Burada, metal bir epiretinal yapışma ve retinal protezin hemen bitişiğindeki oküler dokuyu görselleştirmek için histolojik teknikleri açıklıyoruz.
Method Article
Burada, metal bir epiretinal yapışma ve retinal protezin hemen bitişiğindeki oküler dokuyu görselleştirmek için histolojik teknikleri açıklıyoruz.
Belirli körlük biçimlerinin tedavisi için retinal protezler, şu anda pazara giren ticari cihazlarla dünya çapında klinik deneylerde ilgi görmektedir. Bu cihazların güvenliğini değerlendirmek için preklinik çalışmalarda güvenilir tekniklere ihtiyaç duyulmaktadır. Bununla birlikte, bazı retinal implantlarda kullanılan sert metal bileşenler, özellikle çevre dokunun hassas doğası göz önüne alındığında, geleneksel histolojik süreçlerle uyumlu değildir. Burada, epiretinal olarak metal bir çivi ile sabitlenmiş bir retina implantının hemen bitişiğindeki gözün sağlığını değerlendirmek için teknikleri açıklıyoruz.
Retinal protezlerde göz dokusu ile temas halinde olan elektrot dizileri bulunur. İmplantasyon için en sık kullanılan yer, implantın gözün tüm katmanlarına nüfuz eden metal bir çivi ile retinaya sabitlendiği epiretinal konumdur (gözün arka odası). Önceki yöntemler, geleneksel histolojik tekniklerin metal nesneleri kesememesi nedeniyle proksimal oküler dokuyu yerinde yapışma ile değerlendirememiştir. Sonuç olarak, eğer varsa, raptiye yerleştirmenin neden olduğu lokalize hasarı değerlendirmek zor olmuştur.
Bu nedenle, retinal bir yapışma ve implant etrafındaki dokuyu görselleştirmek için bir teknik geliştirdik. Gözün yumuşak hassas dokuları için koklear implant etrafındaki sert kemik dokusunu işlemek ve görselleştirmek için kullanılan yerleşik bir tekniği değiştirdik. Numunenin yapısını stabilize etmek ve korumak için implant ve retina yapışması da dahil olmak üzere sabit göz dokusunu epoksi reçineye yönlendirdik ve gömdük. Gömülü numuneler daha sonra öğütüldü, cilalandı, boyandı ve numune boyunca artan derinliklerde çeşitli büyütmeler altında görüntülendi. Bu teknik, metal yapışmaya bitişik göz dokusu bütünlüğünün ve sitomimarisinin güvenilir bir şekilde değerlendirilmesine izin verdi.
Retinitis pigmentosa (RP) nöral aktivitenin içine, fotonların şeklinde, ışık transdüklenmesinden sorumlu retinanın en dış tabakasındaki hücreler olan fotoreseptör, yaygın kaybına neden olur kalıtsal bir hastalıktır. Önemlisi, RP hastalar genellikle hala işlevsel onların retinanın diğer katmanları artık nöronlar var. Retina protezleri görsel yolu 1,2 etkinleştirmek için elektrik stimülasyonu ile bu hayatta nöronlar hedefleyerek bu hastalara bazı sınırlı vizyon geri yeteneğine sahiptir. Klinik çalışmalarda Algısal sonuçları erken dönem sonuçları umut verici gösterilmiştir ve son zamanlarda bazı cihazlar ticari kullanım için onaylanmıştır. Subretinally 5,6 ve 7,8 suprachoroidally epiretinally 3,4,: Şu anda, üç ana anatomik klinik retina protezleri yerleştirilmiş edildiği yerleri vardır. Farklı cihazlar farklı malzemeler kullanmak ve onların formu özelleştirilmişOnlar implante edildiği yere. Ancak, tüm elektrik darbeleri ile retinanın kalan nöronlar aktive ederek görsel gözlemleri oluşturun.
Herhangi bir tıbbi protez nedeniyle ilk yerleştirme mekanik etkilere veya sonradan devam eden kuvvetler çevre dokulara zarar için potansiyeli vardır. Retinal protezler gibi implante uyarıcıları, durumunda, elektriksel parametre güvenli sınırlar içinde olması gereken ek bir düşünce de bulunmaktadır. Hasta güvenliği her şeyden önemlidir, bu nedenle cihazların titizlikle klinik 9-15 ayar geçmeden önce preklinik çalışmalarda test edilmelidir. Bizim tamamlayıcı madde olarak, suprakoroidal boşluk 16 içinde yer alan bir implant çevreleyen göz lokalize histopatolojik değerlendirilmesi için bir yöntem açıklamıştır. Bu yazıda, (fe bir klinik öncesi de epiretinally retinaya tutturdu bir elektrot dizisi, çevredeki göz dokusunu görselleştirmek için bir teknik tarifçizgi) modeli (Şekil 1).
Epiretinal konumu görsel protez bulmak için en sık kullanılan konumdur. Burada yer alan elektrot diziler genellikle göz 17-20 tüm katmanları nüfuz metal tack ile retina yapıştırılmıştır. Önce bu yazıda anlatılan teknikleri, doğru bir retinal ve hemen bir yapışmaya çevreleyen diğer dokulara değerlendirmek zor oldu. Nötr tamponlu formalin kullanarak standart göz fiksasyon nedeniyle tack sabit noktaya karşı retina ve sklera diferansiyel hareketine artefakt retina hasarına neden olmuştur. Bu nedenle tack ve Epiretinal dizi kaynaklanan herhangi bir gerçek hasar doğru tespit edilemedi. Metal nesneler kolayca geleneksel histolojik aparatı ile kesilmiş olamaz Buna ek olarak, göz dokusu kesit yerinde retina yapışma ile yapılabilir olamazdı; histolojik işlem de önce yapışma çıkarmadanBu da suni retina hasara yol açtı gibi istenmeyen.
Bu çalışmanın iki amacı vardı: yapışma ve Epiretinal implant dizi kaynaklanan herhangi bir hasar güvenilir değerlendirilebilir böylece 1) retina dekolmanı eseri azaltmak için; ve 2) çıkarmadan tack bitişik retina mimari görselleştirmek için. Suni retina delaminasyona azaltır, (yardımcı madde 16 de tarif edildiği gibi) amaca 1 elde etmek için, yeni bir tespit tekniği kullanılmıştır. Amaca 2 elde etmek amacıyla, taşlama ve başlangıçta koklear implant elektrotlar 21-23 in situ gözlenmesi için geliştirilen tekniği, parlatma, bir gömme modifiye. artefakt retina hasarı en aza indirmek ve bu nedenle yapışma ve Epiretinal dizi neden olası hasar doğru değerlendirilmesini izin verirken, bu yazıda anlatılan yöntemler yerinde bir çivinin çevreleyen retina görselleştirme ve bitişik sağlar.
NOT: Tüm işlemler Royal Victorian Göz ve Kulak Hastanesi Hayvancılık Araştırma ve Etik Kurulu tarafından onaylandı (RVEEH AEC; # 10-199AB). konular Ulusal Sağlık ve (2013) ve "Hayvanları Önleme Yasası" Tıbbi Araştırma Konseyi "Bakım ve Bilimsel Amaçlı Hayvan Kullanım Uygulama Avustralya Kanunu" na göre tedavi edildi (ve değişiklikler 1986). Tüm cerrahi, klinik değerlendirme ve elektrofizyolojik işlemler anestezi altında gerçekleştirildi ve tüm çabaları acı en aza indirmek için yapılmıştır.
1. Enükleasyon ve Fiksasyon
NOT: Varsa, cihaz kabloları veya vitrektomi liman çevresinde ekstra özen, arkadaşı yazının 16 ayrıntılı olarak açıklanmıştır enükleasyon ve tespit prosedürü uygulayın. Kısaca, bu içerir:
2. Elektrot Kaldırma ve Diseksiyon.
NOT: Tüm epiretina implantları aynı form faktörüne sahip olacak, ama genel olarak bir elektrot dizisi ve esnek ve uyumlu taşıyıcı malzeme çeşit olacaktır. Retina kopçalanmaktadır cihazlar, metal çakmak bunları bir arada tutan, dizi ve gözün arka nüfuz yapışma delik bulunmaktadır.
3. Dehidrasyon, Gömme, Montaj, Taşlama, Boyama ve Görüntüleme
tespit protokolü esas artefakt dekolmanı ve retina 16 delaminasyonuna azalır. Epoksi bloğu içinde numunenin Yönlendirme tarif edilen iki adımlı gömme işlemi kullanılarak sürekli olarak elde edildi. artan öğütme işlemi en iyi sonuçları elde etmek için el becerisi orta düzeyde gerekli ama artım çözünürlüğü üzerinde ince kontrol sağlamıştır ayarlanabilir numune tutucu tarafından destekli. Tüm durumlarda (n = 5) çakmak bulunan ve oldu toprak / arzu ve tutarlı sonuçlar ile parlatılır. çiviler bitişik retinae çözülebilir ve uygun bir şekilde boyanmıştır. Bir notu P # 800 silisyum karbür kağıdı ile epoksi reçine bloğun yüzeyi parlatılması gömülü doku hücresel makro görüntü yeterli oldu. Daha yüksek dereceli kağıt, veya elmas harç madde de eğer istenirse, herhangi bir derinlikte parlatmak için kullanılabilir. Bir diseksiyon mikroskobu ve fiber optik 'boyun' aydınlatabilirizt kaynak plan bloğu ve gömülü doku numunesinin yüzeyi görüntülenmesi için uygun olduğu bulunmuştur. ışık kaynağının konumu mikroskop ile en iyi aydınlatma ve kontrast verdi konum ve açı bulmak için deneme yanılma yoluyla değiştirilmiştir. Bloğun yüzeyine damıtılmış bir damla su ekleyerek, örnek olarak öncelikle epoksi- hava ara-yüzü en açık yolu difraksiyonu ve / veya düz bozuklukları azaltmak için yararlı olmuştur. Şekil 4, bir titanyum retina hemen bitişik görsel retina dokusunun, örneğin görüntüler gösterir Bu tekniği kullanarak çakmak. Sigara suni retina dekolmanı ve katlanır silikon (Şekil 4A) her iki tarafında görülebilir. çakmak mili silikon gömülü görünür; tack baş retina ve sklera nüfuz etmiştir. Silikon (Şekil 4C) lekelenmemiş retina iki tarafında olmayan suni retina dekolmanı bulunmaktadır. teknik Ther, bu durumda, bu göstermiştirE nedeniyle eğik bir ekleme açısına bir tarafında retina yapışma ve sıkıştırma bitişik retina düzensizlik olduğunu. Sunulan görüntüler, sadece tekniği değil, genel olarak çakmak-zarar histopatolojik temsilcisi başarı çizimler olduğunu unutmayın.

Epiretinal elektrot dizisinin Şekil 1. Yerleştirme. (A) posterior sklera, koroid ve retina dejenere (fotoreseptörleri eksik) büyütülmüş kesitini gösteren gözün şematik. Bir elektrot dizisi. Epiretinally yapıştırılmış, mavi tasvir Epiretinal elektrot dizisinin (B) Bilgisayar destekli çizim-almaktadır. Bir entegre devre ('çip') ve elektrot paketi; b titanyum retina yapışma; c tıbbi silikon konut; d kurşun çıkış noktası. Panel A, bir orijinal illustrati modifiyeBiyonik Vizyon Avustralya, telif hakkı Beth Croce verilen nezaket üzerinde. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 2. Elektrot kaldırma ve göz diseksiyonu. Yerinde Epiretinal yapışma ile enüklee kedi göz Yüksek dinamik aralık makro fotoğraflar. (A) Davidson'un fiksatif ile Mesaj tespit retina mimari 16 korumak için, çıkarılan göz disseke edildi. elektrot dizisi paketi silikon taşıyıcı çıkarıldı geri kalan implantın yapışma (ok) ve silikon gövdeli (kesikli kare dış hatlıdır elektrot dizisinin orijinal konumunu gösterir). (B), göz bitişik uzunlamasına bir kesite sahip kesitlere ayrılmıştır çakmak(Kesikli çizgi). çakmak Göz yuvası (ok) posterior duvarında gömülü kalır, sklera ile ağırlıklı olarak stabilize. Kaldırılan elektrot dizi altındaki retina içeren bölüm standart histolojik işlemler 16 (sol segment) için hazırlanan ise yapışma içeren doku bölümünde, reçine gömme ve taşlama (sağ kesimi) için hazırlanmıştır. 0.5 mm'lik artışlarla birlikte bir cetvel her panelin alt kenarında gösterilir. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 3. Epoksi gömülmesi ve yapışma ve retina dokusunun taşlama. Gömülü epoksi fotoğrafları ve hizalanmış doku örneği, taşlama, boyama ve yapışma ve retina dokusunun görüntüleme. (A) tac k örnek bir epoksi reçine blok gömülü edildi. Kalıp kullanarak, numune uzunlamasına düzlem kalıbın dibine paralel olacak şekilde yönlenmiştir. Öğütme (B) yapışma numunesini ihtiva eden vulkanize epoksi bloğu. (C), epoksi blok bir öğütme numune tutucuya monte edilmiştir, hazır . (D) örnek zemin dokusunun yani görüntülü bölümleri retina hücresel katmanları ve yapışma boyuna ekseni ihtiva odaklı edildi. (E) örnek bir döner taşlama silisyum karbür kağıt kullanarak zemin oldu. (F) zemin yüzeyi Blok retina katmanları tespit etmek toluidin mavisi ile lekelenmiştir. (G) blok Boya fazlasını uzaklaştırmak için musluk suyu ile durulandı. (H), mavi lekeli retina tabakalar ve yapışmayan bir yüksek güçlü diseksiyon kapsamı kullanılarak görüntülenmiştir toluidin.
reklam / 52.348 / 52348fig4highres.jpg "/>
Yapışma ve retinanın Şekil 4. yüksek ve düşük güç görüntüler. Çeşitli noktalarda taşlama işlemi sırasında görüntü çakmak (yıldız işareti) uzunlamasına bölümleri ('S' sklera göz nüfuz ve çıkarken gösteren bir diseksiyon kapsamı ile alınmıştır ), silikon (hash) ve lekeli toluidin mavisi ve lekesiz retina ('R') bitişik. Bu örnek görüntüler sadece mevcut görselleştirme tekniği göstermek için vardır, ve tüm Epiretinal implant veya çakmak ekleme histoloji sonuçları temsilcisi değildir unutmayın. Platin kablolama zemin kalıntıları panelleri AD ('W') görebilir. (A) Düşük güç, retina ve sklera nüfuz tiramolanın lekesiz görüntüsü. (B) retina dekolmanı Yüksek enerjili görüntü ve lekesiz retina bitişik katlanır çakmak şaftının merkezinde görüntü A. (C) Düşük güç görüntüde silikon taşıyıcı. (E) tack merkezinin Yüksek güç görüntüsü, hiçbir silikon taşıyıcı ile, çakmak kabzası altında toluidin mavisi lekeli retina yüksek enerjili görüntü hemen önce, gösterilir . yapışmayan milini (F) Normal toluidin blue ile boyanan retina mimari taşlama (GCL: retina ganglion hücre tabakası, INL: iç nükleer tabaka; onl: Dış nükleer tabaka; PR: fotoreseptör T: kedi Tapetum lucidum) aynı taşlama tekniği kullanılarak görüntülendi . Her paneldeki Ölçek çubukları: A ve C = 2 mm; B ve D = 500 mm; E = 200 mikron; F 100 mikron =.
Standart histolojik teknikler nedeniyle, metal, cam ya da elmas bıçakları ile bu nesneleri kesme sınırlamalara yerinde sert metal implantları işleme koyamıyoruz. Bizim arkadaşı kağıdı 16, biz bir modifiye bütün göz tespit tekniği kullanılması artefakt retina Delaminasyonu azaltabileceğini gösterdi. Mevcut yazıda, bir taşlama kurdu ve yerinde 21-23 retina protezler için modifiye edilmiş koklear implant görselleştirmek için teknik parlatma. Retinaya bir elektrot dizisi sabitlemek için kullanılan bir titanyum çakmak, epiretinally, çevredeki göz dokusu ile birlikte epoksi gömülü edildi. Bu reçine bloğu daha sonra metal tack hemen bitişiğinde doku morfolojisi ortaya çıkarmak için uygun odaklı ve giderek zemin / cilalı oldu. Çeşitli derinliklerde bloğun cilalanmış yüzeyinin görüntüleri güçlü bir diseksiyon mikroskobu ile alınmıştır. Görselleştirilmesi ve değerlendirme,: Bu teknik için kullanışlıdırEpiretinal implanta komşu doku yanıtı ing; İmplant implantasyonu ile ilişkili cerrahi travmayı değerlendirmek için; Sert metal bileşenleri biyolojik reaksiyonu belirlemek için; ve implantın ve retina yüzeyi arasındaki mesafeyi ölçmek için.
Bu teknik gözünde retina yapışma veya diğer sert (örneğin, metalik) nesnelerin bitişik bölgenin yerinde görselleştirme için gelecekte güvenlik çalışmalarında yararlı olacaktır. Bu epiretinally retinaya tutturdu protezlerin klinik öncesi güvenliğini değerlendirmek doğrudan uygulama vardır. Aynı zamanda, alt retina konumda implantlar ile temas içinde retina bölgelerinde doku hasarını değerlendirmek için yararlı olabilir.
Tekniği doğru yapılmış olduğunu doğrulamak için çeşitli yollar vardır. Her aşamada, retina gözün dış katmanlara bağlı kalmalıdır. Brüt artefakt retina dekolmanı varsa, bu Hindu olabilirtespitle ilgili bir sorun yedik. Örnek gömülü olduğu ve bloğun taşlama-yüzü ile ortogonal yakın olmalıdır retina engellemek son reçine içinde odaklı yeniden zaman; Bu eğik kesme minimize edecektir. Bu (örneğin bir retina yapışma gibi) bir nesneyi hareket için gerekli (bilinen adım boyutu) artan öğütme adım sayısı nesnesinin boyutları ile buna bağıntılı olduğunu kontrol etmek yararlıdır.
Teknik, birkaç şekilde optimize edilebilir. Öğütme işlemi ile bağlantılı epoksi bloğun yüzeyinde çizikler tedricen daha ince dereceli parlatma ile azaltılabilir. Bu çalışma için, biz 800, 1000, 1200, 2400, ve 4000 grade silikon karbür kağıdı kullanıldı. Elmas macun ayrıca, yüzey geliştirmek için kullanılabilir. Bir ince yüzey yüksek kaliteli görüntü verir ama ek parlatma zaman pahasına. Bu tekniğin sonuçlarını iyileştirmek için bir başka kritik husus opti seçim ve kalitesics ve aydınlatma görüntü yakalama için kullanılan. Diğer temel histolojik lekeleri - özellikle Nissl lekeleri, toluidin mavisi yerine kullanılabilir, ancak daha da optimizasyon ihtiyacı olabilir. Bazı lekeler reçine yanı sıra doku (örneğin, Eosin), bu nedenle sığ bir lehçe arka plan renk değişimi kaldırmak için boyama sonrası gerekebilir leke olacaktır. Uzman lekeler, flüoresan boyalar ve immünohistokimyasal teşebbüs değildi, ama çok özel bir sonuç arzu edildiği takdirde, her bir taşlama seviyesinde bu lekeleri gerçekleştirmek için gereken zaman engelleyici olması muhtemeldir. Bununla birlikte, yerleştirme basamak (adım 3.4) 24 önce, bir bütün olarak doku leke mümkün olabilir.
Bu tekniğin ana sınırlama bu nedenle taşlama ve parlatma her aşamasında büyütme çeşitli birçok (muhtemelen gereksiz) görüntüleri yakalamak için ihtiyatlı olduğunu, ilgi bölgesi uzak zemin edildikten sonra, bu alınamaz olmasıdır. ÖyleAyrıca önemli her taşlama derinlik ayarı için küçük artışlarla kullanmak için. Bu tekniğin bir başka sınırlama olduğu dokuya cam slayt üzerine monte edilmiş ve bir standart (iletim) ışık mikroskobu ile inceledi ile karşılaştırıldığında optik büyütme ve çözünürlük. Prototip ve yeni bir implant cihazının güvenliğini değerlendirmek amacıyla, brüt patolojik değerlendirme birincil ilgi olduğunu. Bu teknik, bir retina yapışma ile ilişkili klinik olarak önemli hasar gözlemlemek için etkili bir yöntem sağlar. Uygulamada, eziyet, cila toplamak ve (bir zamanlar gömülü) verilen örnek fotoğraflamak için gerekli genel Zamanla bu bölümüne bir parafin blok veya dondurulmuş bölümü alacağını zaman karşılaştırılabilir.
Retina implantların kapsamı dışında uygulamalara uzatılabilir mevcut tekniklerin potansiyeli de vardır. Bu teknik, implant ekstre feasib olmayan bir sabit implant bitişik doku değerlendirmek için uygundurle veya arayüz zarar olacaktır. Örneğin, bu yöntem, ilaç iletimi için derin beyin ya da periferal sinir elektrot kanüller gibi geleneksel histolojik teknikler ile kesilemezler metal (örneğin, platin, nitinol, vs.) yapılmış implantlar değerlendirmek için genişletilebilir, vasküler stentler veya ortopedik protezler.
Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur. İrfan Durmo, Cochlear Ltd.'nin bir çalışanıdır.
Nicole Vella (Macquarie Üniversitesi) reaktifleri sağlamak için; Alexia Saunder (Biyonik Enstitüsü; BI), deneysel destek için Michelle McPhedran (BI), Chris Williams (BI); Kraliyet Victoria Göz ve Kulak Hastanesi (RVEEH) Biyolojik Araştırma Merkezi hayvan bakımı personeli; Veteriner tavsiyesi için Sue Pierce (RVEEH); Anthony Burkitt (Biyonik Vizyon Avustralya; BVA), Tamara Brawn (BVA) ve idari destek için BVA personeli.
Bu araştırma, Avustralya Araştırma Konseyi (ARC) tarafından Biyonik Görme Bilimi ve Teknolojisinde Özel Araştırma Girişimi (SRI) aracılığıyla Bionic Vision Australia'ya (BVA) hibe edilerek desteklenmiştir. Biyonik Enstitüsü, Victoria Hükümeti'nden Operasyonel Altyapı Desteği alır ve ayrıca Bertalli Family Trust ve JT Reid Charitable Trust'tan destek alır. Fon sağlayıcıların çalışma tasarımı, veri toplama ve analizi, yayınlama kararı veya makalenin hazırlanmasında hiçbir rolü yoktu.
Bu makalenin Biyonik Vizyon Avustralya Konsorsiyumu yazarları (a-z):
Penelope J. Allen, Owen Burns, Kate E. Fox, Kumaravelu Ganesan, David J. Garret, Hamish Meffin, Joel Villalobos ve Jonathan Yeoh.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| Aseton | Kimyasal Tedarik | AA008 | Propanone BHD Tıbbi sınıf |
| Epo-Tek 301 Epoksi Epoksi | Teknolojisi | Bölüm A 1675-54-3 Bölüm B 9046-10-0 | |
| Etanol %70-75 v/v | Merck PTY LTD | 4.10261 | Alkol |
| Etanol | Merck PTY LTD | 90143 | Alkol |
| Toluidin mavisi O | Sigma-Aldrich | T3260 | |
| Etilendiamin Tetraasetik Asit | Sigma-Aldrich | ||
| TegraPol taşlama/parlatma makinesi | Struers | TegraPol-25 | |
| AccuStop numune tutucu | Struers | Accustop | |
| Işık mikroskobu | Leica | MZ16 | |
| Objektif lens | Leica | 2.0x Planapo Objektif | |
| Dijital Mikroskop Kamera | Leica | DFC-420C | |
| Mikroskop Yazılımı | Leica | Uygulama Paketi v4.1.0 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission