Retina Hastalıkları Değerlendirilmesi Nicel Otofloresans
11 Mart 2016
Retina pigment epiteli (RPE), lipofusin olarak biriken görsel döngü yan ürünlerini geri dönüştürerek duyusal retinayı destekler. Bu ürünler otofloresandır ve in vivo olarak kalitatif olarak görüntülenebilir. Burada, konfokal taramalı lazer oftalmoskopi kullanarak RPE lipofuscinini kantitatif olarak görüntülemek için bir yöntem açıklıyoruz.
Kantitatif otofloresan veya qAF'nin genel amacı, hem sağlıklı hem de hastalıklı gözlerde retinanın destek hücrelerinde, retina pigment epitelinde veya RPE'de genel lipofusin seviyesini değerlendirmektir. Bu teknik, retina pigment epitelinin sağlığının yaşa bağlı makula dejenerasyonu veya AMD gelişimi ile nasıl etkileşime girdiği gibi retina hücre biyolojisindeki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, fundusta mutlak lipofusin otofloresan seviyelerinin belirlenmesine ve dolayısıyla hastalar arasında, hasta görüntüleme seansları arasında ve büyük çalışma popülasyonlarında kantitatif ve tekrarlanabilir takibe izin vermesidir.
Görüntülemeden önce, üreticinin talimatlarına göre veri toplama için konfokal taramalı lazer oftamoskopi veya CSLO'yu uygun şekilde ayarlayın. Üreticiden satın alınan dahili bir floresan referansı monte etmek için, lensi çevirerek çıkarın, makinenin metal halkasını sökün ve referansı içeren yeni metal halkayla değiştirin. Işığın kesintisiz geçişi için göz bebeklerinin en az 6 mm'ye kadar genişletilmesi önemlidir.
% 0.5 tropikamid ve% 2.5 fenilefrin ile hastanın gözbebeklerini en az 6 mm genişletin, bu da fundusu görmek ve ölçmek için ışığın kesintisiz geçişi için gereklidir. Hastayı, çenesi çene dayanağı üzerinde, alın alın dayanağına dayanacak ve lateral kantiler göstergelerle uygun şekilde hizalanacak şekilde CSLO'ya uygun şekilde yerleştirin. Temel görüntüleri elde etmek için, kamerayı makula üzerinde merkezileştirmek ve kaba odak elde etmek için önce fundusu yakın kızılötesi yansıma veya IR ışığı ile görüntüleyin.
Hasta uygun şekilde yerleştirildiğinde, kontrol panelindeki donanım ayarını IR görüntüleme moduna getirin, fundus tam odak noktasına gelene kadar kamerayı manuel olarak konumlandırın ve bir görüntü alın. Kontrol panelindeki ayarı, makulayı altta yatan hastalık açısından değerlendirmek için IR görüntüleme ile birlikte spektral alan optik koherens tomografisi veya SDOCT kullanan IROCT olarak ayarlayın. OCT'yi fundusun IR görüntüsüne doğru şekilde yönlendirmek için görüntüleme penceresinde bulunan kılavuzları kullanın.
En iyi SDOCT kalitesini elde etmek için kamerayı, OCT görüntüsü görüntüleme penceresinin üst üçte birlik kısmında olacak şekilde konumlandırın. Fovea boyunca ve tüm görüntüleme alanını kapsayan en az bir yatay çizgi taraması elde edin. qAF görüntülemeyi ayarlamak için, hasta hareketinden kaynaklanan sinyal kaybı riskini ve iris veya göz kapakları tarafından ışığın engellenmesi riskini azaltan yüksek hızlı görüntü alımını kullanın.
Hızlı ve sıralı bir şekilde dokuz görüntü karesi yakalayan ve daha sonra paraziti ve yapaylığı azaltmak için ortalaması alınan 9 karelik Ortalama'yı kullanın. Görüntü alımı sırasında yakalanan retina alanının derecelerini ifade eden 30 x 30 derecelik bir alan seçin. Hastayı mavi ışık konusunda uyardıktan sonra, AF modunu açın ve kamera eksenini, görüntünün kenarlarında ve köşelerinde minimum karartma ile ekran maksimum düzeyde fundus AF ile dolacak şekilde hizalayın.
Hastalar parlak mavi ışığı tolere etmekte zorluk çekiyorsa, görüntülemeye başlamak için kamerayı gözden uzaklaştırın ve fundus tam olarak görünene kadar kamerayı yavaşça hastaya doğru getirin. Manuel olarak veya ofamoskop kumanda kolu ile CSLO'yu hareket ettirerek kamera hizalamasını ayarlayın ve fotoğraf makinesini en net görüntüyü elde etmek yerine AF sinyali alan boyunca en yüksek seviyede olacak şekilde yeniden konumlandırın. Görüntü alımı sırasında, iç referansta veya fundusta görünen renkli pikseller aşırı doygunluğu ve dolayısıyla sinyal kaybını gösterir.
Görüntüleme sırasında duyusal retinada rodopsin tarafından ışık emilimini en aza indirmek için retinayı en az 20 saniye boyunca AF ışığına tamamen maruz bırakın. Kamera hizalamasını, odağını ve hassasiyetini optimize etmek için bu süreyi kullanın. Yeni bir gözyaşı filmi sinyal kalitesini artırdığından, her görüntü alımından önce deneklerin gözlerini kırpıştırın.
Edinme düzleminde göz kapaklarından kaçının ve görüntüyü alın. Veri analizi için sahip olmak üzere görüntüleme oturumu başına en az iki yüksek kaliteli görüntü oluşturmak önemlidir. Sinyal-gürültü oranını artırmak için dokuz kare yığınının ortalamasını hesaplamak için CSLO yazılımını kullanarak görüntü sonrası işleme gerçekleştirin.
Metin protokolüne göre görüntü analizi yapın. Burada gösterildiği gibi, sağlıklı gözlerde, RPE'den yayılan AF, fundus boyunca nispeten eşit bir şekilde dağılmıştır. Makula pigmenti tarafından ışığın engellenmesi nedeniyle merkezi makula bölgesinde, gözün ve kameranın optiği nedeniyle yanlarda ve köşelerde azalmış yoğunluk görülür.
Gemiler karanlık ve net odakta olmalıdır. Bu şekil, bu şekilden qAF seviyelerinin karşılık gelen bir ısı haritası sunumunu temsil eder. Daha soğuk renkler daha düşük AF yoğunluğuna sahip alanlara karşılık gelirken, daha sıcak renkler daha yüksek AF yoğunluğuna sahip alanlara karşılık gelir.
Maksimum yoğunluk genellikle ikinci eşmerkezli sekiz segmentli halkada görülür ve bu alandaki ortalama yoğunluklar çoğu veri analizi için kullanılır. Burada, AMD'nin gelişmiş bir formu olan jeografik atrofisi gösteren AMD ile gözün temsili bir analizi gösterilmektedir. AMD'nin bu formu, belirgin şekilde azalmış veya hiç AF olmaması ile kanıtlanan lokalize RPE kaybı alanlarına neden olur ve ilerleyici merkezi görme kaybına neden olur.
Bu prosedürü denerken, veri kalitesini en üst düzeye çıkarmak için aday hastaları dikkatli bir şekilde seçmeyi ve yeniden üretilebilir şekilde yüksek kaliteli görüntüler elde etmeyi unutmamak önemlidir. Bu prosedürün kullanılması, retina dejenerasyonlarının ilerlemesini belirlemek için retina sağlığının uzunlamasına takibine izin verebilir. Bu teknik, geliştirilmesinden sonra oftaloloji alanındaki araştırmacıların retina dejenerasyonlarını takip etmelerinin ve analiz etmelerinin yolunu açmıştır.
Bu videoyu izledikten sonra, retina dejenerasyonu olan hastalarınızı değerlendirmek için kantitatif otofloresanın nasıl kullanılacağını iyi anlamış olmalısınız. İzlediğiniz için teşekkürler ve deneylerinizde iyi şanslar.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Genel Bakış
Bu makale, konfokal taramalı lazer oftalmoskopi (CSLO) kullanarak retinal pigment epiteliyum (RPE) içindeki lipofusini nicel olarak görüntüleme yöntemini ele almaktadır. Bu teknik, hem sağlıklı hem de hastalıklı gözlerdeki lipofusin seviyelerini değerlendirmeyi amaçlamakta ve retinal hücre biyolojisi hakkındaki bilgilerimize katkıda bulunmaktadır.
Çalışmanın Temel Bileşenleri
Bilim Alanı
- Nörobilim
- Oftalmoloji
- Hücre Biyolojisi
Arka Plan
- RPE, görsel döngü yan ürünlerini geri dönüştürerek duyusal retinaya destek sağlar.
- Lipofusin birikmesi hücresel sağlığı gösterebilir.
- Lipofusin seviyelerini anlamak, yaşa bağlı maküler dejenerasyon (AMD) çalışmaları için kritik öneme sahiptir.
- Nitel görüntüleme, hastalar ve çalışmalar arasında tekrarlanabilir değerlendirmelere olanak tanır.
Çalışmanın Amacı
- RPE içindeki lipofusin seviyelerini nicel olarak değerlendirmek.
- RPE sağlığı ve AMD gelişimi arasındaki ilişkiyi araştırmak.
- Klinik ve araştırma uygulamaları için güvenilir bir görüntüleme tekniği kurmak.
Kullanılan Yöntemler
- Konfokal taramalı lazer oftalmoskopi (CSLO) kurulumu ve kalibasyonu.
- Doğru ölçümler için dahili floresan referans kullanımı.
- Optimal ışık geçişi için pupillerin en az 6mm'ye dilate edilmesi.
- Fundusun nitel otofloresan görüntülemesi.
Ana Sonuçlar
- Çeşitli göz koşullarında lipofusin seviyelerinin başarılı görüntüleme.
- Karşılaştırma için bazal otofloresan seviyelerinin belirlenmesi.
- Görüntüleme oturumları arasında tekniğin tekrarlanabilirliğinin gösterilmesi.
- Lipofusinin retinal sağlık ve hastalıklardaki rolü hakkında içgörüler.
Sonuçlar
- Lipofusinin nitel görüntüleme, retinal araştırmalarda değerli bir araçtır.
- Bu yöntem, RPE işlevi ve patolojisi hakkındaki anlayışımızı artırır.
- Diğer çalışmalar bu tekniği kullanarak AMD ve diğer retinal hastalıkları araştırabilir.
Sıkça Sorulan Sorular
Executive Industry Relevance
Quantitative fundus autofluorescence (qAF) enables reproducible, absolute measurement of retinal pigment epithelium (RPE) lipofuscin levels, providing a biomarker for cellular stress and degeneration in preclinical models of retinal disease. This approach supports target validation by correlating RPE functional status with sensory retina integrity, informing mechanistic de-risking in ophthalmology discovery programs. The technique enhances predictive confidence in lead identification by enabling longitudinal tracking of pathological progression in disease-relevant systems.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Interrogates therapeutic hypotheses by quantifying lipofuscin accumulation as a readout of RPE phagocytic and lysosomal function in disease models.
- Operational Value: Enables biological de-risking through standardized, reproducible assessment of RPE health across experimental conditions and timepoints.
- Predictive Value: Supports portfolio triage by linking RPE lipofuscin levels to photoreceptor stress and degeneration, informing target confidence in preclinical validation.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Prepares validated retinal models for downstream compound screening by establishing baseline lipofuscin levels and detection thresholds.
- Operational Value: Ensures assay standardization and reproducibility via internal fluorescent reference calibration and controlled imaging parameters.
- Scalability Value: Facilitates high-throughput applicability through rapid frame averaging and standardized field-of-view acquisition for large study populations.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Maintains translational continuity by linking RPE lipofuscin patterns to outer retina structural changes, supporting biomarker-aligned disease modeling.
- Operational Value: Enables risk-adjusted advancement decisions through quantitative, longitudinal tracking of degeneration progression in preclinical studies.
- Predictive Value: Enhances mechanistic de-risking by providing objective, correlative data on RPE functional decline preceding photoreceptor loss.
Pipeline & Workflow Integration
Quantitative autofluorescence integrates into the ophthalmology discovery continuum from early target validation through preclinical efficacy assessment, enabling data-driven go/no-go decisions based on RPE health metrics.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing and pathway clarification by quantifying lipofuscin as a functional readout of RPE metabolic and lysosomal activity.
- Screening: Delivers assay readiness through reproducible, noise-reduced imaging via mean-of-9-frames acquisition and standardized 30x30 degree field imaging.
- Analytics: Generates quantitative lipofuscin intensity maps and regional mean values (e.g., second concentric ring) for comparative analysis across conditions and longitudinal studies.
- Translational Research: Connects RPE lipofuscin metrics to sensory retina integrity, enabling preclinical continuity when structural and functional biomarkers align.
- Enterprise Reuse: Functions as a reusable platform capability across disease models (e.g., AMD, inherited retinopathies) due to standardized calibration and imaging protocols.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Provides predictive confidence in target validation by reducing mechanistic ambiguity in RPE-photoreceptor crosstalk.
- Operational Value: Ensures standardization and reproducibility via internal reference use, pupil dilation control, and consistent image acquisition parameters.
- Strategic Value: Improves capital efficiency by enabling early go/no-go decisions based on quantifiable RPE stress biomarkers.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization through longitudinal, reproducible tracking of degeneration progression in preclinical models.
Implementation Considerations
- Requires expertise in ophthalmic imaging and confocal scanning laser ophthalmoscopy operation.
- Dependent on CSLO instrumentation with autofluorescence mode and internal fluorescent reference compatibility.
- Necessitates cross-team standardization for pupil dilation protocols (0.5% tropicamide, 2.5% phenylephrine) and imaging session consistency.
- Involves adaptation considerations across model species due to variations in fundus anatomy, lipofuscin fluorescence, and pupil size.
- Limited by signal saturation risk from prolonged blue light exposure and media opacity, requiring careful exposure timing and blink protocols.
