल 1-/ - चूहों में अक्षीय लंबाई को मापा गया था। Bmal1 रुचि का एक घड़ी जीन है क्योंकि सर्कैडियन लय मायोपिया विकास14,15 में भूमिका निभा सकता है। माउस आंख (चित्रा 6 बी) की अक्षीय लंबाई ओसीटी छवियों में जंगली प्रकार की आंख (चित्रा 6 ए) की तुलना में स्पष्ट रूप से लंबी है। अक्षीय लंबाई का परिमाणीकरण इस बात की पुष्टि करता है कि Bmal1-/- चूहों में 84 दिनों की उम्र में अक्षीय लंबाई काफी लंबी होती है (चित्रा 6 सी), यह दर्शाता है कि घड़ी जीन की कमी मायोपिया विकास में योगदान देती है।

इस प्रोटोकॉल ने रेटिना अपघटन, ग्लूकोमा, मधुमेह रेटिनोपैथी और मायोपिया के मॉडल में ओकुलर संरचनाओं की छवियां उत्पन्न कीं। छवियां पर्याप्त गुणवत्ता की थीं जैसे कि बाहरी परमाणु परत, रेटिना तंत्रिका फाइबर परत, कुल रेटिना मोटाई और अक्षीय लंबाई सहित ओकुलर आयामों को निर्धारित किया जा सकता है। परिणामों से पता चला है कि एसडी-ओसीटी का उपयोग करके विवो में ओकुलर संरचनाओं के आयामों में महत्वपूर्ण अंतर देखा जा सकता है।

Figure 1
चित्रा 1: एसडी-ओसीटी उपकरण का सेटअप।
(ए) कृंतक संरेखण प्रणाली और ओसीटी स्कैन सिर की तस्वीर। (बी) चूहे और माउस ओसीटी लेंस का चित्र। (सी) माउस कृंतक संरेखण प्रणाली का चित्र जो 3-आयामी अंतरिक्ष में स्थानांतरित करने की अपनी क्षमता को दर्शाता है। (डी) कृंतक संरेखण प्रणाली को बंद करें, विशेष रूप से नॉब्स जो इसकी गति को नियंत्रित करते हैं। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 2
चित्रा 2: एसडी-ओसीटी नमूना स्कैन।
वॉल्यूम या रेडियल स्कैन लेने से ठीक पहले माउस रेटिना के लाइव स्कैन का चित्र। (A) नाक-अस्थायी संरेखण को दर्शाता है, जबकि (B) बेहतर-अवर संरेखण को दर्शाता है। एक बार जब इन दो छवियों में रेटिना अपने संबंधित ऊर्ध्वाधर या क्षैतिज विमानों में सीधे होते हैं और ऑप्टिक तंत्रिका दोनों छवियों में केंद्रित होती है, तो हम एसडी-ओसीटी छवि प्राप्त करने के लिए आगे बढ़ते हैं। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 3
चित्रा 3: रेटिना अपघटन के माउस मॉडल में समय के साथ फोटोरिसेप्टर परत के पतलेपन को ट्रैक करने के लिए एसडी-ओसीटी का उपयोग करना।
(ए) बीएएलबी / सी माउस से एक क्षतिग्रस्त (नियंत्रण) रेटिना का प्रतिनिधि एसडी-ओसीटी स्कैन। (बी) प्रकाश-प्रेरित रेटिना अपघटन (एलआईआरडी) बीएएलबी / सी माउस से रेटिना का प्रतिनिधि एसडी-ओसीटी स्कैन। (C-E) बिना क्षतिग्रस्त और एलआईआरडी बाल्ब/सी चूहों में कुल रेटिना मोटाई (सी), बाहरी परमाणु परत (ओएनएल) मोटाई (डी), और आंतरिक खंड/बाहरी खंड (आईएस/ओएस) मोटाई (ई) का परिमाणीकरण। SEM ± है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 4
चित्रा 4: एसडी-ओसीटी का उपयोग करके हमने रेटिना तंत्रिका फाइबर परत की मोटाई में कमी को मापा और ग्लूकोमा के एक चूहे मॉडल में ओकुलर उच्च रक्तचाप को प्रेरित करने के बाद ऑप्टिक तंत्रिका कपिंग देखी।
(ए) नेत्र संबंधी उच्च रक्तचाप (बेसलाइन: ओएचटी) को प्रेरित करने से पहले एक चूहे की आंख से रेटिना और ऑप्टिक तंत्रिका सिर का प्रतिनिधि एसडी-ओसीटी स्कैन। (बी) ओएचटी (ग्लूकोमा का प्रयोगात्मक मॉडल) के 8 सप्ताह के बाद उसी चूहे रेटिना का एसडी-ओसीटी स्कैन। (सी) ओएचटी आंखों की तुलना में बेसलाइन पर रेटिना तंत्रिका फाइबर परत (आरएनएफएल) मोटाई का परिमाणीकरण। एसईएम ± मतलब। इस डेटा को Feola et al.11 से संशोधित किया गया है कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 5
चित्रा 5: मधुमेह के चूहे के मॉडल में कुल रेटिना मोटाई में कमी के साथ-साथ विशिष्ट रेटिना परतों की कम मोटाई का निरीक्षण करने के लिए एसडी-ओसीटी का उपयोग करना।
(ए) एक विस्टार (वाइल्ड-टाइप कंट्रोल) चूहे से रेटिना का प्रतिनिधि एसडी-ओसीटी स्कैन। (बी) गोटो-काकीजाकी (मधुमेह) चूहे से रेटिना का प्रतिनिधि एसडी-ओसीटी स्कैन। रेटिना परतें: रेटिना तंत्रिका फाइबर परत (आरएनएफएल), आंतरिक प्लेक्सीफॉर्म परत (आईपीएल), आंतरिक परमाणु परत (आईएनएल), बाहरी प्लेक्सीफॉर्म परत (ओपीएल), बाहरी परमाणु परत (ओएनएल), बाहरी सीमित झिल्ली (ईएलएम), आंतरिक खंड / बाहरी खंड (आईएस / ओएस), रेटिना वर्णक उपकला (आरपीई), और कुल रेटिना मोटाई (टीआरटी)। (सी-डी) विस्टार और गोटो-काकीजाकी रेटिना में आरएनएफएल (सी) और कुल रेटिना मोटाई (डी) का परिमाणीकरण जहां केंद्रीय रेखा माध्य है और छायांकित क्षेत्र सभी चार क्वाड्रेंट्स (सूप, सुपीरियर) के लिए एसईएम है; अस्थायी, अस्थायी; इंफ, हीन; परिधीय रेटिना के नाक, नाक (ऑप्टिक तंत्रिका सिर से 1.2 मिमी)। ** पी < 0.01, *** पी < 0.001। यह आंकड़ा एलन एट अल.13 से संशोधित किया गया है, कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 6
चित्रा 6: मायोपिया के माउस मॉडल में अक्षीय लंबाई का मूल्यांकन करने के लिए एसडी-ओसीटी का उपयोग करना।
84 दिनों की उम्र में जंगली प्रकार (ए) और बीएमएएल 1-/- (बी) माउस आंखों की पूरी आंख एसडी-ओसीटी छवियां। चूहों की आंखों में जंगली प्रकार की आंखों (सी) की तुलना में काफी लंबी अक्षीय लंबाई होती है। एएल: अक्षीय लंबाई; आरटी: रेटिना मोटाई; वीसीडी: विट्रियस चैंबर की गहराई; एलटी: लेंस मोटाई; एसीडी: पूर्ववर्ती कक्ष गहराई; सीटी: कॉर्नियल मोटाई। लंबी ऊर्ध्वाधर रेखा जंगली प्रकार की आंखों के लिए अक्षीय लंबाई सीमाओं (क्षैतिज रेखा द्वारा इंगित ऊपर और नीचे) को इंगित करती है। छोटा तीर Bmal1-/- आंख के लिए पीछे की अक्षीय लंबाई अंकन को इंगित करता है। एसईएम ± मतलब। प्रत्येक छवि (ए एंड बी) के मध्य में केंद्रीय रेखा एक ऊर्ध्वाधर संतृप्ति कलाकृति है। यह आमतौर पर आंख को केंद्र में रखने के लिए एक गाइड के रूप में उपयोग किया जाता है, लेकिन अगर स्कैन अच्छी तरह से संरेखित है, तो इसे गायब किया जा सकता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

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Discussion

विवो में ओकुलर संरचनाओं की उच्च रिज़ॉल्यूशन इमेजिंग समय के साथ रेटिना और ओकुलर परिवर्तनों के आकलन की अनुमति देती है। इस प्रोटोकॉल में, एसडी-ओसीटी को रेटिना अपघटन, ग्लूकोमा, मधुमेह रेटिनोपैथी और मायोपिया के मॉडल में विवो में ओकुलर संरचनाओं में अंतर को पकड़ने के लिए प्रदर्शित किया गया था।

एसडी-ओसीटी करते समय सबसे महत्वपूर्ण पहलू रेटिना या रुचि की अन्य ओकुलर संरचना की स्पष्ट छवि प्राप्त करना है। यह सुनिश्चित करने के लिए समय निकालना महत्वपूर्ण है कि रेटिना पूरी तरह से केंद्रित है और इसमें उत्कृष्ट स्पष्टता है। कृंतक द्वारा भारी सांस लेने से शोर वाली छवियां हो सकती हैं (रेटिना को वास्तव में स्क्रीन पर हिलने के लिए देखा जा सकता है)। यह कभी-कभी होता है यदि कोई जानवर एनेस्थेटिक प्रशासन के बाद पूरी तरह से बेहोश नहीं होता है। इस मुद्दे को हल करने के लिए, रेटिना परतों की सीमाओं की कल्पना करने में मदद करने के लिए कई बी स्कैन का औसत निकाला जा सकता है, और फिर सबसे अच्छा एकल बी स्कैन छवि का विश्लेषण किया जा सकता है।

एक और आम गलती यह है कि आंख बहुत सूखी या बहुत गीली है। इसे खारा की एक अतिरिक्त बूंद लगाकर, इसे प्रयोगशाला पोंछे के साथ दूर करके और यह आकलन करके आसानी से जांच की जा सकती है कि छवि में स्पष्टता में सुधार हुआ है या नहीं। एसडी-ओसीटी छवियों पर रेटिना परत मोटाई को चिह्नित करते समय ध्यान में रखने के लिए एक विचार यह है कि आरएनएफएल को कैसे चिह्नित किया जाए। हालांकि कुछ कृंतक ओसीटी पर आरएनएफएल और जीसीएल के बीच अंतर करना संभव है, अक्सर ये दो परतें अप्रभेद्य होती हैं। स्थिरता के लिए, हम पूरे आरएनएफएल क्षेत्र (आरएनएफएल + जीसीएल, जब दिखाई देते हैं) को आरएनएफएल के रूप में चिह्नित करते हैं। कुछ अध्ययन आरएनएफएल और जीसीएल को अलग-अलग परतों के रूप में रिपोर्ट करते हैं या जीसीएल और आंतरिक प्लेक्सीफॉर्म परत 16,17,18 को जोड़ते हैं, हालांकि यह शोध आमतौर पर मनुष्यों में किया गया था, जिनके पास कृन्तकों की तुलना में बहुत बड़ी आंखें हैं। आरएनएफएल मोटाई की रिपोर्टिंग कृंतक अध्ययन 11,13,19,20 में अधिक विशिष्ट है। एक और महत्वपूर्ण मुद्दा यह है कि अंकन में बहुत मामूली बदलाव बहुत बड़े बदलाव का कारण बन सकता है, खासकर मायोपिया में संरचनाओं के छोटे आकार को मापा जा रहा है। उदाहरण के लिए, माप में 6 μm का अंतर अपवर्तक त्रुटि21 में परिवर्तन के एक डायप्टर के बराबर है। क्योंकि मामूली बदलाव माप में इतना बड़ा अंतर बनाते हैं, छवि स्पष्टता महत्वपूर्ण है।

इस प्रोटोकॉल की एक सीमा, और सामान्य रूप से एसडी-ओसीटी की, यह है कि एक अच्छी छवि के लिए स्पष्ट ओकुलर मीडिया की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, कॉर्नियल घाव, लेंस असामान्यताएं और मोतियाबिंद उपयोगकर्ताओं को स्पष्ट चित्र प्राप्त करने से रोक सकते हैं। यह मधुमेह रेटिनोपैथी इमेजिंग में एक समस्या है, विशेष रूप से, क्योंकि मोतियाबिंद आमतौर पर मधुमेह कृन्तकोंमें विकसित होते हैं। यदि मोतियाबिंद या अन्य ओकुलर समस्या छोटी है, तो कभी-कभी इसके चारों ओर स्कैन सिर को पैंतरेबाज़ी करना संभव होता है। बड़े ओकुलर मीडिया व्यवधानों के लिए, रेटिना ओसीटी छवियां प्राप्त करना असंभव है। इन रेटिना की जांच अभी भी हिस्टोलॉजी का उपयोग करके की जा सकती है क्योंकि रेटिना हिस्टोलॉजी स्पष्ट ओकुलर मीडिया पर निर्भर नहीं है।

एक और सीमा यह तथ्य है कि हाइपररिफ्लेक्टिव घाव, जैसे कि एक्स्यूडेट्स और रक्तस्राव, साथ ही प्रमुख रेटिना वाहिकाओं के परिणामस्वरूप अंतर्निहित रेटिना संरचनाओं की छाया होती है, और इस तरह अंतर्निहित आकृति विज्ञान का विवरण खो जाता है। कोरॉइडल नियोवास्कुलर झिल्ली और मधुमेह रेटिनोपैथी / मैकुलर एडिमा का प्रदर्शन करने वाले मामले में जहां रेटिना मोटाई 400 μm से अधिक थी, अंतर्निहित विकृति और कोरॉइड23 को समझना मुश्किल था। इसके अतिरिक्त, एसडी-ओसीटी का उपयोग केवल विशिष्ट स्थानों पर मोटाई का आकलन करने के लिए किया जा सकता है। एसडी-ओसीटी में कोरॉयड की इमेजिंग और पूरी आंखों की इमेजिंग के लिए सीमित प्रवेश गहराई भी है (पूरी आंख को माउस में चित्रित किया जा सकता है, लेकिन बड़े जानवरों में नहीं)। एक और सीमा यह है कि फ्लोरोसेंट या अन्य मार्करों का उपयोग एसडी-ओसीटी के साथ स्कैनिंग लेजर ऑप्थाल्मोस्कोपी (एसएलओ) के साथ नहीं किया जा सकता है। हालांकि, विशिष्ट एसएलओ डिवाइस क्रॉस-सेक्शन में रेटिना परतों के विज़ुअलाइज़ेशन के लिए उसी आसानी से अनुमति नहीं देते हैं जो एसडी-ओसीटी के साथ देखा जाता है। अंत में, एसडी-ओसीटी के साथ संकल्प सही नहीं है। हालांकि, एसडी-ओसीटी की स्थापना में उपलब्ध रिज़ॉल्यूशन पर इसमें बहुत सुधार हुआ है और समय के साथ सुधार जारी है।

अंत में, एसडी-ओसीटी तकनीक के फायदे और महत्व यह है कि यह ओकुलर संरचनाओं की विवो इमेजिंग और समय के साथ ओकुलर आयामों में परिवर्तन की मात्रात्मक ट्रैकिंग की अनुमति देता है, और यह तेजी से स्कैनिंग गति के साथ इस इमेजिंग को करता है। एसडी-ओसीटी के उच्च रिज़ॉल्यूशन के कारण, इसका उपयोग सूक्ष्म अंतरों का पता लगाने के लिए किया जा सकता है जो नग्न आंखों के साथ देखने योग्य नहीं हैं (चित्रा 4 और चित्रा 5)। इसके अलावा, एसडी-ओसीटी कई रोग और चोट मॉडल में आंख के कई मापदंडों को मापने के लिए एक उपयोगी उपकरण है। अकेले इस प्रोटोकॉल में, एसडी-ओसीटी का उपयोग रेटिना अपघटन और मधुमेह रेटिनोपैथी, ग्लूकोमा मॉडल में रेटिना मोटाई और कपिंग और मायोपिया मॉडल में अक्षीय लंबाई के मॉडल में रेटिना मोटाई को मापने के लिए किया गया था। एसडी-ओसीटी का उपयोग कॉर्नियल वक्रता24 को मापने, विस्फोट और दर्दनाक मस्तिष्क की चोट 19,25,26 के बाद रेटिना परिवर्तनों का आकलन करने, उम्र से संबंधित मैकुलर अपघटन 27 में विकृति की पहचान करने और ओकुलर इंजेक्शन 28 के दौरान और बाद में रेटिना स्वास्थ्य की निगरानी करने और सबरेटिनल प्रत्यारोपण जैसे प्रोस्थेटिक उपकरणों के रेटिना प्लेसमेंटके लिए भी किया जा सकता है। इसका उपयोग अन्य पशु मॉडल ों में भी किया जा सकता है जैसे कि पेड़30 और गैर-मानव प्राइमेट्स31। एसडी-ओसीटी का उपयोग क्वाड्रंट (बेहतर, अवर, नाक, अस्थायी) और स्थान (केंद्रीय बनाम परिधीय) के आधार पर रेटिना पैथोलॉजी को स्थानीयकृत करने के लिए भी किया जा सकता है। भविष्य के एसडी-ओसीटी डिवाइस और भी अधिक रिज़ॉल्यूशन प्राप्त करेंगे। इसके अतिरिक्त, ओसीटी एंजियोग्राफी लाल रक्त कोशिकाओं की सतह से लेजर प्रकाश के प्रतिबिंब का उपयोग करके रेटिना और कोरॉइडल माइक्रोवैस्कुलचर की इमेजिंग की अनुमति दे रही है क्योंकि वे रेटिना वास्कुलचर32,33 के माध्यम से चलते हैं।

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Disclosures

लेखकों के पास खुलासा करने के लिए कुछ भी नहीं है।

Acknowledgments

इस काम को वेटरन्स अफेयर्स रिहैबिलिटेशन आर एंड डी सेवा कैरियर विकास पुरस्कार विभाग (सीडीए -1, आरएक्स 002111) द्वारा समर्थित किया गया था; सीडीए -2; आरएसए को आरएक्स002928, एमटीपी को मेरिट अवार्ड (आरएक्स002615) और रिसर्च करियर साइंटिस्ट अवार्ड (आरएक्स003134), एजेएफ को करियर डेवलपमेंट अवार्ड (सीडीए-2, आरएक्स002342), एमटीपी को ईवाई028859, एनईआई कोर ग्रांट पी30ईवाई006360, रिसर्च टू प्रिवेंट ब्लाइंडनेस और फाउंडेशन फाइटिंग ब्लाइंडनेस।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
1% tropicamide Sandoz Sandoz #6131403550; NDC- 24208-585-59
0.5% tetracaine Alcon NDC 0065-0741-12
AIM-RAS G3 120 V Leica Bioptigen 90-AIMRAS-G3-120 Specialized platform to hold the OCT Scanner Head for mice
Celluvisc gel REFRESH CELLUVISC #4554; NDC-0023-4554-30
G3 18 mm Telecentric Lens Leica Bioptigen 90-BORE-G3-18
G3 Mouse Lens Leica Bioptigen 90-BORE-G3-M
G3 Rat Lens Leica Bioptigen 90-BORE-G3-R
heating pad Fabrication 11-1130
InVivoVue software Leica Bioptigen Specialized software that pairs with the Leica Bioptigen SD-OCT system
MATLAB Mathworks mathematical modeling program
Mouse/Rat Kit Leica Bioptigen 90-KIT-M/R Mouse/rat rodent alignment system
saline ADDIPAK 200-39
System Envisu R4300 VHR 120 V Leica Bioptigen 90-R4300-V1-120 SD-OCT system

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बायोइंजीनियरिंग अंक 161 ऑप्टिकल समेकन टोमोग्राफी रेटिना रेटिना अपघटन ग्लूकोमा मधुमेह रेटिनोपैथी मायोपिया कृंतक
ऑप्टिकल समेकन टोमोग्राफी का उपयोग करकृंतक मॉडल में ओकुलर रोग के विवो संरचनात्मक आकलन में
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