Vitreodynamic विश्लेषण के लिए पूरे शीशे हास्य विच्छेदन

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Murali, K., Kashani, A. H., Humayun, M. S. Whole Vitreous Humor Dissection for Vitreodynamic Analysis. J. Vis. Exp. (99), e52759, doi:10.3791/52759 (2015).

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Abstract

Introduction

इस विधि के लक्ष्य के विस्तार के लिए vitreodynamic विश्लेषण के प्रयोजनों के लिए, एक शव आंख से, कांच का कोर और कॉर्टेक्स बरकरार साथ, एक पूरे बरकरार कांच का शरीर अलग करने के लिए एक तकनीक है। कांच का शरीर क्रिया विज्ञान के क्षेत्र में इस तरह के द्रव यांत्रिकी शोधकर्ताओं के रूप में, बहु-अनुशासनात्मक शोधकर्ताओं हो गया है, के रूप में, कांच का 1 की शारीरिक और biomechanical संपत्तियों की जांच कर रहे हैं। यह अंत करने के लिए, यह विस्तार करने के लिए बहु-अनुशासनात्मक शोधकर्ताओं सहायता करने के लिए पूरे बरकरार कांच का शरीर अलग करने के लिए एक तकनीक आवश्यक है।

Sebag एट अल। 2 और 3 अन्य मानव शव आंखों पर सुरुचिपूर्ण पूरे शीशे dissections प्रदर्शन किया और परिणाम के चित्र दिखाया। हालांकि, तकनीक का इस्तेमाल किया स्वतंत्र रूप से विधि को दोहराने में सक्षम नहीं होगा विस्तार और गैर-विशेषज्ञों में वर्णित नहीं किया गया था। अन्य अध्ययनों से इस तरह आकांक्षा या आंशिक विच्छेदन के रूप में सरल तरीकों का उपयोग कर शव आँखों से कांच का काटा हैदोनों जिनमें से एक पूरी बरकरार कांच का शरीर में परिणाम नहीं है। Gisladottis एट अल। 4 और जू एट अल। 5 शव आँखों से काटा शीशे हास्य में पारगम्यता की जाँच। कांच का निकासी की कोई विधि का वर्णन किया गया था हालांकि, बाद से, यह है कि वे एक सिरिंज के साथ कांच का हास्य aspirated मान लिया था कि। वत्स एट अल। 6 एक सर्जिकल तकनीक के साथ खरगोश शीशे हास्य को अलग-थलग करने की एक विधि का वर्णन करके एक कदम आगे चला गया। हालांकि, इस पद्धति बस कांच का कोर के एक अलगाव और नहीं कांच का कोर्टेक्स में यह परिणाम है। SKEIE एट अल। 7 बाद में 4 अद्वितीय क्षेत्रों में कांच का आयोजन किया और सुंदर ढंग से विश्लेषण के लिए प्रत्येक भाग काटना करने के लिए एक विधि का वर्णन किया। इस तकनीक हालांकि, एक पूरे के रूप में एक अक्षुण्ण शीशे में परिणाम नहीं करता है।

मौजूदा तकनीक वर्तमान में केवल शव आँखों में प्रदर्शन कर रहे हैं कि जैवभौतिक प्रयोगों की सुविधा के लिए विकसित किया गया था। पिछले विधियों, के रूप में वर्णित एकBove, 1) कोई भी पूरी तरह से पूरे कांच का शरीर अलग करने की वजह से सीमित कर रहे हैं, 2) काटा कांच का कोर और कॉर्टेक्स 3) कांच का शारीरिक संरचना को बनाए रखा नहीं है, homogenized हैं, या 4) विच्छेदन तकनीक पर्याप्त रूप से अन्य क्षेत्रों में शोधकर्ताओं द्वारा नकल के लिए विस्तृत नहीं कर रहे हैं । इसके अलावा, श्वेतपटल और रंजित, कांच का शरीर के दृश्य की अस्पष्टता के कारण अक्षुण्ण नेत्रगोलक में सीमित है। इस पूरे आंख के अंदर बनाया जा सकता है कि माप की शुद्धता और व्यवहार्यता की सीमा। इसके अलावा, कांच का आसपास के शारीरिक संरचनाओं शीशे के जैव रासायनिक और भौतिक गुणों के अध्ययन उलझाना कर सकते हैं।

हाल के वर्षों में, कांच का विज्ञान का शरीर काफी बड़ा हो गया है और पूरे कांच का शरीर अपनी अलग अलग हिस्सों से अलग गुण है कि विश्वास करने का कारण है। Vitreodynamics researc के लिए शीशे की शारीरिक, biomechanical, और रासायनिक गुणों की जांच में बढ़ती रुचि हैऐसी दवा वितरण, intravitreal oxygenation के 8 और vitrectomy के रूप में नैदानिक ​​चिकित्सा में आवेदन किया है जो एच। कांच का हेरफेर करने के लिए pharmacologic एजेंटों का उपयोग करता है जो भेषज vitreodynamics, vitrectomy परिणामों 9 में सुधार करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। Biomechanical गुण intravitreal दवा वितरण प्रौद्योगिकियों 10-12 सुधार करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, जो कांच का द्रव का प्रवाह, मॉडल करने के लिए उपयोग किया जाता है। कांच के विभिन्न क्षेत्रों के भौतिक गुणों vitreo-रेटिना को ऑक्सीजन परिवहन 13 को समझने के लिए महत्वपूर्ण हैं। प्रस्तावित कांच का विच्छेदन तकनीक बरकरार शीशे हास्य के विभिन्न गुणों का अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। यह पीठ टॉप प्रयोगों बेहतर दृश्य के साथ पूरे बरकरार कांच का शव पर किया जाना सक्षम बनाता है।

सारांश में, कांच का के अध्ययन के लिए मौजूदा तरीकों को या तो पर्याप्त रूप से वर्णित नहीं कर रहे हैं, या एक अधूरी अलगाव कांच का कोर और कोर्टेक्स में परिणाम। इसलिए, ई प्रदर्शन करने की जरूरत हैएक पारदर्शी आँख मॉडल में xperiments शव आंख में मौजूद है कि कांच की शरीर रचना विज्ञान बनाए रखते हुए।

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Protocol

सभी enucleated आँखें एक वधशाला से प्राप्त किया गया है और सभी प्रयोगों संस्थागत जैव सुरक्षा कानूनों के अनुसार में प्रदर्शन किया गया।

  1. एक सतह पर enucleated आंख के नीचे सुरक्षित। आंख के आसपास अतिरिक्त ऊतक के माध्यम से ऊतक पिन रखने और एक स्टायरोफोम बोर्ड में यह नीचे प्राप्त करके यह मत करो।
  2. काटना और आंख से perilimbal कंजाक्तिवा अलग।
    1. किनारी पर कंजाक्तिवा काटकर अलग कर देना और दो टूक श्वेतपटल इसे बंद काटना ठीक संदंश (0.3 संदंश) और microscissors (Westcott कैंची) का प्रयोग करें। कुंद विच्छेदन आगे विच्छेदन अनुमति देने के लिए आय के रूप में किनारी साथ कंजाक्तिवा काटें।
    2. जितना संभव हो उतना श्वेतपटल बेनकाब करने के लिए सभी तरह से आंख (360 डिग्री) के आसपास कंजाक्तिवा निकालें।
      नोट: यह प्रक्रिया के बाकी के दौरान शल्य पिन या एक संदंश के साथ आंख fixating की सुविधा के लिए कंजाक्तिवा की एक छोटी राशि को छोड़ने के लिए उपयोगी है।
  3. एक के साथ एक पूर्ण मोटाई स्क्लेरल फ्लैप बनाएँआंख (स्केलपेल ब्लेड 69) की तरफ।
    1. धीरे अंधेरे में पिगमेंट रंजित जब तक एक स्केलपेल (स्केलपेल ब्लेड 11) के साथ श्वेतपटल में कटौती करके किनारी को किनारी और 3 मिमी पीछे करने के लिए एक ~ 5 मिमी स्क्लेरल चीरा समानांतर बनाओ दिख रहा है। रंजित खुद को काटकर अलग कर देना करने के लिए नहीं सावधान रहना होगा।
    2. यह धीरे आवक रंजित धक्का द्वारा इन ऊतकों के बीच संभावित अंतरिक्ष विस्तार करने के लिए संभव हो सकता है जब तक ध्यान से, (कुंद विच्छेदन का उपयोग) कैंची से या स्केलपेल के साथ, या तो श्वेतपटल और रंजित के बीच विमान के साथ काटना।
    3. एक टी के आकार का चीरा बनाने, तेज microscissors के साथ पहली स्क्लेरल चीरा सीधा करने के लिए एक और स्क्लेरल चीरा बनाओ।
    4. फिर दो टूक अंतर्निहित रंजित से scleral ऊतक को हटाने और धीरे से ऊपर वर्णित के रूप में श्वेतपटल से दूर रंजित पुश करने के लिए एक परिधीय फैशन में काटना जारी है।
    5. जरूरत के रूप में स्क्लेरल फ्लैप बढ़ाना है।
      1. धीरे दूर श्वेतपटल से रंजित काटना कुंदइस प्रक्रिया के दौरान।
      2. किनारी सीधा करने के लिए बनाया चीरा ऑप्टिक तंत्रिका तक पहुँचता है और चीरा किनारी के समानांतर आंख परिधि (45 डिग्री) के कम से कम एक-तिहाई है बनाया तक फ्लैप बढ़ाना है।
      3. कुंद विच्छेदन के दौरान आंख में हेर-फेर के लिए लाभ उठाने का एक स्रोत के रूप में स्क्लेरल फ्लैप का प्रयोग करें। फ्लैप पर जवाबी कर्षण कुंद विच्छेदन के लिए यह आसान बनाता है।
    6. अन्य स्क्लेरल फ्लैप पर पिछले चरण को दोहराएँ।
  4. रंजित के एक बड़े क्षेत्र को बेनकाब करने के लिए स्क्लेरल फ्लैप दूर काटें।
  5. आंख की परिधि (360 डिग्री) के आसपास चरण 3 में बनाया चीरा जारी रखें।
  6. शेष रंजित-रेटिना ऊतक निकालें।
    1. उजागर क्षेत्र के भीतर, धीरे शेष रंजित-रेटिना के ऊतकों को ब्रश करने के लिए एक कपास की नोक का उपयोग करें। वैकल्पिक रूप से, धीरे संदंश के साथ ऊतक हड़पने के लिए और अंतर्निहित कांच का शरीर इसे बंद छील।
    2. यदि आवश्यक हो रंजित सेंट में एक चीरा बनानेऑप्टिक तंत्रिका से arting। फिर रेटिना और कांच का कोर्टेक्स को बेनकाब करने के लिए धीरे रंजित दूर छील।
  7. दूर श्वेतपटल से रंजित विदारक कुंद जारी रखें और फिर पूरे बरकरार शीशे प्राप्त करने के लिए रंजित दूर छील।
  8. इच्छित स्थान में पूरे शीशे की स्थिति के लिए कॉर्निया से जुड़ी स्क्लेरल रिम का प्रयोग करें। इस बिंदु पर, कांच का पूर्वकाल श्वेतपटल और लेंस से जुड़ी है।
  9. सभी श्वेतपटल को हटाने, लेंस के आसपास, श्वेतपटल के अंदर से कांच का काटना कुंद।
  10. अगर जरूरत हो दूर शीशे से लेंस स्कूप करने के लिए एक कुंद उपकरण का उपयोग करें। विभिन्न vitreodynamic प्रयोगों के लिए नमूना का प्रयोग करें।
    1. हवा के संपर्क में जाना जाता है सतह क्षेत्र के साथ एक गिलास बीकर में नमूना रखें। नमूना के किनारे पर ऑक्सीजन संवेदनशील जांच रखें। नमूने में एक ज्ञात दूरी (आर) के लिए जांच को स्थानांतरित करने के लिए एक माइक्रो-जोड़तोड़ का उपयोग करें।
    2. सैद्धांतिक प्रसार समीकरण प्राप्त करने के लिए प्रसार के Fick के कानूनों का प्रयोग करें। दा के साथप्रादेशिक सेना कदम 10.1 में एकत्र, आदि प्रयोगात्मक प्रसार गुणांक / प्रतिक्रिया अवधि प्राप्त

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Representative Results

प्रोटोकॉल के बाद बरकरार कोर और कॉर्टेक्स (चित्रा 3) के साथ एक सफल कांच का विच्छेदन के लिए नेतृत्व करेंगे। यह कांच का कोर्टेक्स का पालन रेटिना के अवशिष्ट टुकड़े से स्पष्ट है। बरकरार पूरे शीशे हास्य विशिष्ट vitreodynamic प्रयोगों के लिए कई मायनों में इस्तेमाल किया जा सकता है। हमारे मामले में, प्रसार बरकरार कांच का हास्य में ऑक्सीजन की दर और यह इसी समय लगातार (चित्रा 2) का अध्ययन किया गया है। हमारे विधि का उपयोग (कोर और कोर्टेक्स) विच्छेदित किया गया था कि कांच का एक ज्ञात उजागर सतह क्षेत्र के साथ एक गिलास बीकर में रखा गया था। यह केवल कांच का कोर 6 आइसोलेट्स कि एक पहले प्रकाशित पद्धति का उपयोग करके काटा गया था कि कांच की तुलना में था। अन्य सभी कारकों प्रयोगात्मक और नियंत्रण समूहों में एक-सा रखा गया था। कांच की सतह एक ज्ञात ऑक्सीजन तनाव (~ 160 एमएमएचजी) है, जो हवा के संपर्क में किया गया था। शीशे के भीतर ऑक्सीजन तनाव कम (<10 एमएमएचजी) था। Vitr की दर के आधार परजेल राज्य में कांच के लिए द्वारा शुई एट अल। 14 निर्धारित ईओयू ऑक्सीजन की खपत, हम (स्थिर या अस्थिर राज्य रूपों में) 1 आयामी ऑक्सीजन परिवहन के लिए समीकरण का उपयोग कर सकते हैं। ऑक्सीजन तनाव कांच की सतह के भीतर एक ज्ञात दूरी मापने के द्वारा, हम प्रयोगात्मक प्रसार गुणांक को मान्य कर सकते हैं। ऑक्सीजन तनाव जैसे ऑक्सफोर्ड के रूप में एक ऑक्सीजन जांच के साथ दर्ज की गई है, और त्रुटि दर ± 10% था। एक नमूना हर 30 सेकंड एकत्र किया गया था। कांच का कोर्टेक्स की उपस्थिति मध्य शीशे में ऑक्सीजन के प्रसार की दर को प्रभावित करता है। कांच का कोर्टेक्स की उपस्थिति में, ऑक्सीजन का प्रसार एक लंबे समय के अंतराल पर होता है।

कांच का कोर और कॉर्टेक्स के भौतिक गुणों स्वास्थ्य और रोग में एक प्रभाव है। उदाहरण के लिए, स्थानीय, पूरक अंतःचाक्षुष oxygenation के रेटिना ischemia के 8 के लिए एक इलाज के रूप में प्रस्तावित किया गया है। कांच का कोर्टेक्स के माध्यम से ऑक्सीजन के लिए अलग प्रसार गुणांक को समझनाकोर रेटिना को ऑक्सीजन वितरण की वास्तविक दर की भविष्यवाणी करने में सक्षम शोधकर्ताओं जाएगा।

चित्र 1
चित्रा 1:। प्रासंगिक शारीरिक संरचनाओं को प्रदर्शित आंख के पार अनुभागीय दृश्य (राष्ट्रीय नेत्र संस्थान, राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान से संशोधित) कॉर्निया सबसे आंख की धारा पूर्वकाल रूपों और आंख की ऑप्टिकल का एक महत्वपूर्ण भाग प्रदान करता है कि पारदर्शी ऊतक है शक्ति। किनारी कॉर्निया, कंजाक्तिवा और श्वेतपटल का जंक्शन है। श्वेतपटल यह ऑप्टिक तंत्रिका को पूरा करती है, जहां आंख के पीछे सबसे पहलू को किनारी से फैली हुई है। कंजाक्तिवा लाइनों है कि आंख के बहुत बाहर एक पतली उपकला है और बाहरी वातावरण और श्वेतपटल के बीच सीमा बनाती है। आंख के आंतरिक घटकों पूर्वकाल कक्ष, लेंस, आईरिस, सिलिअरी शरीर, पीछे कक्ष, पीछे गुहा, रेटिना और रंजित से मिलकर बनता है। vitreouकोर आंख के पीछे गुहा के भीतर, कांच का शरीर के मध्य क्षेत्र शामिल हैं। कांच का कोर्टेक्स कांच का शरीर के चारों ओर स्थित है और ऑप्टिक डिस्क और मैक्युला, Pars प्लाना सहित रेटिना वाहिकाओं कई बिंदुओं पर रेटिना से जुड़ा हुआ है। कांच का आधार ora serrata करने के लिए 3 मिमी पीछे करने के लिए ora serrata के लिए 2 ~ से मिमी पूर्वकाल फैली हुई है जो एक तीन आयामी क्षेत्र है। रंजित श्वेतपटल और रेटिना के बीच स्थित है और बाहरी रेटिना को रक्त की आपूर्ति प्रदान करता है कि एक संवहनी ऊतक की परत है। रेटिना आंख की रोशनी भेजने क्षमता subserves कि आंख की neurosensory परत है। श्वेतपटल आंख दीवार के लिए संरचनात्मक समर्थन की थोक प्रदान करता है कि सफेद अपारदर्शी परत है।

चित्र 2
चित्रा 2:। बरकरार पूरे वी की तुलना में कांच का कोर (ग्रीन लाइन) में ऑक्सीजन तनाव के समय के खिलाफ शीशे हास्य की ऑक्सीजन तनाव का प्लॉट प्लॉटitreous (नीली रेखा)। एक ऑक्सीजन संवेदन जांच नमूना के बीच में रखा गया था और नमूना 160 एमएमएचजी की एक ऑक्सीजन तनाव है, जो हवा के संपर्क में था।

चित्र तीन
चित्रा 3: पृथक पूरे कांच का शरीर के उदाहरण हैं। ऊपर तस्वीर अभी भी स्क्लेरल रिम से जुड़ी पूरी बरकरार कांच का शरीर का एक उदाहरण है। मध्य तस्वीर श्वेतपटल बिना लेकिन कुछ शेष रेटिना ऊतक के साथ पूरे बरकरार कांच का शरीर का एक उदाहरण है। निचला पूरे बरकरार कांच का शरीर का एक उदाहरण है।

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Discussion

ध्यान से कांच का विच्छेदन के दौरान प्रदर्शन किया जाना चाहिए कि दो महत्वपूर्ण कदम उठाए हैं। एक पूर्ण मोटाई स्क्लेरल फ्लैप बनाने चरण 3, पूरे विच्छेदन के लिए महत्वपूर्ण है। केयर पूर्ण मोटाई स्क्लेरल फ्लैप बनाते समय रंजित में कटौती नहीं करने के लिए लिया जाना चाहिए। अन्य महत्वपूर्ण कदम रंजित से श्वेतपटल दूर विदारक है। यह कदम सावधानी से शीशे से बाहर फैल सकता है, जिसमें से रंजित में कई छेद बनाने से रोकने के लिए किया जाना चाहिए। प्रोटोकॉल को संशोधित करने और अभी भी बरकरार पूरे शीशे हास्य काटना करने के लिए एक रास्ता है। कांच का ऊतक इच्छित स्थान में तैनात है के बाद कदम 8. रंजित अंत में हटाया जा सकता जब तक चरण 6 में देरी हो सकती है।

इस प्रक्रिया की सीमा विच्छेदन के दौरान बरकरार कांच का विच्छेदन की सफलता और सटीकता के लिए सुझाव है कि केवल दृश्य cues है कि वहाँ है। कांच का कोर और कॉर्टेक्स नग्न आंखों के लिए पारदर्शी और मना दोनों कर रहे हैं, इसचुनौतीपूर्ण हो सकता है। शीशे पर रेटिना के आसंजन देख रही द्वारा यह कांच का कॉर्टेक्स के सफल विच्छेदन हुआ है, तो यह निर्धारित करने के लिए संभव है। अन्यथा, इस तरह के Kenalog के रूप में औषधीय पदार्थ, कांच के दृश्य के 15 में सुधार करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, लेकिन आसानी से एक कांच का कोर्टेक्स और कांच का कोर के बीच भेद करने के लिए अनुमति नहीं दे सकते। इस तकनीक का एक और सीमा यह जेल शीशे के विच्छेदन के लिए सबसे प्रभावी है। मानव कांच का जेल उम्र के साथ द्रवीकरण से होकर गुजरती है कि एक गैर पुनर्योजी ऊतक है। इस द्रवीकरण पूरी तरह से आंख से पूरे बरकरार कांच का विदारक से रोकता है। इस प्रकार, हमारी तकनीक ही ऐसी गाय, सूअर या खरगोश, या द्रवीकरण के महत्वपूर्ण मात्रा में नहीं है जो युवा इंसानों की आँखों के रूप में पशुओं के शीशे तक फैली हुई है। इन जानवरों में कांच का हास्य एक जेल राज्य में पूरी तरह से हो जाता है।

हालांकि, वर्तमान में, जानकारी की गई है कि कोई स्थापित विधि, वहाँ हैशव आँखों से बरकरार कांच का पूरे विदारक के लिए विस्तार से ribed। वर्तमान में, अच्छी तरह से विस्तृत किया गया है कि केवल कांच का विच्छेदन तकनीक शीशे 7 की अनूठी लेकिन अलग क्षेत्रों के विच्छेदन या बस कांच का कोर 6 के विच्छेदन शामिल है।

विच्छेदित बरकरार शीशे हास्य के आवेदनों की सराहना की और अंडर उपयोग किया जाता है। शीशे के साथ सर्जिकल के अनुभव के साथ-साथ, नैदानिक ​​histopathological और जैव रासायनिक अध्ययन शीशे की रासायनिक और संरचनात्मक गुणों में काफी 16,17 भिन्न हो सकते हैं कि पता चलता है। इसलिए, यह आंख का शरीर विज्ञान और शरीर रचना विज्ञान में कांच के समारोह का अध्ययन करने के लिए पूरे कांच का शरीर की संरचना को बनाए रखने के लिए आवश्यक है। बरकरार कांच प्रयोगों के दौरान बेहतर दृश्य के लिए एक पारदर्शी दुनिया को explanted जा सकता है। वे तो शारीरिक / बायोमैकेनिकल सहारा की माप में सुधार करने के लिए मैकेनिकल / रासायनिक परीक्षण की एक किस्म के लिए इस्तेमाल किया जा सकता हैकांच का हास्य की erties। उदाहरण के लिए, हम विच्छेदित पूरे बरकरार कांच का भी आह्वान किया rheology प्रयोगों 6,18 में खारा, चिपचिपा विकल्प, या कांच का कोर के एवज में इस्तेमाल किया जा सकता है कि सुझाव।

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
0.3 forceps Storz Opthalmics E1793
Westcott Tenotomy Scissors Curved Right Storz Opthalmics E3320 R
Scalpel Handle No. 3 VWR 25607-947
Scalpel Blade, #11, for #3 Handle VWR 470174-844

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References

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