Vitreodynamic Analiz Tüm Vitreus Mizah Diseksiyon

Medicine

Your institution must subscribe to JoVE's Medicine section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

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).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Introduction

Bu yöntemin amacı, detay vitreodynamic analiz amaçları için, kadavra göz, camsı çekirdek ve korteks bozulmamış bir bütün dokunulmamış vitreus izole etmek için kullanılan bir tekniktir. Vitreus fizyoloji alanında böyle akışkanlar mekaniği araştırmacılar olarak, çok disiplinli araştırmacı, büyüdü gibi, vitreus 1 fiziksel ve biyomekanik özelliklerini araştırıyor. Bu amaçla, detaylara multi-disipliner araştırmacılar yardımcı olmak için bütün, sağlam camsı vücudu izole etmek için bir tekniktir esastır.

Sebag ve ark., 2. ve diğerleri 3 insan kadavra göze şık bütün vitreus diseksiyonu yapılan ve sonuçları illüstrasyonlar gösterdi. Ancak, kullanılan teknik, bağımsız yöntemi çoğaltmak mümkün olmaz detay ve uzman olmayanların tarif edilmemiştir. Diğer çalışmalar, böyle bir aspirasyon veya kısmi diseksiyonu gibi basit yöntemler kullanılarak kadavra gözlerinden vitreus hasat varher ikisi de bütün dokunulmamış vitreus neden yoktur. Gisladottis ve ark., 4 ve Xu ve ark. 5 kadavra gözlerinden hasat vitreus içinde geçirgenliği araştırmak. Camsı ekstraksiyon hiç bir yöntem tarif edilmiştir Bununla birlikte, bu bir şırınga ile vitreus aspire varsayılmıştır. Watts ve ark., 6 cerrahi teknikle tavşan vitreus mizah izole bir yöntem anlatarak bir adım daha ileri gitti. Bununla birlikte, bu yöntem sadece camsı çekirdek bir yalıtım olup camsı korteks ile sonuçlanır. Skeie ve ark., 7 sonra 4 eşsiz bölgelere vitrözü organize ve zarif analiz için her bölümünü incelemek için bir yöntem tarif. Bu teknik, bununla birlikte, bir bütün olarak, bozulmamış bir vitröz ile sonuçlanmaz.

Geçerli bir teknik şu anda sadece kadavra gözlerinde yapılır biyofizik deneyler kolaylaştırmak için geliştirilmiştir. Önceki yöntem olarak tarif edilen birBove, 1) hiçbiri tamamen bütün vitreus vücudu izole çünkü sınırlıdır, 2) hasat vitreus çekirdek ve korteks 3) vitreus anatomik yapısı korunur değil, homojenize, ya da 4) diseksiyon teknikleri yeterince diğer alanlardaki araştırmacılar tarafından çoğaltma için ayrıntılı değil . Buna ek olarak, sklera ve koroid, vitreus görselleştirme opaklığına nedeniyle sağlam gözün sınırlıdır. Bütün bu gözün içine yapılabilir ölçümlerin hassasiyetini ve fizibilite sınırlar. Buna ek olarak, vitrözü çevreleyen anatomik yapılar vitreus biyokimyasal ve fiziksel özelliklerinin çalışma karıştırabilir.

Son yıllarda, camsı bilimin vücut müthiş büyüdü ve tüm vitreus bireysel parçaları farklı özelliklere sahip olduğuna inanmak için bir neden yoktur. Vitreodynamics Araştırma, için vitreus fiziksel biyomekanik ve kimyasal özellikleri araştıran artan bir ilgi vardırBöyle ilaç dağıtım, intravitreal oksijenlenme 8 ve vitrektomi gibi klinik tıpta uygulamaları vardır h. Vitrözü işlemek için farmakolojik ajanlar kullanan Farmakolojik vitreodynamics, vitrektomi sonuçları 9 iyileştirmek için kullanılabilir. Biyomekanik özellikleri intravitreal ilaç verme teknolojileri 10-12 geliştirmek için kullanılabilir camsı sıvı akışı, modellemek için kullanılır. Vitreus çeşitli kesimleri fiziksel özellikleri vitro-retinal oksijen taşıma 13 anlaşılması açısından büyük önem taşıyor. Önerilen vitreus diseksiyon tekniği bozulmadan vitreus çeşitli özelliklerini incelemek için kullanılabilir. Bu tezgah üstü deneyleri daha iyi görselleştirme ile tüm, sağlam camsı organları yapılması mümkün kılar.

Özet olarak, vitröz çalışma için mevcut yöntemler ya yeterince tarif değildir, ya da eksik bir izolasyon camsı nüve ve korteks ile sonuçlanır. Bu nedenle, e gerçekleştirmek için bir ihtiyaç vardırşeffaf göz modelinde xperiments kadavra gözün var vitreus anatomisi korurken.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Tüm enükleasyon gözler bir mezbahaya elde edildi ve tüm deneyler kurumsal biyogüvenlik yasalarına uygun olarak yapıldı.

  1. Bir yüzey üzerinde enüklee gözü aşağı sabitleyin. Göz çevresinde aşırı doku yoluyla doku işaretçilerine yerleştirerek ve bir strafor tahta içine aşağı güvence bunu yapın.
  2. Incelemek ve göz perilimbal konjonktivayı ayırın.
    1. Limbusta konjonktiva insizyon ve açık açık sklera kapalı incelemek için ince forseps (0.3 forseps) ve Microscissors (Westcott makas) kullanın. Künt diseksiyon daha diseksiyon izin ilerledikçe limbusun boyunca konjonktivayı kesin.
    2. Mümkün olduğunca sklera açığa için her yolu göze (360 derece) etrafında konjonktivayı çıkarın.
      NOT: Bu prosedür geri kalanı boyunca, cerrahi iğne veya bir forseps ile göz fikse kolaylaştırmak için konjonktiva küçük bir miktar terk etmek yararlı olur.
  3. Biri boyunca tam kalınlıkta skleral flep oluşturmagöz (neşter bıçağı 69) yan.
    1. Yavaşça koyu pigmentli koroid kadar bir neşter (neşter bıçağı 11) ile sklera içine keserek limbusa limbusun ve 3 mm posterior bir ~ 5 mm skleral kesi paralel hale görünür. Koroid kendisi kesilirken için dikkatli olun.
    2. Yavaşça içeri koroid iterek bu dokular arasındaki potansiyel boşluk büyütmek için mümkün kadar dikkatlice, (künt diseksiyon kullanarak) makasla veya neşter ile ya sklera ve koroid arasındaki düzlemi boyunca teşrih.
    3. T-şekilli kesi oluşturarak, keskin microscissors ilk skleral kesi dik bir skleral kesi yapmak.
    4. Sonra açık açık yatan koroid gelen skleral doku kaldırmak ve yavaşça yukarıda belirtildiği gibi sklera uzak koroid itmek için bir çevresel biçimde incelemek için devam ediyor.
    5. Gerektiği gibi skleral flep büyütün.
      1. Yavaşça uzak skleradan koroid teşrih küntsüreci boyunca.
      2. Limbusun dik yapılan kesi optik sinir ulaşır ve kesi limbusa paralel göz çevresi (45 °) en az üçte biri kadar yapılan flep büyütün.
      3. Künt diseksiyon sırasında göz işlemek için kaldıraç kaynağı olarak skleral flep kullanın. kapağın karşı çekiş künt diseksiyon için kolaylaştırır.
    6. Diğer skleral flep önceki adımı yineleyin.
  4. Koroid geniş bir alana maruz skleral flep kesip.
  5. Gözün çevresi (360 derece) etrafında 3. adımda yapılan kesi devam edin.
  6. Kalan koroid-retina doku çıkarın.
    1. Maruz Bölgede, hafifçe geriye kalan koroid-retina dokusu savmak için bir pamuk-ucu kullanın. Alternatif olarak, hafifçe forseps ile doku kapmak ve altta yatan vitreus kapalı soyulması.
    2. Gerekirse koroid st içine bir kesi yapmakoptik sinir Arting. Sonra retina ve vitreus korteksi maruz yavaşça koroid uzak soyun.
  7. Uzakta skleradan koroid diseksiyon künt Devam ve daha sonra tüm bozulmadan vitrözü elde etmek koroid uzak soyun.
  8. İstenilen yerde bütün vitrözü konumlandırmak için korneaya bağlı skleral jant kullanın. Bu noktada, vitröz ön sklera ve mercek takılır.
  9. Tüm sklera kaldırarak, lens etrafında, sklera içinden vitrözü teşrih künt.
  10. Gerekirse uzak vitreus lensi kepçe künt bir alet kullanın. Çeşitli vitreodynamic deneyler için örnek kullanın.
    1. Havaya maruz kalan yüzey alanı, bilinen bir cam beher içinde örnek yerleştirin. Numunenin kenarında oksijen duyarlı probu yerleştirin. Örnek olarak bilinen bir mesafe (R) probu hareket ettirmek için, bir mikro-manipülatör kullanın.
    2. Teorik difüzyon denklemini elde etmek için difüzyon Fick yasaları kullanın. Dekar ileta adımda 10.1 toplanan vb deneysel difüzyon katsayısı / reaksiyon süresini elde

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Protokol sonrasında sağlam çekirdek ve korteks (Şekil 3) ile başarılı bir vitreus diseksiyon yol açacaktır. Bu vitröz korteks yapıştırılmış retina kalıntı parçalar bellidir. Bozulmamış tam vitröz hümör, belirli vitreodynamic deneyler için çeşitli şekillerde kullanılabilir. Bizim durumumuzda, difüzyon sağlam vitreus oksijen oranı ve karşılık gelen zaman sabiti (Şekil 2) incelendi var. Bizim yöntemi kullanılarak (çekirdek ve korteks) ayrılmıştır edildi Camsı bilinen maruz kalan yüzey alanı olan bir cam kap içine yerleştirilmiştir. Bu, yalnızca camsı çekirdek 6 izole, daha önce yayınlanan bir yöntem kullanılarak hasat edilmiştir vitröz ile karşılaştırılmıştır. Tüm diğer faktörler deney ve kontrol grupları arasında tutarlı tutuldu. vitreus yüzeyi bilinen oksijen gerilimi (~ 160 mmHg) sahiptir havaya, maruz kalmıştır. vitröz içinde oksijen gerilimi, düşük (<10 mmHg). Vitr oranına göreJel devlet vitreus için tarafından Shui ve ark., 14 tespit eous oksijen tüketimi, biz (kararlı veya kararsız hal formlarında) 1 boyutlu oksijen taşınması için denklemi kullanabilirsiniz. Oksijen tansiyonu vitreus yüzeyi içinde bilinen bir mesafeyi ölçerek, biz deneysel difüzyon katsayısı doğrulayabilirsiniz. oksijen gerilimi gibi Oxford gibi bir oksijen probu ile kaydedilir ve hata oranı ±% 10 oldu. Bir numune, her 30 saniyede bir alınmıştır. vitreus korteksinin varlığı orta vitreus içine oksijen difüzyon hızını etkiler. Vitröz korteks varlığında, oksijen difüzyonu daha uzun bir zaman aralığı boyunca meydana gelir.

vitreus çekirdek ve korteksin fiziksel özellikleri, sağlık ve hastalıkta bir etkiye sahip. Örneğin, lokal olarak, ek göz içi oksijenasyon retinal iskemi 8 için bir tedavi olarak önerilmiştir. Vitreus korteks ile oksijen için farklı difüzyon katsayıları AnlamaÇekirdek retinaya oksijen sunumunun gerçek oranını tahmin etmek araştırmacılar sağlayacaktır.

Şekil 1
Şekil 1:. İlgili anatomik yapıları görüntüleyen gözün kesit görünümü (Ulusal Göz Enstitüsü, Ulusal Sağlık Enstitüleri değiştirilmiş) kornea en çok göz bölümüne anterior oluşturan ve göz optik önemli bir kısmını sağlayan şeffaf bir dokudur gücü. limbus kornea, konjonktiva ve sklera kavşağı olduğunu. sklera bu optik siniri karşılayan gözün arka çoğu yönüne limbusun uzanır. konjonktiva bu satırları göz çok dışında ince bir epitel ve dış çevre ve sklera arasındaki sınırı oluşturur. Gözün dahili bileşenler ön kamarada, lens, iris, siliyer cisim, arka kamara, arka boşluğuna, retina ve koroid oluşmaktadır. vitreouçekirdek, gözün arka boşluğu içinde, camsı gövdenin merkez bölgesini içerir. vitreus korteks vitreus etrafında yer alır ve optik disk ve makula, pars plana dahil retinal damarlar birkaç noktada retina takılır. camsı baz ora serrata 3 mm posterior ora serrata ~ 2 mm anterior uzanan üç boyutlu bir bölgesidir. koroid sklera ve retina arasında yer alan ve dış retina kan akımı sağlayan bir vasküler doku tabakasıdır. Retina gözün ışık gönderen kapasitesini subserves gözün nörosensöriyel tabakasıdır. sklera göz duvarına yapısal destek toplu sağlayan beyaz opak tabakasıdır.

Şekil 2,
Şekil 2:. Sağlam bütün v göre camsı çekirdeğin (yeşil çizgi) oksijen geriliminin zamana karşı vitreus oksijen geriliminin Arsa Arsaitreous (mavi çizgi). Bir oksijen algılama sondası numunenin ortasına yerleştirilmiştir ve örnek 160 mmHg bir oksijen gerilimi olan havaya maruz kalmıştır.

Şekil 3,
Şekil 3: İzole bütün vitreus örnekleri. En resmi hala skleral ağız bağlanmış bütün dokunulmamış camsı gövdesinin bir örneğidir. Orta resim sklera olmadan ama bazı kalan retina dokusu ile tüm bozulmamış vitreus bir örnektir. Alt bütün, el değmemiş vitreus bir örneğidir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Dikkatle vitreus diseksiyonu sırasında yapılmalıdır iki kritik adımlar vardır. Tam kalınlıkta skleral flep oluşturma Adım 3, tüm diseksiyon için çok önemlidir. Bakım tam kalınlıkta skleral kanatçık oluştururken koroid halinde kesmek için önlem alınmalıdır. diğer kritik adım koroid gelen sklera uzak diseksiyon olduğunu. Bu adım dikkatle vitreus dışarı dökmek olabilir hangi koroid birden delikler oluşturarak önlemek için yapılmalıdır. Protokolü değiştirmek ve hala bozulmamış tüm vitreus mizah incelemek için bir yolu yoktur. Camsı dokusu istenen bir konumda yerleştirilmiş adımından sonra 8. koroid sonunda uzaklaştırılabilir kadar Adım 6 geciktirilebilir.

Bu prosedürün sınırlama diseksiyonu sırasında, sağlam camsı diseksiyon başarısını ve doğruluğunu önermek sadece görsel ipuçları olmasıdır. Camsı çekirdek korteks çıplak gözle saydam ve ayırt edilemez hem için, buzor olabilir. Vitreus üzerine retinanın yapışmasını fark tarafından bu vitreus korteksinin başarılı diseksiyon oluştu olmadığını belirlemek mümkündür. Aksi takdirde, örneğin Kenalog gibi farmakolojik maddeler, camsı görselleştirme 15 geliştirmek için kullanılabilir, fakat hali hazırda, bir camsı korteks ve camsı çekirdek ayırt izin olamaz. Bu tekniğin diğer kısıtlılığı da jel vitreus diseksiyon için en etkili olmasıdır. İnsan vitreus jeli yaşla birlikte sıvılaştırma uğrar olmayan bir rejeneratif dokudur. Bu sıvılaşma tamamen gözün bütün, sağlam vitrözü diseksiyon bizi engeller. Böylece, teknik yalnızca örneğin inekler, domuzlar veya tavşanlar ya da sıvılaşma önemli miktarda yok, genç insanlarda gözleri gibi hayvanların vitröz uzanır. Bu hayvanlarda camsı cisim, bir jel halinde tamamen olma eğilimindedir.

Ancak şu anda, azalan olmuştur yerleşik bir yöntem yokturkadavra gözlerinden bozulmamış vitrözü tüm diseksiyon için detaylı ribed. Şu anda, iyi detaylandırılmış tek vitreus diseksiyon teknikleri vitreus 7 benzersiz fakat ayrı bölgelerde diseksiyonu ya da sadece camsı çekirdeğin 6 diseksiyonu içerir.

disseke sağlam vitreus uygulamaları takdir altında ve altında kullanılmaktadır vardır. Vitreus Cerrahi deneyim yanı sıra, klinik histopatolojik ve biyokimyasal çalışmalar vitrözün kimyasal ve yapısal özellikleri önemli ölçüde 16,17 değişebilir düşündürmektedir. Bu nedenle, göz fizyolojisi ve anatomisi içinde vitreus işlevini incelemek için bütün vitreus yapısını korumak için gereklidir. Bozulmamış vitreus deneyler sırasında daha iyi görüntülenmesi için şeffaf bir dünya için Eksplante edilebilir. Daha sonra, fiziksel / biyomekanik pervane ölçümlerini geliştirmek için, mekanik / kimyasal testler, çeşitli için kullanılabilirvitreus erties. Örneğin, parçalara bütün dokunulmamış camsı anılan reoloji deneyler 6,18 serum fizyolojik, viskoz ikameleri ya da camsı çekirdeğin yerine kullanılabilir olduğunu düşündürmektedir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Siggers, J. H., Ethier, C. R. Fluid Mechanics of the Eye. Annual Review of Fluid Mechanics. 44, (1), 347-372 (2012).
  2. Sebag, J. Age-related changes in human vitreous structure. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 225, (2), 89-93 (1987).
  3. Grignolo, A. Fibrous components of the vitreous body. AMA Arch Ophthalmol. 47, (6), 760-774 (1952).
  4. Gisladottir, S., Loftsson, T., Stefansson, E. Diffusion characteristics of vitreous humour and saline solution follow the Stokes Einstein equation. G Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 247, (12), 1677-1684 (2009).
  5. Xu, J., Heys, J. J., Barocas, V. H., Randolph, T. W. Permeability and diffusion in vitreous humor: implications for drug delivery. Pharm Res. 17, (6), 664-669 (2000).
  6. Watts, F., Tan, L. E., Wilson, C. G., Girkin, J. M., Tassieri, M., Wright, A. J. Investigating the micro-rheology of the vitreous humor using an optically trapped local probe. Journal of Optics. 16, (1), 015301 (2014).
  7. Skeie, J. M., Mahajan, V. B. Dissection of human vitreous body elements for proteomic analysis. J Vis Exp. (47), e2455 (2011).
  8. Abdallah, W., Ameri, H., et al. Vitreal oxygenation in retinal ischemia reperfusion. Invest Ophthalmol Vis Sci. 52, (2), 1035-1042 (2011).
  9. Goldenberg, D., Trese, M. Pharmacologic vitreodynamics: what is it? Why is it important. Expert Review of Ophthalmology. 3, (3), 273-277 (2008).
  10. Choonara, Y. E., Pillay, V., Danckwerts, M. P., Carmichael, T. R., du Toit, L. C. A review of implantable intravitreal drug delivery technologies for the treatment of posterior segment eye diseases. J Pharm Sci. 99, (5), 2219-2239 (2010).
  11. Balachandran, R. K., Barocas, V. H. Computer modeling of drug delivery to the posterior eye: effect of active transport and loss to choroidal blood flow. Pharm Res. 25, (11), 2685-2696 (2008).
  12. Smith, C. a, Newson, T. a, et al. A framework for modeling ocular drug transport and flow through the eye using micro-CT. Phys Med Biol. 57, (19), 6295-6307 (2012).
  13. Quiram, P. A., Leverenz, V. R., Baker, R. M., Dang, L., Giblin, F. J., Trese, M. T. Microplasmin-induced posterior vitreous detachment affects vitreous oxygen levels. Retina. 27, (8), 1090-1096 (2007).
  14. Shui, Y., Holekamp, N. The gel state of the vitreous and ascorbate-dependent oxygen consumption: relationship to the etiology of nuclear cataracts. Arch Ophthalmol. 127, (4), 475-482 (2009).
  15. Burk, S. E., Da Mata, A. P., Snyder, M. E., Schneider, S., Osher, R. H., Cionni, R. J. Visualizing vitreous using kenalog suspension. J Cataract Refract Surg. 29, (4), 645-651 (2003).
  16. Spaide, R. Visualization of the Posterior Vitreous with Dynamic Focusing and Windowed Averaging Swept Source Optical Coherence Tomography. Am J Ophthalmol. S0002-9394, (14), 00537-00536 (2014).
  17. Domalpally, A., Gangaputra, S., Danis, R. P. Diseases of the Vitreo-Macular Interface. 21, Springer. Berlin Heidelberg: Berlin, Heidelberg. 21-27 (2014).
  18. Stocchino, R., Repetto, A., Cafferata, C. Experimental investigation of vitreous humour motion within a human eye model. Phys Med Biol. 50, (19), 4729-4743 (2005).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics