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 otofloresansın veya qAF'nin genel amacı, hem sağlıklı hem de hastalıklı gözlerde retinanın destek hücreleri olan retinal pigment epitelyumundaki (RPE) lipofuscin toplam seviyesini değerlendirmektir. Bu teknik, retinal pigment epitelyumunun sağlığının yaşa bağlı makula dejenerasyonu (AMD) gelişimiyle nasıl etkileşime girdiği gibi retinal hücre biyolojisindeki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, fundustaki lipofuscin otofloresansının mutlak seviyelerinin belirlenmesine olanak tanımasıdır; bu sayede hastalar arasında, hasta görüntüleme seansları arasında ve geniş çalışma popülasyonlarında kantitatif ve tekrarlanabilir takip yapılabilmektedir.
Görüntüleme öncesinde, veri toplama için konfokal taramalı lazer oftalmoskopiyi (CSLO) üretici talimatlarına uygun olarak ayarlayın. Üreticiden satın alınan dahili floresan referansı yerleştirmek için, lensi çevirerek çıkarın, cihazın metal halkasını sökün ve referansı içeren yeni metal halka ile değiştirin. Işığın kesintisiz geçişi için pupillaların en az 6mm genişliğe dilate edilmesi esastır.
%0,5 tropicamide ve %2,5 phenylephrine ile hastanın pupillalarını en az 6 mm genişletin; bu, fundus'un görülmesi ve ölçülmesi için ışığın kesintisiz geçişi açısından gereklidir. Hastayı; çenesi çene desteğine dayanacak, alnı alın desteğine yerleşecek ve lateral kanti her iki yanındaki göstergelerle uygun şekilde hizalanacak şekilde CSLO üzerine yerleştirin. Bazal görüntüleri elde etmek için, kamerayı makula üzerine merkezlemek ve kaba odaklama yapmak amacıyla önce fundus'u yakın kızılötesi yansıma veya IR ışığı ile görüntüleyin.
Hasta uygun şekilde konumlandırıldıktan sonra, kontrol panelindeki donanım ayarını IR görüntüleme moduna getirin, fundus tam odaklanana kadar kamerayı manuel olarak konumlandırın ve görüntü alın. Makulayı altta yatan hastalıklar açısından değerlendirmek için, IR görüntüleme ile birlikte spektral alan optik koherens tomografi (SDOCT) kullanan IROCT ayarına geçiş yapın. OCT'yi fundusun IR görüntüsüne doğru şekilde yönlendirmek için görüntüleme penceresinde bulunan kılavuzları kullanın.
Optimal SDOCT kalitesini elde etmek için kamerayı, OCT görüntüsü görüntüleme penceresinin üst üçte birlik kısmında olacak şekilde konumlandırın. Foveadan geçen ve tüm görüntüleme alanını kapsayan en az bir yatay hat taraması gerçekleştirin. qAF görüntülemesini kurmak için, hastanın hareketinden kaynaklanan sinyal kaybı ile iris veya göz kapaklarının ışığı engelleme riskini azaltan yüksek hızlı görüntü elde etme yöntemini kullanın.
Gürültüyü ve artefaktları azaltmak için hızlı ve ardışık olarak dokuz görüntü çerçevesi yakalayıp ardından bunların ortalamasını alan 9 çerçeve ortalamasını (Mean of 9 frames) kullanın. Görüntü alımı sırasında yakalanan retinal alanın derecelerini ifade eden 30 x 30 derecelik bir alan seçin. Hastayı mavi ışık hakkında uyardıktan sonra AF modunu açın ve kamera eksenini, ekranın fundus AF ile maksimum düzeyde dolacağı, görüntünün yanlarının ve köşelerinin minimum düzeyde karardığı şekilde hizalayın.
Hastalar parlak mavi ışığa tolerans göstermekte zorlanırlarsa, görüntülemeye başlamak için kamerayı gözden daha uzağa taşıyın ve fundus tamamen görünene kadar kamerayı yavaşça hastaya yaklaştırın. En net görüntüyü elde etmek yerine, AF sinyalinin tüm alan boyunca en yüksek seviyede olmasını sağlayacak şekilde CSLO'yu hareket ettirerek kamerayı manuel olarak veya oftalmoskop joystick'i ile hizalayın. Görüntü edinimi sırasında, dahili referansta veya fundusta görülen renkli pikseller aşırı doygunluğa ve dolayısıyla sinyal kaybına işaret eder.
Görüntüleme sırasında duyusal retinadaki rhodopsin tarafından ışık emilimini en aza indirmek için retinayı en az 20 saniye boyunca AF ışığına tamamen maruz bırakın. Bu süreyi kamera hizalamasını, odağı ve hassasiyeti optimize etmek için kullanın. Taze bir gözyaşı filmi sinyal kalitesini artırdığından, her görüntü alımı öncesinde deneklerin gözlerini kırpmalarını sağlayın.
Görüntüleme düzleminde göz kapaklarından kaçının ve görüntüyü alın. Veri analizi için her görüntüleme oturumu başına en az iki yüksek kaliteli görüntü oluşturmak önemlidir. Sinyal-gürültü oranını artırmak için dokuz karelik yığının ortalamasını hesaplamak üzere CSLO yazılımını kullanarak görüntü sonrası işlemeyi gerçekleştirin.
Görüntü analizini metin protokolüne göre gerçekleştirin. Burada gösterildiği gibi, sağlıklı gözlerde, RPE'den yayılan AF fundus boyunca nispeten homojen olarak dağılır. Maküler pigmentin ışığı engellemesi nedeniyle merkezi maküler bölgede; göz ve kamera optikleri nedeniyle ise kenarlarda ve köşelerde azalmış yoğunluk görülür.
Damarlar koyu renkli ve net odaklı olmalıdır. Bu şekil, bu şekildeki qAF seviyelerinin karşılık gelen ısı haritası sunumunu temsil etmektedir. Daha soğuk renkler daha düşük AF yoğunluğundaki alanlara, daha sıcak renkler ise daha yüksek AF yoğunluğundaki alanlara karşılık gelir.
Maksimum yoğunluk genellikle ikinci konsantrik sekiz segmentli halkada görülür ve bu bölgedeki ortalama yoğunluklar çoğu veri analizi için kullanılır. Burada, AMD'nin ileri bir formu olan coğrafik atrofiyle seyreden AMD'li bir gözün temsilci bir analizi gösterilmektedir. AMD'nin bu formu, belirgin şekilde azalmış veya yok olmuş AF ile kanıtlanan lokalize RPE kaybı bölgeleriyle sonuçlanır ve progresif merkezi görme kaybına neden olur.
Bu prosedürü uygularken, veri kalitesini maksimize etmek için aday hastaların dikkatle seçilmesi ve yüksek kaliteli görüntülerin tekrarlanabilir şekilde elde edilmesi gerektiğini hatırlamak önemlidir. Bu prosedürün kullanımı, retinal dejenerasyonların ilerlemesini belirlemek amacıyla retinal sağlığın boylamsal takibine olanak tanıyabilir. Geliştirilmesinin ardından bu teknik, oftalmoloji alanındaki araştırmacıların retinal dejenerasyonları takip etmelerinin ve analiz etmelerinin yolunu açmıştır.
Bu videoyu izledikten sonra, retinal dejenerasyonu olan hastalarınızı değerlendirmek için kantitatif otofloresan yönteminin nasıl kullanılacağına dair iyi bir anlayışa sahip olmalısınız. İzlediğiniz için teşekkürler, deneylerinizde başarılar dileriz.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Genel Bakış
Bu makale, konfokal taramalı lazer oftalmoskopi (CSLO) kullanarak retinal pigment epitelyumunda (RPE) lipofuscinin kantitatif olarak görüntülenmesine yönelik bir yöntemi ele almaktadır. Bu teknik, hem sağlıklı hem de hastalıklı gözlerdeki lipofuscin seviyelerini değerlendirmeyi amaçlayarak retinal hücre biyolojisine dair anlayışımıza katkıda bulunmaktadır.
Çalışmanın Temel Bileşenleri
Bilim Alanı
- Nörobilim
- Oftalmoloji
- Hücre Biyolojisi
Arka Plan
- RPE, görsel döngü yan ürünlerini geri dönüştürerek duyusal retinayı destekler.
- Lipofuscin birikimi, hücresel sağlık hakkında bilgi verebilir.
- Lipofuscin seviyelerinin anlaşılması, yaşa bağlı makula dejenerasyonunun (AMD) incelenmesi açısından kritik öneme sahiptir.
- Kantitatif görüntüleme, hastalar ve çalışmalar arasında tekrarlanabilir değerlendirmeler yapılmasını sağlar.
Çalışmanın Amacı
- RPE'deki lipofusin seviyelerini kantitatif olarak değerlendirmek.
- RPE sağlığı ile AMD gelişimi arasındaki ilişkiyi incelemek.
- Klinik ve araştırma uygulamaları için güvenilir bir görüntüleme tekniği oluşturmak.
Kullanılan Yöntemler
- Konfokal taramalı lazer oftalmoskopi (CSLO) kurulumu ve kalibrasyonu.
- Hassas ölçümler için dahili floresan referans kullanımı.
- Optimal ışık geçişi için pupillaların en az 6mm'ye dilate edilmesi.
- Fundusun kantitatif otofloresan görüntülemesi.
Ana Sonuçlar
- Çeşitli göz durumlarında lipofuscin seviyelerinin başarılı şekilde görüntülenmesi.
- Karşılaştırma için bazal otofloresans seviyelerinin belirlenmesi.
- Tekniğin görüntüleme oturumları arasındaki tekrarlanabilirliğinin gösterilmesi.
- Lipofuscinin retinal sağlık ve hastalıklardaki rolüne ilişkin öngörüler.
Sonuçlar
- Lipofuscinin kantitatif görüntülemesi, retinal araştırmalarda değerli bir araçtır.
- Bu yöntem, RPE fonksiyonu ve patolojisine dair anlayışımızı geliştirmektedir.
- İleriki çalışmalar, AMD ve diğer retinal hastalıkları incelemek için bu teknikten yararlanabilir.
Sıkça Sorulan Sorular
Sektörel Uygulama ve Önem
Kantitatif fundus otofloresansı (qAF), retinal pigment epitelyumunun (RPE) lipofusin seviyelerinin tekrarlanabilir ve mutlak ölçümüne olanak tanıyarak, retinal hastalıkların preklinik modellerinde hücresel stres ve dejenerasyon için bir biyobelirteç sağlar. Bu yaklaşım, RPE fonksiyonel durumunu sensoriyel retina bütünlüğü ile ilişkilendirerek hedef doğrulamayı destekler ve oftalmoloji keşif programlarında mekanistik risk azaltma süreçlerine bilgi sağlar. Teknik, hastalıkla ilişkili sistemlerde patolojik ilerlemenin boylamsal takibini mümkün kılarak, öncü bileşik tanımlama sürecindeki öngörü güvenilirliğini artırır.
Biyofarma Ar-Ge'de Stratejik Uygulamalar
Erken Keşif ve Hedef Doğrulama
- Bilimsel Değer: Hastalık modellerinde RPE fagositik ve lizozomal fonksiyonunun bir göstergesi olarak lipofuskin birikimini nicelleştirerek terapötik hipotezleri sorgular.
- Operasyonel Değer: Farklı deneysel koşullar ve zaman noktalarında RPE sağlığının standartlaştırılmış, tekrarlanabilir değerlendirmesi yoluyla biyolojik risk azaltma sağlar.
- Öngörücü Değer: RPE lipofuskin seviyelerini fotoreseptör stresi ve dejenerasyonu ile ilişkilendirerek portföy önceliklendirmesini destekler ve preklinik doğrulamada hedef güvenilirliği hakkında bilgi sağlar.
Tarama ve Analiz Geliştirme
- Bilimsel Değer: Temel lipofuscin seviyelerini ve tespit eşiklerini belirleyerek, sonraki bileşik taramaları için doğrulanmış retinal modeller hazırlar.
- Operasyonel Değer: Dahili floresan referans kalibrasyonu ve kontrollü görüntüleme parametreleri aracılığıyla analiz standardizasyonunu ve tekrarlanabilirliğini sağlar.
- Ölçeklenebilirlik Değeri: Hızlı kare ortalaması ve geniş çalışma popülasyonları için standartlaştırılmış görüş alanı edinimi yoluyla yüksek verimli uygulanabilirliği kolaylaştırır.
Translasyonel ve Preklinik Araştırmalar
- Bilimsel Değer: RPE lipofuscin paternlerini dış retina yapısal değişiklikleriyle ilişkilendirerek translasyonel sürekliliği sağlar ve biyobelirteç uyumlu hastalık modellemesini destekler.
- Operasyonel Değer: Preklinik çalışmalarda dejenerasyon ilerlemesinin kantitatif ve boylamsal takibi aracılığıyla risk ayarlı ilerleme kararlarına olanak tanır.
- Öngörücü Değer: Fotoreseptör kaybı öncesindeki RPE fonksiyonel düşüşüne ilişkin objektif ve korelatif veriler sağlayarak mekanistik risk azaltmayı geliştirir.
İş Akışı ve Pipeline Entegrasyonu
Kantitatif otofloresans, erken hedef doğrulamadan preklinik etkinlik değerlendirmesine kadar oftalmoloji keşif sürecine entegre olarak, RPE sağlık metriklerine dayalı veri odaklı devam/durdur kararları alınmasını sağlar.
- Keşif Biyolojisi: Lipofuscin'i RPE metabolik ve lizozomal aktivitesinin fonksiyonel bir çıktısı olarak nicelleştirerek, hipotez testlerini ve yolak aydınlatmalarını destekler.
- Tarama: 9 kare ortalaması ile görüntüleme ve standardize edilmiş 30x30 derecelik alan görüntüleme yoluyla tekrarlanabilir, düşük gürültülü görüntüler sağlayarak assay hazırlığı sunar.
- Analitik: Farklı koşullar arasındaki karşılaştırmalı analizler ve boylamsal çalışmalar için kantitatif lipofuscin yoğunluk haritaları ve bölgesel ortalama değerler (örneğin, ikinci konsantrik halka) üretir.
- Translasyonel Araştırma: Yapısal ve fonksiyonel biyobelirteçler uyumlu olduğunda preklinik süreklilik sağlayarak RPE lipofuscin metriklerini duyusal retina bütünlüğü ile ilişkilendirir.
- Kurumsal Yeniden Kullanım: Standardize edilmiş kalibrasyon ve görüntüleme protokolleri sayesinde çeşitli hastalık modellerinde (örneğin, AMD, kalıtsal retinopatiler) yeniden kullanılabilir bir platform kabiliyeti olarak işlev görür.
Operasyonel ve Kurumsal Etki
- Bilimsel Değer: RPE-fotoreseptör etkileşimindeki mekanistik belirsizliği azaltarak hedef doğrulamada öngörülebilir güven sağlar.
- Operasyonel Değer: Dahili referans kullanımı, pupil dilatasyonu kontrolü ve tutarlı görüntüleme parametreleri aracılığıyla standardizasyon ve tekrarlanabilirlik sağlar.
- Stratejik Değer: Nicelendirilebilir RPE stres biyobelirteçlerine dayalı erken aşama devam/dur kararlarına olanak tanıyarak sermaye verimliliğini artırır.
- Portföy Etkisi: Preklinik modellerde dejenerasyon ilerlemesinin boylamsal ve tekrarlanabilir takibi yoluyla riskten arındırılmış önceliklendirmeyi destekler.
Uygulama Hususları
- Oftalmik görüntüleme ve konfokal taramalı lazer oftalmoskopi işletimi konusunda uzmanlık gerektirir.
- Otofloresans moduna ve dahili floresan referans uyumluluğuna sahip CSLO cihazlarına bağımlıdır.
- Pupil dilatasyon protokolleri (0.5% tropicamide, 2.5% phenylephrine) ve görüntüleme oturumu tutarlılığı için ekipler arası standardizasyon gerektirir.
- Fundus anatomisi, lipofuscin floresansı ve pupil boyutundaki farklılıklar nedeniyle model türler arasında adaptasyon değerlendirmelerini kapsar.
- Uzun süreli mavi ışık maruziyeti kaynaklı sinyal saturasyonu riski ve ortam opasitesi ile sınırlıdır; bu durum dikkatli pozlama zamanlaması ve kırpma protokolleri gerektirir.
