एक सुविधाजनक उपकरण के रूप में बुध्न फोटोग्राफी महामारी विज्ञान के अध्ययन में हृदय रोग के जोखिम कारक को माईक्रवैस्कुलर प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए

Medicine

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Summary

रेटिना छवि विश्लेषण microcirculation visualizing के लिए एक विनीत प्रक्रिया है. हृदय रोग के जोखिम कारकों के प्रभाव रेटिना पोत calibers के परिवर्तन में परिणाम कर सकते हैं. प्रक्रियाओं calibers वर्णित हैं पोत की गणना के लिए बुध्न छवियों और कदम प्राप्त करने के लिए.

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De Boever, P., Louwies, T., Provost, E., Int Panis, L., Nawrot, T. S. Fundus Photography as a Convenient Tool to Study Microvascular Responses to Cardiovascular Disease Risk Factors in Epidemiological Studies. J. Vis. Exp. (92), e51904, doi:10.3791/51904 (2014).

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Abstract

microcirculation में 150 माइक्रोन से कम व्यास के साथ रक्त वाहिकाओं के होते हैं. यह संचार प्रणाली के एक बड़े हिस्से का निर्माण करता है और हृदय स्वास्थ्य को बनाए रखने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है. रेटिना लाइनों है कि आंख के इंटीरियर एक ऊतक है और यह microvasculature के एक गैर इनवेसिव विश्लेषण के लिए अनुमति देता है कि केवल ऊतक है. आजकल, उच्च गुणवत्ता वाले बुध्न छवियों डिजिटल कैमरे का उपयोग कर प्राप्त किया जा सकता है. रेटिना छवियों भी विद्यार्थियों के फैलने के बिना, 5 मिनट या उससे कम समय में एकत्र किया जा सकता है. Microcirculation दृश्यमान करने के लिए यह विनीत और तेजी से प्रक्रिया महामारी विज्ञान के अध्ययन में लागू करने के लिए और बुढ़ापे के लिए कम उम्र से हृदय स्वास्थ्य पर नजर रखने के लिए आकर्षक है.

परिसंचरण को प्रभावित करने वाले प्रणालीगत रोगों रेटिना वाहिका संरचना में प्रगतिशील morphological परिवर्तन में परिणाम कर सकते हैं. उदाहरण के लिए, रेटिना धमनियों और नसों के पोत calibers में परिवर्तन उच्च रक्तचाप, athero के साथ संबद्ध किया गया हैकाठिन्य, और स्ट्रोक और रोधगलन का खतरा बढ़. पोत चौड़ाई छवि विश्लेषण सॉफ्टवेयर और छह सबसे बड़ी धमनियों की चौड़ाई का उपयोग कर प्राप्त कर रहे हैं और नसों समतुल्य केंद्रीय रेटिना Arteriolar (CRAE) और केंद्रीय रेटिना Venular समकक्ष (CRVE) में संक्षेप हैं. उत्तरार्द्ध सुविधाओं परिवर्तनीय जीवन शैली और पर्यावरण हृदय रोग के जोखिम कारकों के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए उपयोगी दिखाया गया है.

प्रक्रियाओं बुध्न छवियों और CRAE और CRVE वर्णित हैं प्राप्त करने के लिए विश्लेषण कदम प्राप्त करने के लिए. CRAE और CRVE के दोहराया उपायों की भिन्नता के गुणांक कम से कम 2% कर रहे हैं और भीतर करदाता विश्वसनीयता बहुत अधिक है. एक पैनल अध्ययन, कण वायु प्रदूषण में अल्पकालिक परिवर्तन करने के लिए रेटिना पोत calibers की तेजी से प्रतिक्रिया का प्रयोग, हृदय मृत्यु दर और रुग्णता के लिए एक ज्ञात जोखिम कारक, की सूचना दी है. अंत में, रेटिना इमेजिंग महामारी विज्ञान के अध्ययन के लिए एक सुविधाजनक और सहायक उपकरण के रूप में प्रस्तावित हैएस हृदय रोग के जोखिम कारकों को microvascular प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए.

Introduction

microcirculation में 150 माइक्रोन से कम व्यास के साथ रक्त वाहिकाओं के होते हैं और सबसे छोटी प्रतिरोध धमनियों, धमनियों, केशिकाओं, और venules भी शामिल है. इन जहाजों संचार प्रणाली का एक बड़ा हिस्सा बनाने और हृदय स्वास्थ्य को बनाए रखने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं. 150 माइक्रोन के पोत व्यास एक शारीरिक और एक शारीरिक सीमा है. एक व्यास कम से कम 150 माइक्रोन के साथ जहाजों की rheological गुण बड़ी धमनियों से भिन्न होते हैं. इसके अलावा, autoregulatory प्रतिरोध परिवर्तन का सबसे रक्त प्रवाह autoregulation 1 का प्रदर्शन संवहनी बेड में नीचे की ओर 150 माइक्रोन से होते हैं. microcirculation में दो महत्वपूर्ण कार्य किया है. प्राथमिक समारोह ऊतक मांग मैच के लिए और अपशिष्ट उत्पादों और कार्बन डाइऑक्साइड नाली के क्रम में ऑक्सीजन और चयापचय के साथ कोशिकाओं को प्रदान करना है. विनिमय जहाजों और microvascular प्रवाह पैटर्न की संख्या में बदलाव प्रभावी विनिमय सतह क्षेत्र को कम कर देता है और घास का मैदान हो सकता हैsuboptimal ऊतक छिड़काव और एक विफलता के लिए डी चयापचय मांग 2 को पूरा करने के लिए. इसके अलावा, हीड्रास्टाटिक दबाव संवहनी बिस्तर के भीतर चला जाता है और microcirculation समग्र परिधीय प्रतिरोध 3 को विनियमित करने में एक भूमिका निभाता है.

रेटिना आंख के भीतरी परत एक स्तरित ऊतक है. इसका मुख्य समारोह आगे दृश्य सूचना के प्रसंस्करण के लिए दृश्य प्रांतस्था को प्रचारित किया जाता है कि एक तंत्रिका सिग्नल में आने वाले प्रकाश को परिवर्तित करने के लिए है. रेटिना के समारोह बाहर की दुनिया और इस प्रक्रिया में शामिल सभी नेत्र संरचनाओं ऑप्टिकली पारदर्शी हैं देखने के लिए है. इस microvasculature 4 के गैर इनवेसिव इमेजिंग के लिए रेटिना ऊतक सुलभ बना देता है. रेटिना इमेजिंग आंख के रोगों की पहचान करने के लिए इस्तेमाल किया जा रहा है. उदाहरण के लिए, धब्बेदार अध: पतन का एक आधुनिक रूप है क्योंकि मैक्युला में असामान्य रक्त वाहिनियों की वृद्धि की दृष्टि हानि हो सकती है. इन रक्त वाहिकाओं bleedin को अधिक पारगम्य और विषय हो जाते हैंजी और रेटिना के भीतर या नीचे खून और प्रोटीन की लीक. उत्तरार्द्ध घटनाओं फोटोरिसेप्टर को अपरिवर्तनीय क्षति के लिए जिम्मेदार हैं. मोतियाबिंद के विकास नाड़ीग्रन्थि कोशिकाओं और उनके axons की एक हानिकारक साथ संबद्ध है. इस प्रक्रिया का प्रभाव रेटिना छवियों 5 में देखा जा सकता है जो ऑप्टिक डिस्क, की cupping की ओर जाता है. मधुमेह रेटिनोपैथी रेटिना वाहिनियों की दीवारों में नुकसान होता है कि hyperglycemia के कारण होता है. इस ischemia, नई रक्त वाहिकाओं के विकास और नाड़ी ज्यामितीय नेटवर्क में एक परिवर्तन में परिणाम कर सकते हैं. इसके अलावा, रक्त रेटिना बाधा फैली हुई hyperpermeable केशिकाओं और aneurysms 6 के रिसाव के कारण टूटने के लिए विषय हो सकता है.

रेटिना microvasculature दिल, फेफड़े, और मस्तिष्क 7 में पाया microvascular बेड के साथ अनुरूपता को दर्शाता है. यह मस्तिष्क के microcirculation को प्रभावित करने वाले प्रणालीगत रोगों रेटिना में समानांतर परिवर्तन पैदा कर सकता है कि स्थापित है. NA Arteriolarrrowing और रेटिना की बढ़ी arteriolar प्रकाश पलटा मस्तिष्क छोटे पोत रोग 8 के कारण होता है कि पोत असामान्यताओं, सफेद बात घावों और lacunes साथ जुड़ा हुआ है. एक महत्वपूर्ण संबंध संकरा रेटिना venules, एक बदल रेटिना microvascular नेटवर्क और अल्जाइमर रोग की घटना के बीच की खोज की थी. यह रोगियों के दिमाग भी रेटिना 9 में मानने योग्य है कि एक बदल मस्तिष्क microvasculature है कि सुझाव दिया है.

साक्ष्य भी रेटिना संवहनी परिवर्तन और कोरोनरी हृदय रोग 10,11 के बीच संबंध के बारे में बढ़ती जा रही है. रेटिना धमनियों और रेटिना नसों (ए / वी) के व्यास के बीच का अनुपात उच्च रक्तचाप और atherosclerosis 12 प्रतिबिंबित करने के लिए एक संवेदनशील प्रॉक्सी होना दिखाया गया है. एक कम एक / वी अनुपात के लिए अग्रणी धमनियों और नसों को चौड़ा करने का एक संकुचन, स्ट्रोक और रोधगलन 13 के जोखिम की पुष्टि होती है. उच्च रक्तचाप प्रत्यक्ष पैदा कर सकता हैरेटिना ischemia और रूई धब्बे और गहरा रेटिना सफेद धब्बे के रूप में 14 दृष्टिगोचर हो कि रेटिना दौरे. Serre और Sasongko हाल ही में साहित्य संक्षेप और वे जीवन शैली और पर्यावरणीय जोखिम कारकों (जैसे, आहार, शारीरिक गतिविधि, धूम्रपान, और वायु प्रदूषण) के संपर्क में रेटिना microvascular बिस्तर 15 में morphological परिवर्तन पैदा कर सकते हैं कि संपन्न हुआ. महत्वपूर्ण बात है, इस तरह के रेटिना परिवर्तन भी रोगों 16 के नैदानिक ​​अभिव्यक्तियाँ से पहले, हृदय जोखिम कारकों के साथ संबद्ध किया गया है.

हृदय रुग्णता और मृत्यु दर की घटनाओं में काफी बढ़ जाती है लंबे समय के लिए जिम्मेदार ठहराया गया है और अल्पकालिक जोखिम वायु प्रदूषण 17,18 बात कण को. रिसर्च, कि बात कण (प्रधानमंत्री), वायु प्रदूषण का एक महत्वपूर्ण अंश इंगित करता है हृदय रोग के विकास के लिए योगदान देता है और हृदय की घटनाओं 19,20 लाती है. के समारोह का एक हानिmicrovascular बिस्तर मनाया संघों में एक भूमिका निभा सोचा है. इस संबंध में, वायु प्रदूषण के संपर्क में है और रेटिना में संकुचन arteriolar के बीच एक संघ अदार और उनके सहयोगियों ने 21 से सूचित किया गया है. रेटिना arteriolar कैलिबर संकरा था और venular क्षमता में 2.5 माइक्रोन ≤ अपराह्न 2.5 (बात कण की वृद्धि हुई लंबी और छोटी अवधि के जोखिम के साथ क्षेत्रों में रह रहे थे कि Atherosclerosis (मेसा) के बहुजातीय अध्ययन के 4607 प्रतिभागियों के बीच व्यापक था व्यास) 21. जीर्ण वायु प्रदूषण जोखिम के कारण प्रणालीगत सूजन व्यापक venular व्यास 22 में परिणाम हो सकता है. यह रेटिना microvascular बिस्तर 23 पर धूम्रपान के प्रभाव है कि रिपोर्ट के अध्ययन की पुष्टि होती है. अल्पकालिक वायु प्रदूषण जोखिम और रेटिना बुध्न फोटोग्राफी 24 से मापा स्वस्थ वयस्कों में microvascular परिवर्तन (उम्र के 22-63 वर्ष) के बीच सहयोग पर हाल के एक प्रकाशन रिपोर्ट. एक increaप्रधानमंत्री 10 (कण व्यास में 10 माइक्रोन ≤ बात) और ईसा पूर्व में एसई (ब्लैक कार्बन, यातायात संबंधी डीजल निकास के लिए एक प्रॉक्सी के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है कि उपोत्पाद एक दहन) arteriolar क्षमता 24,25 में कमी के साथ जुड़े थे.

इस वैज्ञानिक वीडियो प्रोटोकॉल में, प्रक्रियाओं arteriolar और venular पोत calibers प्राप्त करने के लिए छवि विश्लेषण करने के लिए, और समकक्ष केंद्रीय रेटिना Arteriolar (CRAE) और केंद्रीय रेटिना Venular समकक्ष (CRVE) की गणना करने के लिए, आंख की बुध्न तस्वीरें इकट्ठा करने के लिए वर्णित हैं. रेटिना बुढ़ापे 26,27 अप करने के लिए कम उम्र से एकत्र किया जा सकता microvasculature और छवियों का एक विनीत विश्लेषण की अनुमति देता है कि केवल ऊतक है क्योंकि रेटिना इमेजिंग ध्यान में वृद्धि हुई फायदा हो रहा है. CRAE और CRVE परिवर्तनीय जीवन शैली और microvasculature पर पर्यावरण हृदय रोग के जोखिम कारकों के प्रभाव को दर्शाते हैं कि संवेदनशील पैरामीटर होना दिखाई देते हैं. पांडुलिपि में, repeatabilityपोत विश्लेषण का प्रदर्शन किया है. इसके अलावा, महामारी विज्ञान के अध्ययन में रेटिना microvasculature विश्लेषण के लागू कण वायु प्रदूषण जोखिम 24 के प्रभाव पर ध्यान देने के साथ एक दोहराया उपायों डिजाइन में प्राप्त हमारे निष्कर्ष सारांश द्वारा दिखाया गया है.

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Protocol

Hasselt विश्वविद्यालय की एथिक्स बोर्ड और विश्वविद्यालय अस्पताल एंटवर्प पढ़ाई को मंजूरी दे दी. प्रतिभागियों को भाग लेने के लिए उनके लिखित सूचित सहमति दे दी है.

1 साधन सेटअप

  1. डिजिटल रेटिना कैमरा और इकाई के मुख्य ब्लॉक से काले संरक्षण के गोले निकालें.
  2. बैटरी डिब्बे खोलें और कैमरे में बैटरी जगह है. बैटरी और मुख्य इकाई को जोड़ने के तार मत काटना.
  3. मुख्य इकाई पर कैमरा पेंच और दो तारों को जोड़ने. पावर ग्रिड के लिए और आपूर्ति यूएसबी केबल के साथ कंप्यूटर को मुख्य इकाई कनेक्ट करें.
  4. "पर" पर / बंद बटन स्विचन द्वारा मुख्य इकाई शुरू करो. "पर" पर / बंद बटन स्विचन द्वारा कैमरा शुरू करो.
  5. कंप्यूटर को प्रारंभ करें. यह मुख्य यूनिट और कंप्यूटर के बीच कनेक्शन त्रुटियों को रोकने जाएगा.

2 कैप्चरिंग तस्वीर

  1. रेटिना Imagi प्रारंभएनजी नियंत्रण सॉफ्टवेयर (और अपेक्षित पासवर्ड को भरने में). सॉफ्टवेयर डिजिटल रेटिना कैमरे का एक हिस्सा (लिंक के लिए सामग्री तालिका देखें).
  2. स्क्रीन के ऊपरी बाएँ हिस्से में "अध्ययन" आइकन पर क्लिक करके अध्ययन शुरू करें. रोगी प्रणाली में पहले से ही है, तो एक नया रोगी के लिए, आदि के रोगी आईडी, रोगी का नाम, जन्म तिथि, के रूप में सभी विवरण भरें "रोगी आईडी" में भरने और "खोज इतिहास सूची" का उपयोग करें. अध्ययन शुरू करने के लिए रोगी के नाम पर डबल क्लिक करें.
  3. एक तस्वीर लेने के लिए सिर "ताला" ठोड़ी आराम और माथे आराम और के खिलाफ माथे पर उसका / उसकी ठोड़ी जगह, कैमरे के सामने एक सीट लेने के लिए मरीज से पूछो.
  4. सीधे कैमरे के लेंस पर गौर करने के लिए रोगी पूछो. सही या बाईं आंख के लिए क्षैतिज (xy) विमान में कैमरे के आगे.
  5. कैमरा प्रदर्शन पर दिखाई देते हैं कि दो हलकों के अंदर मरीज की कॉर्निया की स्थिति के लिए ठोड़ी आराम का उपयोग. ठीक धुनजॉयस्टिक पर पहिया का उपयोग करके.
  6. हलकों में मरीज की पुतली की स्थिति के क्रम में XY विमान में पिछड़े, और बग़ल में, आगे कैमरे के आगे. छात्र एक सतत चक्र रूपों सुनिश्चित करें. ऐसा करके, रोगी की आईरिस दो टुकड़ों में विभाजित किया जाएगा.
  7. रेटिना को कॉर्निया से स्विच करने के लिए जॉयस्टिक पर "वापस ट्रिगर" का प्रयोग करें. इस स्तर पर, मरीज को एक हरे रंग की रोशनी का पालन करना चाहिए. हरे प्रकाश को देखने के लिए रोगी पूछो.
  8. जॉयस्टिक के आधार पर पहिया बदल गया है कि पॉप अप जब दो लाइनों aligning से कैमरे का फोकस. दो लाइनें एक सतत लाइन फार्म तक पहिया बारी.
  9. एक तस्वीर के लिए इष्टतम स्थिति में आंख स्थान के लिए हरी बत्ती का प्रयोग करें. यदि आवश्यक हो, कैमरे के सही पक्ष पर तीर बटन का प्रयोग प्रकाश के लिए कदम. ऑप्टिक डिस्क कैमरा प्रदर्शन पर केंद्रित है कि एक तरह से हरी बत्ती स्थिति.
  10. Switchi के बाद दिखाई दिया जो 2 सफेद धब्बे के लिए खोज(कदम 2.7 में) रेटिना के लिए एनजी. स्पॉट खोजने के लिए, XY विमान में इकाई चाल है. स्पॉट एक धुँधली दाग ​​के रूप में दिखाई दे रहे हैं. धुँधली दाग ​​उज्ज्वल, सफेद धब्बे में बदल जाते हैं जब तक आगे या पीछे की ओर इकाई ले जाएँ. उज्जवल और स्पॉट राउंडर, तस्वीर की गुणवत्ता बेहतर है. दोनों दिखाई दे रहे हैं जब तक स्पॉट स्थिति. कैमरा प्रदर्शन के बीच करने के लिए स्पॉट लाने के लिए जॉयस्टिक पर थोड़ा पहिया का उपयोग करें.
  11. (2.8 कदम से) दो लाइनें एक सतत लाइन फार्म की पुष्टि करें. ऑप्टिक डिस्क कैमरा प्रदर्शन पर केंद्रित है और दो उज्ज्वल, सफेद धब्बे द्वारा flanked है. जॉयस्टिक के शीर्ष पर बटन फायरिंग से रेटिना तस्वीर ले लो.
  12. कंप्यूटर स्क्रीन के निचले सही कोने पर "अध्ययन पूरा" बटन दबाकर तस्वीर को बचाओ. अध्ययन को पूरा स्वचालित रूप से एक नक्शे में चित्रों को बचाने के लिए और अध्ययन बंद हो जाएगा.

रेटिना तस्वीर के 3 विश्लेषण

  1. Meas द्वारा पैमाने अनुपात का निर्धारणमैक्युला (खातिका) के केंद्र के बीच की दूरी और ऑप्टिक डिस्क के केन्द्र (अंधा स्थान) uring. Anatomically इस दूरी 4500 मीटर हो या बाद के लगभग 1,800 मीटर होने के साथ, ऑप्टिक डिस्क का व्यास 2.5 के लिए निर्धारित किया जाता है. दूरी पिक्सेल में मापा जाता है सुनिश्चित करें. मैक्युला और अंधी जगह के बीच (पिक्सेल में) दूरी से 4,500 विभाजित करके पैमाने अनुपात की गणना.
  2. रेटिना पोत विश्लेषण सॉफ्टवेयर "इवान" खुला.
    नोट: सॉफ्टवेयर मैडिसन विस्कॉन्सिन विश्वविद्यालय में बनाया जाता है. इवान के उपयोग पर विस्तृत जानकारी पुस्तिका से लिया जाता है.
  3. पैमाने अनुपात में भरें और विन्यास के माध्यम से आगे बढ़ना.
  4. तीन पीले छल्ले रेटिना तस्वीर पर दिखाई देते हैं सत्यापित करें. पैमाने अनुपात आंतरिक चक्र की त्रिज्या निर्धारित करता है और ऑप्टिक डिस्क encloses. आंतरिक रिंग के मध्य बिंदु ऑप्टिक डिस्क के मध्य बिंदु पर है कि जाँच करें. यह मामला नहीं है, तो समायोजितकर्सर कुंजियों का उपयोग करके वृत्त का स्थान. मध्य और बाहरी हलकों की त्रिज्या 2x हैं और क्रमश: इनर सर्कल की त्रिज्या से बड़ा 3x. इस तरह, जोन ए और बी ऑप्टिक डिस्क से एक निश्चित दूरी पर बनाया जाता है.
  5. रेटिना छवि तस्वीर के केन्द्र में ऑप्टिक डिस्क है कि जाँच करें. इस जोन बी में छवि का एक तेज ध्यान सुनिश्चित करता है और इस ग्रेडिंग प्रक्रिया (चित्रा -4 ए) की सुविधा होगी.
  6. सॉफ्टवेयर स्वचालित रूप से रक्त वाहिकाओं का पता लगाता है और venules (चित्रा 4 बी) के रूप में इन जहाजों प्रदान करती है कि निरीक्षण.
  7. शारीरिक मतभेदों पर आधारित धमनियों और venules के बीच जहाजों भेद. धमनियों को लाल रंग में संकेत दिया और नीला (चित्रा 4C) में venules किया जाएगा. प्रत्येक पोत की पहचान करने के लिए निम्नलिखित दिशा निर्देशों का उपयोग करें:
    1. पोत रंग निर्धारित करते हैं. धमनियों को एक मजबूत केंद्रीय प्रकाश प्रतिबिंब के साथ एक हल्का नारंगी लाल रंग है. नसों बैंगनी गहरा हैकम या कोई केंद्रीय प्रकाश पलटा साथ -लाल रंग.
    2. पोत के कोर्स का निर्धारण. Arterioles रूपरेखा में straighter और चिकनी हो जाते हैं; वे पथ और रूपरेखा दोनों में अधिक नियमित हैं. Venules आम तौर पर अधिक कपटपूर्ण, और रूपरेखा और व्यास में अधिक अनियमित हैं. Venules इसी धमनियों से डिस्क मार्जिन पर व्यास में व्यापक हैं.
    3. पूर्ववर्ती पोत की टिप्पणी को देखकर पोत को पहचानें. सिद्धांत रूप में, venules साथ वैकल्पिक arterioles. एक अलग venule मापा जाता है, इसलिए, अगले पोत एक धमनिका होने की संभावना है.
    4. पार पैटर्न को परिभाषित करें. एक सामान्य नियम के रूप में, धमनियों को धमनियों को पार नहीं करते और venules venules पार नहीं करते. अज्ञात पहचान का एक पोत जोन बी के लिए एक शिरापरक भीतर शाखा या बाहर का पार, तो अज्ञात पोत एक धमनिका है. यह जोन बी के लिए एक arteriolar भीतर शाखा या बाहर का पार, तो यह एक venule है.
    5. उन्हें अनुरेखण द्वारा छोटी शाखाओं को पहचानें proximallउनके एक माता पिता पोत से शाखाओं को वाई, जो की पहचान पहले दो दिशा निर्देशों से स्पष्ट हो सकता है. क्रॉसिंग और शाखाएं अंतर करने के लिए जहाजों के बीच कोण का प्रयोग करें.
      नोट: क्रॉसिंग लगभग सीधा (90 °) या दो जहाजों समानांतर में दौड़ रहे हैं, को पार करने के कोण बहुत उथला हो सकता है अक्सर हैं (कम से कम 30 डिग्री). शाखाएं जो आमतौर पर (30 ° ° 45 से दो शाखाओं के बीच के कोण के साथ) सीधा तुलना में कुछ हद तक कम कर रहे हैं.
    6. ग्रेडिंग क्षेत्र में पोत की पूरी लंबाई का चयन करें. चयनित पोत का मानक विचलन 10 छोटे मानक विचलन के मूल्य से अधिक एक अच्छा माप का संकेत नहीं है कि सुनिश्चित करें.
  8. सॉफ्टवेयर से ही चयनित नहीं किया गया है कि जहाजों का चयन करने के लिए सॉफ्टवेयर उपकरण का उपयोग करें. एक ही नियम स्वतः सॉफ्टवेयर द्वारा चयनित जहाजों के लिए के रूप में इन जहाजों के लिए लागू होते हैं.
  9. निर्धारित बनाने के लिए केंद्रीय रेटिना Arteriolar और Venular समकक्ष (CRAEऔर CRVE) स्वतः इवान में.
  10. एक प्रकार की मछली और हबर्ड 28 के संशोधित सूत्रों का उपयोग उनके संबंधित शाखाओं बेटी जहाजों से CRAE और CRVE गणना.
    नोट: अनुभव से व्युत्पन्न शाखाओं गुणांक के साथ चड्डी और शाखाओं के बीच के रिश्ते, पोत समकक्ष लगभग दो फार्मूले निम्नलिखित में दी गई है. इवान CRAE और CRVE की गणना के लिए छह सबसे बड़ी धमनियों और venules का उपयोग करता है. फार्मूले केंद्रीय arteriolar (या venular) पोत बराबर प्राप्त होने तक छह सबसे बड़ी धमनियों (या venules) जोड़ी के लिए चलने का एक प्रक्रिया में लागू कर रहे हैं.
    Arterioles: समीकरण 1 (1)
    Venules: 2 समीकरण (2)
    जहां 1 डब्ल्यू, 2 डब्ल्यू, और डब्ल्यू क्रमश: संकरा शाखा, व्यापक शाखा, और माता पिता के ट्रंक की चौड़ाई रहे हैं.
    नोट: Tha मानछह सबसे बड़ी धमनियों को 120, 110, 100, 90, 80, और 70 माइक्रोन चौड़े हैं एक रेटिना तस्वीर में टी. समीकरण (1) में 120 और 70 रखो, के रूप में अच्छी तरह से पहली यात्रा के बाद 110 और 80, और 100 और 90 के रूप में तीन मान रहे हैं: 122.2, 120.0, और 118.4. 149.8 उपज, 122.2 और 118.4 बाँधना द्वारा अगली यात्रा प्रदर्शन करना. अंतिम यात्रा को बीच संख्या (120.0) पर ले. जोड़ी 149.8 और 120.0 CRAE के लिए 168.7 उपज.

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Representative Results

CRAE और CRVE निर्धारण की repeatability

22-56 साल पुरानी है और चिकित्सकीय निदान हृदय रोगों का नि: शुल्क के बीच 61 व्यक्तियों का एक पैनल तकनीकी repeatability और समकक्ष केंद्रीय रेटिना Arteriolar (CRAE) और केंद्रीय रेटिना Venular समकक्ष (CRVE) निर्धारण के भीतर करदाता परिवर्तनशीलता के अध्ययन के लिए भर्ती किया गया था. प्रत्येक व्यक्ति की दाहिनी आंख की बुध्न (आंकड़े 1 और 2) एक रेटिना कैमरे का उपयोग कर 5 मिनट की एक समय अवधि के भीतर दो बार फोटो खिंचवाने गया था. यह प्रक्रिया दिन के लगभग एक ही समय में, 4 लगातार दिन पर किया गया था. मानक CRAE के विचलन और 5 मिनट की अवधि के भीतर लिए गए चित्रों की CRVE ± भिन्नता की औसत गुणांक क्रमशः 1.76 ± 1.71 और ± 1.51 1.78 थे. CRAE और CRVE मूल्यों का औसत ± मानक विचलन क्रमशः 151.31 ± 13.53 और ± 18.44 213.20 पर बंद हुए. कोई महत्वपूर्ण अलगferences CRAE के लिए मनाया गया और CRVE मूल्यों 4 लगातार दिन पर प्राप्त की.

दाहिनी आंख की CRAE और CRVE मूल्यों प्रति दिन एक CRAE और CRVE मूल्य के लिए औसत थे. बाद में, माप repeatability Intraclass सहसंबंध गुणांक (आईसीसी), एक आबादी में दोहराया उपायों के reproducibility वर्णन करता है कि 0 और 1 से घिरा एक आयामरहित आँकड़ों के माध्यम से मूल्यांकन किया गया था. माप एक भी करदाता द्वारा किया गया. इसलिए, एक तरह यादृच्छिक प्रभाव मॉडल के भीतर करदाता परिवर्तनशीलता 29 आकलन करने के लिए अनुमति दी. और 0.898 (95% सीआई: 0.854, 0.932) क्रमश CRAE और CRVE, के लिए: आईसीसी 0.919 (0.883, 0.946 95% सीआई) था. इन आईसीसी मूल्यों में अच्छी तरह से चिकित्सकीय महत्वपूर्ण माना जाता है, जो 0.6 की सीमा, और अनुमान विश्वसनीयता 30 में "लगभग पूर्ण" होने के रूप में व्यापक श्रेणी के अंतर्गत दोनों गिरावट से ऊपर हैं.

पैनल अध्ययन पार्टिकुलेट एयर पी के प्रभाव की जांच करने के लिएollution

अध्ययन जनवरी 2012 और मई 2012 के बीच आयोजित किया और 84 व्यक्तियों को शामिल किया गया था. प्रतिभागियों को 22-63 साल पुरानी है और पहले और अध्ययन की अवधि के दौरान चिकित्सकीय निदान हृदय रोगों से मुक्त थे. दाहिनी आंख की बुध्न की एक तस्वीर तीन अलग परीक्षा के दिनों में से प्रत्येक पर एक रेटिना कैमरे का उपयोग कर लिया गया था. पाठक वायु प्रदूषण डेटा 24 एकत्र किया गया था के बारे में विस्तृत जानकारी के लिए Louwies और सहयोगियों के पेपर में जाना जाता है. अध्ययन की अवधि के दौरान, परिवेश प्रधानमंत्री 10 और ईसा पूर्व के स्तर की वजह से पूर्वी यूरोप से प्रदूषित हवा के westbound वायुमंडलीय परिवहन करने के लिए बेल्जियम में ऊंचे थे. यह एक समय व्यतीत हो वीडियो (अनुपूरक जानकारी) में कल्पना की है. वायु प्रदूषण सांद्रता रेटिना परीक्षा से ठीक पहले 2, 4, और 6 घंटे के लिए प्रत्येक भागीदार को सौंपा गया. वायु प्रदूषण के स्तर रेटिना पूर्व के समय जब तक आधी रात से नैदानिक ​​यात्रा के दिन पर गणना की गईहूँ. वायु प्रदूषण का स्तर भी पिछले दिन के लिए सौंपा और दो दिनों के रेटिना परीक्षा से पहले थे. इन सांद्रता के रूप में संक्षेप हैं: lag2h, lag4h, lag6h, अंतराल 24, और 2 डी अंतराल. प्रदूषक विशेष, मिश्रित मॉडल का उपयोग कर जोखिम प्रतिक्रिया विश्लेषण किया गया था. इन विश्लेषणों का विवरण मूल प्रकाशन 24 में पाया जा सकता है. CRAE और वायु प्रदूषण सांद्रता के बीच एक व्युत्क्रम संघ आई थी नैदानिक ​​परीक्षा से पहले प्रति घंटा और दैनिक जोखिम खिड़कियों में (प्रधानमंत्री 10 और ईसा पूर्व सांद्रता के रूप में मापा). 0.93 माइक्रोन की CRAE में कमी (95% सीआई: -1.42, -0.45, पी = 0.0003) 24 घंटा परीक्षा पूर्ववर्ती (चित्रा 3) के दौरान औसत अपराह्न 10 में प्रत्येक 10 माइक्रोग्राम / m³ वृद्धि के लिए मनाया गया. 10 सांद्रता पिछले 2 दिनों के औसत से कम प्रति घंटा की अपराह्न 10 जोखिम खिड़कियां और प्रधानमंत्री भी CRAE मूल्यों का एक महत्वपूर्ण कमी का पता चला. 1.84 μ की CRAE में कमीमीटर (95% सीआई: -3.18, -0.51, पी = 0.008) भी परीक्षा से पहले ईसा पूर्व 24 घंटा में प्रत्येक 1-माइक्रोग्राम / m³ वृद्धि के लिए मिला था. कोई अतिरिक्त महत्वपूर्ण संघों CRAE और अन्य परिकलित ई.पू. जोखिम खिड़कियों के बीच मनाया गया. 0.86 माइक्रोन की CRVE में कमी (95% सीआई: -1.42, -0.30, पी = 0.004) रेटिना चित्र लिया गया था इससे पहले 24 घंटा जोखिम खिड़की में अपराह्न 10 में हर 10 माइक्रोग्राम / m³ वृद्धि के लिए मनाया गया. कम जोखिम Windows पता चला अतिरिक्त महत्वपूर्ण प्रभाव (चित्रा 3). परीक्षा से पहले 24 घंटे के दौरान CRVE और ई.पू. जोखिम के बीच एक नकारात्मक एसोसिएशन मनाया गया. हालांकि, प्रभाव सांख्यिकीय महत्व के स्तर तक पहुँच नहीं था (-1.18 माइक्रोन, 95% सीआई: -3.11, 0.75, पी = 0.23).

चित्रा 1एक रेटिना कैमरा के आर /> चित्रा 1 रेटिना तस्वीर और उदाहरण. एक स्वस्थ स्वयंसेवक (बाएं) और एक गैर Mydriatic डिजिटल रेटिना कैमरा (सही) की एक तस्वीर की दाहिनी आंख की रेटिना बुध्न तस्वीर एनोटेट. देखने के लिए यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण.

चित्रा 2
इवान सॉफ्टवेयर की चित्रा 2 स्क्रीन शॉट. इवान सॉफ्टवेयर के साथ कार्रवाई की है कि एक तस्वीर का उदाहरण. सॉफ्टवेयर vasculature की पहचान है और व्यास की गणना करता है. ऑपरेटर परिणाम पर्यवेक्षण और (लाल रंग में दिखाया गया है) धमनियों और venules (नीले रंग में दिखाया गया है) को दिखाता है. CRAE और CRVE तो स्वतः गणना कर रहे हैं. इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें.

चित्रा 3
वायु प्रदूषण और रेटिना पोत calibers के बीच 3 चित्र एसोसिएशन. अपराह्न 10 (बाएं) में एक 10 माइक्रोग्राम / m³ वृद्धि या ईसा पूर्व में एक 1 माइक्रोग्राम / m³ वृद्धि के सहयोग से मतलब CRAE और CRVE (95% सीआई) में अनुमानित परिवर्तन (सही) अलग जोखिम के लिए lags. डेटा 84 व्यक्तियों की एक समिति से प्राप्त किया गया. इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें.

चित्रा 4
चित्रा 4.904 / 51904fig4highres.jpg "लक्ष्य =" _blank "> इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें.

पूरक वीडियो. पैनल अध्ययन के दौरान वायु प्रदूषण सांद्रता का समय व्यतीत हो वीडियो.

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Discussion

रेटिना छवि विश्लेषण महामारी विज्ञान के अध्ययन में microvascular प्रतिक्रियाओं का अध्ययन के लिए एक सुविधाजनक उपकरण के रूप में प्रस्तावित किया गया है. ऑपरेटर का अनुभव है, यह एक बुध्न तस्वीर लेने के लिए कम से कम 5 मिनट लगते हैं. इसके अलावा, microcirculation दृश्यमान करने के लिए इस विनीत प्रक्रिया बुढ़ापे के लिए कम उम्र से प्रतिभागियों के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है.

साहित्य रेटिना वाहिका संरचना में morphological परिवर्तन के बीच संघों के संबंध में बढ़ती जा रही है और परिवर्तनीय जीवन शैली और पर्यावरण जोखिम (उदाहरण पोत क्षमता में परिवर्तन, ज्यामितीय पैटर्न, आदि के लिए) 15,16 कारकों. प्रायोगिक और महामारी विज्ञान के निर्माण अल्पकालिक और दीर्घकालिक वायु प्रदूषण जोखिम दृढ़ता से हृदय रुग्णता और मृत्यु दर के साथ जुड़ा हुआ है कि दिखा. हालांकि, इस तरह रेटिना बुध्न फोटोग्राफी के रूप में एक सुविधाजनक तकनीक वायु प्रदूषण से प्रेरित किया जा सकता है कि microcirculatory प्रभाव का अध्ययन करने के लिए बहुत कम इस्तेमाल किया गया है.

jove_content "> इस वीडियो प्रोटोकॉल में व्याख्या कर रहे हैं एक उच्च गुणवत्ता बुध्न तस्वीर प्राप्त करने के लिए आवश्यक हैं कि विभिन्न चरणों. बाद में, कार्यप्रणाली arteriolar और venular क्षमता माप, और अधिक विशेष रूप से केंद्रीय रेटिना Arteriolar समकक्ष (CRAE) प्राप्त करने के लिए दिया जाता है और है केंद्रीय रेटिना Venular समकक्ष (CRVE) 13,28. दोहराया उपायों विश्लेषण के परिणामों CRAE और CRVE के लिए भीतर करदाता परिणाम चार दिन की समय सीमा के भीतर ले जाया गया है कि चित्रों के लिए अत्यधिक प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य हैं कि पता चला है. इन निष्कर्षों लाइन में हैं McCanna और उनके सहयोगियों द्वारा रिपोर्ट हाल ही में टिप्पणियों के साथ. बाद के लेखकों CRAE और CRVE मूल्यों एक महीने की अवधि में स्थिर रहे हैं कि सूचना दी. वे 0.9 के अध्ययन दौरे के जोड़े के लिए सहसंबंध सूचना दी और परस्पर समय अंतराल के एक बढ़ती हुई लंबाई के साथ थोड़ा कम 31.

बाद में, यह अनुसंधान कि स्वस्थ वयस्कों के साथ एक पैनल अध्ययन में दिखाया गया हैetinal microcirculation बात कण वायु प्रदूषण के लिए तेजी से प्रतिक्रिया कर सकते हैं. अधिक विशेष रूप से, प्रधानमंत्री 10 और ईसा पूर्व में एक वृद्धि की छोटी अवधि के जोखिम से संबंधित है कि CRAE में कमी 24 बताई गई है. रेटिना धमनियों का संकुचन हृदय रोग और हृदय मृत्यु दर 32-35 के जोखिम का आकलन करने के लिए एक प्रॉक्सी है. यह रेटिना microvasculature वायु प्रदूषण से हृदय प्रभाव के लिए जांच करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है कि कल्पना की है. इस संबंध में, अदार और सहयोगियों मेसा पलटन 21 के पार के अनुभागीय विश्लेषण में मानव रेटिना microvasculature पर वायु प्रदूषण के अल्पकालिक प्रभाव के बारे में पहली बार सूचना दी. Louwies एट अल द्वारा रिपोर्ट microvascular परिवर्तन. (2013) अदार एट अल द्वारा पाए जाने वाले पूरक हैं. (2010). पिछले दिन पर औसत अपराह्न 2.5 में 9 माइक्रोग्राम / m³ वृद्धि प्रति: (-0.8, -0.04 95% सीआई) उत्तरार्द्ध लेखकों CRAE में एक 0.4 माइक्रोन कमी की सूचना दी. दोहराया माप के आधार पर,. (95% सीआई: -1.61, -0.61) Louwies एट अल (2013) -1.2 माइक्रोन के एक अनुमान सूचना दी और यह बड़ा प्रभाव आकार के कारण इस पैनल अध्ययन में प्रधानमंत्री और ई.पू. जोखिम सांद्रता में अधिक से अधिक भिन्नता के कारण हो सकता है कि सुझाव दिया है 24.

फेफड़े में सूजन और कम ग्रेड, प्रणालीगत सूजन वायु प्रदूषण 36 के लिए जोखिम के साथ संबद्ध किया गया है. प्रणालीगत सूजन भी endothelial रोग 37,38 के साथ जोड़ा गया है. इस प्रक्रिया को रेटिना की रक्त वाहिकाओं 39 की जेट प्रभावित कर सकता है. यह भड़काऊ प्रतिक्रियाओं arteriolar calibers के संकुचन में परिलक्षित किया जा सकता है जो बदल endothelial गतिविधि, नेतृत्व करने के लिए माना जाता है कि. पैनल अध्ययन से निष्कर्ष प्रधानमंत्री 10 को लोगों तक पहुंचाने के व्युत्क्रमानुपाती सभी घंटेवार जोखिम Windows दौरान CRAE के साथ जुड़े थे, क्योंकि यह कम से कम 24 घंटे की समय सीमा में हो सकता है कि सुझाव है. टिप्पणियों हवा चुनाव के ज्ञात प्रभाव के साथ लाइन में हैंस्वास्थ्य पर ution. वायु प्रदूषण के चोटी के स्तर के लिए जोखिम के साथ अल्पावधि जानवरों के अध्ययन microvasculature 40,41 प्रभावित हो सकता है कि पता चला है. इसके अलावा, नियंत्रित वातावरण में मानव हस्तक्षेप पढ़ाई endothelial समारोह डीजल निकास 42,43 के लिए जोखिम पर बिगड़ा हुआ है कि पता चला है.

अंत में, कई विकासात्मक और संरचनात्मक समानता रेटिना की रक्त वाहिकाओं और हृदय, फेफड़ों की microvasculature, और मस्तिष्क के बीच 10 से मौजूद हैं. इसलिए, रेटिना रक्त वाहिका संरचना प्रणालीगत microcirculation के लिए एक किराए के ऊतकों में माना जाता है. रेटिना की रक्त वाहिकाओं में बदलाव हृदय रोग के विकास के लिए एक महत्वपूर्ण कारक हो सकता है. रेटिना छवियों की सुविधाजनक और विनीत विश्लेषण अब हृदय महामारी विज्ञान पर ध्यान देने के साथ जनसंख्या आधारित अध्ययन के लिए उपयोगी माना जाता है. अधिक अनुसंधान समूहों को प्रोत्साहित करना चाहिए इस प्रोटोकॉल कागज microvascular एफई अध्ययन करने के लिए बुध्न फोटोग्राफी का उपयोग करने के लिएपर्यावरण और जीवन शैली कारकों के fects.

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Disclosures

लेखकों वे कोई वास्तविक या संभावित प्रतिस्पर्धा वित्तीय हितों की घोषणा.

Acknowledgments

वायु प्रदूषण कण को microvascular प्रतिक्रिया के बारे में परिणाम पर्यावरणीय स्वास्थ्य परिप्रेक्ष्य 24 से अनुमति के साथ reproduced हैं. पुष्टि मौसम विज्ञान और हवा की गुणवत्ता डेटा कृपया बेल्जियम रॉयल मौसम विज्ञान संस्थान और फ्लेमिश पर्यावरण एजेंसी द्वारा प्रदान किया गया. रेटिना छवि विश्लेषण सॉफ्टवेयर डॉ एन Ferrier (इंजीनियरिंग के मैडिसन स्कूल और बुध्न तस्वीर पढ़ना केंद्र, नेत्र विज्ञान विभाग और दृश्य विज्ञान, विस्कॉन्सिन मैडिसन विश्वविद्यालय) से प्राप्त हुई थी. Tijs Louwies और Eline प्रोवोस्ट एक VITO फैलोशिप के साथ समर्थन कर रहे हैं. Eline प्रोवोस्ट फ्लेमिश वैज्ञानिक फंड का आकांक्षी रिसर्च फैलोशिप रखती है. टिम एस NAWROT एक यूरोपीय अनुसंधान परिषद प्रारंभिक अनुदान के धारक है.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Canon CR-2 nonmydriatic retinal camera  Hospithera (Brussels, Belgium) http://www.usa.canon.com/cusa/healthcare/products/eyecare/digital_non_mydriatic_retinal_cameras/cr_2. Any other retinal camera with comparable resolution and specifications can be used for the analysis of the retinal microvasculature. Compatibility should  be checked before starting a study.
IVAN: Vessel Measurement Software This software can be used without charge for scientific purpose. It can be obtained by contacting Dr. Nicola Ferrier (Madison School of Engineering and the Fundus Photograph Reading
Center, Department of Ophthalmology and Visual Sciences, University of Wisconsin–Madison). http://directory.engr.wisc.edu/me/faculty/ferrier_nicola. Phone: (608) 265-8793,
Fax: (608) 265-2316 or e-mail: ferrier@engr.wisc.edu
 

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