Name: quantitative fundus autofluorescence for the evaluation of retinal diseases
Uploaded: 2016-03-11T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 22 s
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Wir möchten unseren Mitarbeitern danken, Francois Delori, Tomas Burke, und Tobias Duncker. Forschungsförderung: NIH / NEI R01 EY015520 (RTS, JPG) und unbeschränkte Mittel aus Forschungs Erblindung (RTB) zu verhindern.

Ethikerklärung: Alle in diesen Studien teilnehmenden Patienten wurden durchgeführt, so in Übereinstimmung mit genehmigten Institutional Review Board Aufsicht an der New York University School of Medicine. 1. Patientenauswahl und Erste Vorbereitung für Imaging Hinweis: Die folgenden Materialien werden benötigt: 0,5% Tropicamid ophthalmische Lösung, 2,5% Phenylephrin ophthalmische Lösung, ausgestattet mit cSLO Spektralbereich der optischen Kohärenztomographie (SD-OCT) und interne Fluoreszenz Referenz. <ol><li> Vor der Bildgebung, entsprechend gesetzt bis cSLO zur Datenerfassung gemäß den Anweisungen des Herstellers. </li><li> Montieren Sie einen internen Fluoreszenz Referenz in der cSLO. Hinweis: Der interne fluoreszierenden Referenz, wie vom Hersteller bezogen, ist in einem Metallring untergebracht und befindet sich direkt hinter der Kameralinse platziert. Wenn ein cSLO von einem anderen Hersteller verwendet wird, kann es eine andere Konfiguration als diejenige sein, die in beschriebendieses Protokoll. <ol><li> Um die Referenz in das cSLO, ist die Linse einzusetzen, sie zu entfernen, schrauben Sie den Metallring der Maschine, und ersetzen Sie es mit dem neuen Metallring mit dem Referenz. Hinweis: Die interne Fluoreszenz Bezug auf die qAF Technik wesentlich ist, wie es Korrektur zur Variation der Laserleistung ermöglicht und Detektorempfindlichkeit / Verstärkung. </li></ol></li><li> Haben Patienten zur Bildgebung rekrutiert eine Routine geweitete Augenuntersuchung unterziehen und Hintergrundinformationen in Bezug auf Vergangenheit Augen Geschichte und Vorerkrankungen erhalten, die mit Augensymptome manifestieren kann. </li><li> Dilate Schüler mit 0,5% Tropicamid und 2,5% Phenylephrin. KRITISCH STEP: Dilate Schüler mindestens 6 mm. Anmerkung: Diese zur ununterbrochenen Durchgang von Licht erforderlich ist, und somit für eine optimale Visualisierung und Messung des Fundus. </li><li> Vor der Bildgebung, die die Position des Patienten richtig auf dem cSLO, mit dem Kinn auf der Kinnstütze ruht, legte die Stirn gegen die forehead Ruhe und seitliche canthi richtig mit den Indikatoren ausgerichtet sind. </li></ol> 2. Baseline Imaging des Augenhintergrunds <ol><li> Als erstes Bild der Fundus mit Nah-Infrarot-Reflexion (IR) Licht (Wellenlänge von 820 nm), um die Kamera über der Makula und erhalten grobe Fokus zu zentralisieren. <ol><li> Bei Patienten richtig positioniert ist, schalten Sie die Hardware-Einstellung auf dem Bedienfeld, um IR-Imaging-Modus Position Kamera manuell, bis der Fundus in voller Fokus ist, und ein Bild nehmen </li><li> Passen Sie die Einstellung auf dem Bedienfeld auf &quot;IR-OCT&quot;, die Spectral-Domain die optische Kohärenztomographie verwendet (SD-OCT) in Verbindung mit IR-Bildgebung die Makula für zugrundeliegende Krankheit zu bewerten. </li><li> Verwenden Sie die Führungen in der Imaging-Fenster, um die korrekte Oktober zu dem Infrarotbild des Fundus orientieren. Für eine optimale SD-OCT Qualität, positionieren Sie die Kamera so, dass das OCT-Bild im oberen Drittel seines Abbildungsfenster ist. Erwerben mindestens eine horizontale Linie sceine durch die Fovea und die den gesamten Bildfeld. </li></ol></li></ol> 3. Definieren von qAF Imaging <ol><li> Verwenden Sie &quot;High-Speed&quot; Bildaufnahme. Hinweis: Diese Einstellung für eine schnellere Bildaufnahme ermöglicht es, das Risiko von Signalverlust verringert sich aufgrund der Bewegung des Patienten und die daraus resultierende Blockade von Licht durch die Iris oder Augenlider. </li><li> Verwenden Sie &quot;Mittelwert von 9&quot; Frames. Hinweis: Diese Einstellung ermöglicht die schnelle, sequentielle Erfassung von 9 Bildrahmen, der anschließend sein kann &quot;gemittelt&quot; Rauschen und Artefakten zu reduzieren (siehe unten). </li><li> Verwenden Sie &quot;30 x 30 Grad&quot; ein. Hinweis: Dies bezieht sich auf den Grad der Netzhautbereich bei der Bildaufnahme erfasst. </li><li> Vor der Bebilderung warnen Patienten über die blaues Licht, wie dies auf den ersten alarmierend sein kann. </li><li> Schalten Sie den AF-Modus und richten Kameraachse, so dass der Bildschirm maximal ist &quot;gefüllt&quot; mit Fundus AF (minimale Verdunkelung der Seiten und Ecken des Bildes). <ol><li> Wenn Patienten have Schwierigkeit, die helles blaues Licht, starten Bildgebung mit der Kamera weiter weg vom Auge und dann bringen Sie die Kamera langsam in Richtung des Patienten zu tolerieren, bis der Fundus in voller Größe zu sehen ist. Kritischste Schritt: Wenn Licht in der Eingabe oder aus dem Auge austritt, wird behindert, verringerte Signal führt. Lokalisierte Rückgang ist sichtbar als asymmetrische Verdunkelung eines Bildes Seite oder Ecke. Generalized Signalverlust ist zu sehen, wenn die Augenbewegungen allein Lichtdurchgang versperren. </li></ol></li><li> Ausrichten der Kamera, so daß das NF-Signal auf seinem höchsten Niveau im gesamten Feld ist. Ziel ist es für maximale Signal eher als schärfste Bild, aber sie grob korrelieren. Stellen Sie die Kamera Fokus durch die cSLO Bewegen der Kamera entweder manuell oder mit dem Augenspiegel Joystick neu zu positionieren. </li><li> Stellen Sie die Empfindlichkeit / Verstärkung, so dass Fundus AF leicht sichtbar ist, aber vermeiden Sie eine Übersättigung. Während der Bildaufnahme, farbige Pixel sichtbar entweder in der internen Referenz (am oberen Ende der sichBild) oder der Fundus zeigen Übersättigung und damit Verlust des Signals. </li></ol> 4. Image Acquisition Hinweis: kritischste Schritt: Das Ziel bei der Bildaufnahme sollte 2 hochwertige 9-Frame-Bildstapel pro Sitzung zu erhalten, werden für Variabilität zu steuern zwischen den Bildern innerhalb einer Sitzung. eine zweite Sitzung von zwei Bildern nach Neupositionierung des Patienten und der Kamera erhalten und für Variabilität Kontrolle zu beurteilen. Alle Bilder werden schließlich auf die interne Referenz (unten beschrieben) kalibriert werden. <ol><li> Erwerben Sie Bilder erst nach mindestens 20 Sekunden von &quot;Bleichen&quot; (volle Belichtung der Netzhaut zu AF - Licht) Absorption von Licht zu minimieren , indem 9 in der sensorischen Netzhaut Rhodopsin. <ol><li> Verwenden Sie diese Zeit, um die Ausrichtung der Kamera, Fokus und Empfindlichkeit zu optimieren. </li></ol></li><li> Haben die blinzeln Probanden vor jeder Bildaufnahme als ein frischer Tränenfilm Signalqualität verbessert. </li><li> Vermeiden Sie Augenlider in der Ebene des Erwerbs. Hinweis: Es kann manuell geöffneten Lidern anspruchsvoller Patienten hilfreich sein. Die Autoren empfehlen, dass ein Assistent diese Aufgabe ausführt. </li><li> Optimieren Sie die Ausrichtung vor jeder Bildaufnahme, um sicherzustellen, dass das Licht nicht durch die Iris was zu einer verminderten Signal behindert wird. Hinweis: Da zumindest geringfügige Bewegung sehr häufig ist, empfehlen die Autoren Fein Neuausrichtung als notwendig vor jeder Bildaufnahme. Führung und Förderung der Patient während Bildgebung Abnahme Bewegung hilft. Die Autoren empfehlen, auch die Maschinen Fußpedal als &quot;Erwerb Taste&quot; können, um Bediener Ablenkung zu minimieren. </li><li> Führen Sie nach der Bildverarbeitung durch die Berechnung des &quot;mittleren&quot; des 9-Frame-Stack Signal-zu-Rausch-Verhältnis zu erhöhen. Berechnen Sie den Mittelwert eines Stapels die cSLO Software durch Wahl der Option den Mittelwert zu berechnen. Hinweis: Es kann Stapel, in dem einige Frames nicht von optimaler Qualität (dh haben lokalisierte oder generali verringerte signal relativ zu den optimalen Rahmen), daher sorgfältig jeden Stapel inspizieren und suboptimal Frames deaktivieren vor der Berechnung des Mittelwerts. Anmerkung: Die mittlere Bilder mit annehmbarer Signal-Rausch-Verhältnisse können von mindestens 3 Rahmen verarbeitet werden. Es ist normal, dass die Seiten und Ecken jedes Bildes zu niedrigeren Signal haben als die zentralen 20 Grad aufgrund von Einschränkungen im cSLO selbst. <ol><li> Wenn die Software fragt , ob der Bediener die Graustufen zu normalisieren möchten (dh dehnen das Histogramm) zwischen 0 und 255, wählen Sie &quot;Nein&quot;. Dadurch bleibt unverändert Graustufen für die Analyse. </li></ol></li></ol> 5. Bildanalyse <ol><li> Analysieren AF Bilder wie zuvor beschrieben , die Bildanalyse - Software für die qAF Technik entwickelt , unter Verwendung von (IGOR; 9). Eine kurze Beschreibung eines typischen Bildanalyse mit Hilfe dieser Software ist unten enthalten. <ol><li> Laden Sie das Programm qAF in IGOR und Importieren von Bildern (im .bmp Format) aus der exportiertencSLO Software mit Pixel-Seitenverhältnis 768 x 768 (Standard-Ausgabeparameter). </li><li> Wählen Sie das Bild in der Drop-Down-Menü und die Analyse starten. </li><li> Repositionieren Kalibrierung Indikatoren auf das Bild, so dass die &quot;Fadenkreuz&quot;, um die Fovea liegen über und die &quot;Klammer&quot; liegt an der Papille (diese Indikatoren verwendet werden, zu skalieren und die ROIs positionieren). Wenn sie richtig positioniert, Aufforderungen füllen Verwendung Software dann das Bild mit Umfangs ROIs die Fovea umgibt (siehe Abbildungen 1, 2). </li><li> Wählen Sie die Option in IGOR die Gesamtgraustufen jedes Bild auf diesen Ebenen in der internen Fluoreszenz Bezug zu kalibrieren. Anmerkung: Dieser Schritt ermöglicht die Kalibrierung von maschinenbezogenen Faktoren, einschließlich der elektronischen Nullpegel jedes Bild und dem internen Referenzkalibrierungsfaktor jeder Maschine sowie patientenbezogene Faktoren, einschließlich Alter, Brechung und Hornhautkrümmung. Anmerkung: Die Analysesoftware zeigt dann die feste rEGIONEN auf dem resultierenden Bild und einem qAF Wert wird in jeder Region unter Beweis gestellt. qAF Werte werden ebenfalls automatisch in ein Tabellenkalkulationsformat in einem separaten Fenster eingegeben. &quot; </li><li> Generieren Sie qAF &quot;Heatmaps&quot; durch die Möglichkeit, innerhalb der Eingabeaufforderungen auswählen. Alle Bilder und Daten können durch Auswahl der entsprechenden Optionen aus der IGOR-Software in einer Excel-Tabelle exportiert werden. </li></ol></li></ol>

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A, Optics, image science, and vision. 24, 1250-1265 (2007).</li></ol>

STA: no disclosures, JPG: no disclosures, RTS: consultant, Ocata Therapeutics.

Abnormal RPE Lipofuszin Verteilung, ob erhöht oder verringert wird, ist ein empfindlicher Marker der Netzhauterkrankung und wird in der Regel mit dem Verlust der sensorischen Retina-Funktion verbunden. Hier beschreiben wir Anwendung qAF zur Bewertung von RPE Lipofuscin. Der Einbau eines internen Fluoreszenz Referenz für variable Laserleistung und Empfindlichkeit des Detektors 9 neben unserer standardisierten Bildgebungstechnik zur Korrektur ermöglicht eine zuverlässige Quantifizierung von NF - Pegel. Unser Ziel ist es, dass dieses Verfahren bei der Diagnose und Überwachung von Netzhauterkrankungen helfen werden, und schließlich in der Wirksamkeit von therapeutischen Maßnahmen, wie beispielsweise Arzneimittel oder Gentherapie. qAF kann auch wie AMD at-Risk für die Bedingungen in Schichtung von Einzelpersonen unterstützen. Wir haben eine große normative Datenbank von qAF Daten als Referenzinstrument 13 für die Interpretation der retinalen Pathologie verwendet werden und sind beschrieben auch qAF in mehreren Krankheits states, einschließlich Morbus Stargardt 10, Bullauge Makulopathie 12 und Morbus Best 11. Bei gesunden Netzhaut gibt es unterschiedliche qAF Ebenen zwischen den ethnischen Gruppen, mit deutlich höheren qAF bei Weißen als Schwarze und Asiaten, und zeigte, dass Frauen höhere qAF Spiegel als Männer haben. Vielleicht am deutlichsten erhöht qAF als Patienten im Alter, die mit RPE Lipofuszin Ebenen entspricht, wie zuvor von Spektrofluorometrie gemessen 14. Obwohl Strom nur normative Daten zu Alter erstrecken sich bis 60, scheint es , dass die Patienten nach Alter 70 14 eine gemessene Abnahme der RPE Lipofuszin haben. Interessanterweise scheint es nicht , dass Änderungen in der Zahl RPE - Zelle als Patienten im Alter von 2 auftreten und so die beobachteten Rückgänge AF kann zu einer Umverteilung oder eine Verringerung der RPE Lipofuszin 3 fällig. Es wird interessant sein, zu bestimmen, ob diese Abnahme der AF im Alter korrelieren mit eingeschränkter RPE-Funktion und einem erhöhten Risiko von AMD. <p class = &quot;jove_content&quot;&gt; Dieses Protokoll ermöglicht eine zuverlässige quantitative Ergebnisse, die in Längsrichtung verglichen werden kann, zwischen Patienten und zwischen cSLO Maschinen. Eine Einschränkung besteht darin, dass qAF nicht genau AF messen bei älteren Patienten mit Linsentrübungen, die die Technik in einer Untergruppe dieser Hochrisiko-Population begrenzt. Eine mögliche Lösung ist es, eine Reflektometrie Verfahren zu verwenden, um individuell die Lichtverluste in den Medien abzuschätzen. Glücklicherweise ältere Patienten, die mit klaren Hinter Kapseln pseudophaken sind und bekannt Intraokularlinse Übertragungseigenschaften sind gute Kandidaten für qAF. Allerdings erweitern die Schüler von älteren Patienten und Patienten mit vor Katarakt-Operation oft nicht mehr als 6 mm, die Lichtdurchgang begrenzt und genaue Datenerfassung verhindert. Um Bild solchen Patienten kann eine Öffnung in den cSLO vom Hersteller, um den Durchmesser des Lasers zu verringern, eingesetzt werden. Diese Modifikation wurde qAF Bildgebung bei Mäusen durchzuführen erfolgreich genutzt 15. Eine weitere Einschränkung ist , dass die Technik ist eine Herausforderung zu erfüllen und ist in hohem Maße abhängig vom Netzbetreiber. Es ist wichtig, um eine gleichbleibend hohe Bildqualität zu erhalten, um genaue Messungen von AF Ebenen zu gewährleisten. Um dies zu erreichen, empfehlen die Autoren die strikte Einhaltung des Bildgebungsprotokoll sowie eine angemessene Praxis. Obwohl einige Patienten schlecht die helle Lichtblitze für AF - Bildgebung erforderlich tolerieren, versicherte Patienten , dass Expositionsniveaus gut innerhalb der sicheren Grenzen sind 1 hilfreich. Um eine optimale Abbildung zu ermöglichen, ist es wichtig, die Schüler mindestens 6 mm aufzuweiten und mehrere Bilder mit freiem Lichttransmission (siehe oben) zu erhalten. optimalen Fokus zu erreichen, und eine Übersättigung von Pixeln zu vermeiden sind ebenfalls unerlässlich. Hilfreiche Praktiken gehören die Kommunikation mit dem Patienten während Bildgebung Verwendung eines Assistenten, wenn das Augenlid angehoben werden muss, und das Fußpedal zum Auslösen der Kamera, wie oben beschrieben. Zusammengefasst unständnis der Pathophysiologie des RPE in Netzhautdegenerationen wie vor ein Bereich der aktiven Forschung und potenziell wichtige therapeutische Wirkung. Als qAF zum direkten Vergleich von AF Werte in den Bildern in Längsrichtung erhalten ermöglicht, zwischen Patienten und zwischen den Zentren ist es ein wertvolles Instrument, die nützliche klinische Informationen bereitstellt, als auch zu diesem Verständnis beitragen kann. Die ausführliche Protokoll hier skizziert werden andere in den Erwerb von zuverlässigen qAF Daten unterstützen, und dass die wichtigen klinischen Anwendungen von qAF werden Forschungszentren und klinische Retina-Spezialisten empfehlen die Verwendung des qAF Technik zu machen.

Das retinale Pigmentepithel (RPE) unterstützt die Funktion der sensorischen Netzhaut durch eine Vielzahl von Prozessen 1. Die altersbedingte Makuladegeneration (AMD) ist die wichtigste Ursache für unheilbar Blindheit in den Industrieländern und wird durch Veränderungen im RPE gekennzeichnet, einschließlich dem Verlust von Pigment, Funktionsverlust und Atrophie. In AMD und in normalen Alterungs akkumuliert der RPE fluoreszierend, Lysosom abgeleiteten Organellen phagozytierten Photorezeptorfragmente, die als lipofuscin Granulat enthält. Die Anhäufung von RPE Lipofuscin ist gedacht worden oxidative Dysfunktion 1 , um anzuzeigen, aber neuere Studien haben gezeigt , dass die Morphologie RPE 2 in gealterten Augen mit hoher lipofuscin Spiegel normal bleibt. Allerdings abnormale Muster von Lipofuszin Verteilung, insbesondere Verlust von Lipofuszin, werden dokumentiert Marker für AMD und AMD Progression sowohl histologisch und klinisch 3,4 Defekte Vorarbsingen von RPE Lipofuszin hat auch in bestimmten erbliche Netzhautdegenerationen auftreten gezeigt worden. Patienten , die an Morbus Stargardt leiden (STGD) akkumulieren Lipofuszin im RPE in einem jungen Alter, schließlich Sehverlust ähnlich , dass die Entwicklung bis 5 in AMD gesehen. Diese Befunde legen nahe , dass Lipofuszin Akkumulation selbst toxisch sein können und fahren RPE Dysfunktion 6,7. Allerdings bestätigen eine detaillierte Bildgebung Studie an Probanden mit STGD im Laufe der Zeit nicht , dass fokale Lipofuszin Akkumulation nachfolgenden RPE Verlust führte 8. Obwohl also Lipofuszin Anomalien Marker für die Netzhautdegenerationen sind, bleibt eine Rolle für die direkte Toxizität von Lipofuszin unbewiesen. Die RPE ist die posterior Zellschicht der Retina, sondern erzeugt den Großteil der Fluoreszenzsignal von dem Augenhintergrund. Erzeugung und Detektion von Autofluoreszenz (AF) aus dem RPE abgeleitet kann mit konfokalen Scanning-Laser-Ophthalmoskopie (cSLO) durchgeführt werden, die für vi ermöglichtalisierung der räumlichen Verteilung des Fundus AF. Bestimmte Netzhautdegenerationen zeigen charakteristische Muster von Fundus AF und AF-Bildgebung hilft bei der Diagnose und Überwachung dieser Bedingungen. Obwohl Standard-AF-Bildgebung klinisch wichtig ist, hat quantitative AF (qAF) ein wichtiges Mittel zur Beurteilung der RPE Gesundheit. Wir und andere haben einen standardisierten Ansatz entwickelt, der zuverlässig qAF Verhältnisse in bestimmten Netzhautstellen 9 bestimmen kann. qAF hat mögliche Anwendungen in der Diagnose und Überwachung von Netzhautbedingungen und auch Verwendung in Prognose und Risikoschichtung aufweisen. Darüber hinaus haben die diagnostischen Fähigkeiten des qAF auch für bestimmte Netzhauterkrankungen 10-12 beschrieben. Hier stellen wir schrittweise Details für unsere Technik durch eine visuelle Demonstration ihrer Anwendung bei der Bewertung von gesunden und erkrankten Augen begleitet durchführt.

<table><tbody><tr><td>Spectralis HRA + OCT</td><td>Heidelberg Engineering</td><td></td><td></td></tr><tr><td>0.5% tropicamide ophthalmic solution</td><td></td><td></td><td>Any brand can be used</td></tr><tr><td>2.5% phenylephrine ophthalmic solution</td><td></td><td></td><td>Any brand can be used</td></tr><tr><td>Internal fluorescent reference</td><td>Heidelberg Engineering</td><td></td><td></td></tr><tr><td>IGOR Pro software</td><td>WaveMetrics</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

quantitative fundus autofluorescence for the evaluation of retinal diseases

The retinal pigment epithelium (RPE) is juxtaposed to the overlying sensory retina, and supports the function of the visual system. Among the tasks performed by the RPE are phagocytosis and processing of outer photoreceptor segments through lysosome-derived organelles. These degradation products, stored and referred to as lipofuscin granules, are composed partially of bisretinoids, which have broad fluorescence absorption and emission spectra that can be detected clinically as fundus autofluorescence with confocal scanning laser ophthalmoscopy (cSLO). Lipofuscin accumulation is associated with increasing age, but is also found in various patterns in both acquired and inherited degenerative diseases of the retina. Thus, studying its pattern of accumulation and correlating such patterns with changes in the overlying sensory retina are essential to understanding the pathophysiology and progression of retinal disease. Here, we describe a technique employed by our lab and others that uses cSLO in order to quantify the level of RPE lipofuscin in both healthy and diseased eyes.

Diese Technik wurde verwendet , qAF sowohl bei gesunden 13 und Krankheitszuständen 10-12 zu studieren. In gesunden Augen (Abbildung 1), AF von dem RPE emittiert wird , relativ gleichförmig durch den Fundus (1A) verteilt. Verringerter Intensität im zentralen Makularegion gesehen aufgrund von Makulapigment von lichtblockierenden und an den Seiten und Ecken des Bildes durch die Optik des Auges und der Kamera. Die Schiffe erscheinen dunkel und sollte in gut aufgenommenen Bilder in klaren Fokus sein. 1B zeigt eine entsprechende Heatmap Darstellung der qAF Ebenen aus 1A. Cooler Farben entsprechen Bereichen mit geringerer Intensität, während wärmere Farben auf Bereiche höherer Intensität entsprechen. Maximale Intensität in der zweiten konzentrischen 8-Segment - Ring (angegeben in Abbildung 1B) allgemein gesehen. Diese Region ist auch weniger anfällig für Abbildungsbezogene variabilkeit als Bereiche an den Bildgrenzen näher und ist außerhalb des zentralen Bereichs, wo Macula Pigment einen großen Einfluss auf qAF Ebenen. Somit werden die mittleren Intensitäten dieser Ring für die meisten Datenanalysen verwendet 13. Abbildung 2 stellt eine repräsentative Analyse in einem Auge mit AMD geographischer Atrophie (GA) demonstriert, eine fortgeschrittene Form der AMD. Diese Form der AMD Ergebnisse in lokalisierten Bereichen von RPE Verlust, belegt durch deutlich verminderte oder fehlende AF und verursacht progressive zentralen Sehverlust. <img alt="Abbildung 1" src="/files/ftp_upload/53577/53577fig1.jpg" /> Abbildung 1. Autofluorescence in gesunden Auge. (A) Autofluorescence (AF) Bild des rechten Auges eines normalen Patienten. OD: Papille, Fo: Fovea, Ma: Makula, Ref: interne Referenz. (B) Postprocessing qAF Karte von AF Bild von (A). Warmer Farben korrelieren höhere AF Intensität. Feste regIonen werden gezeigt, und qAF Werte jeder Region sind angegeben. 8-Segment perifovealen Ring in der Datenanalyse verwendet wird , die durch die gestrichelte Linie angezeigt. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53577/53577fig1large.jpg" target="_blank">Bitte hier klicken</a> , um <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53577/53577fig1large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Figur 2" src="/files/ftp_upload/53577/53577fig2.jpg" /> Abbildung 2. Autofluorescence in Auge Anzeige geographischer Atrophie aufgrund AMD. (A) Autofluorescence (AF) Bild des linken Auges eines Patienten mit fortgeschrittenen AMD zeigt geographische Atrophie (GA) des RPE (repräsentative Region durch die gestrichelte Linie umschrieben). OD: Papille, Fo: Fovea, Ma: Makula, Ref: interne Referenz. Hinweis deutlich reduziert und abwesend AF in Regionen GA in der Makula entspricht. (B) Postprocessing qAF Karte von AF Bild von (A). Feste Regionen angezeigt, und qAF Werte der jeweiligen Region einerneut angezeigt. 8-Segment perifovealen Ring in der Datenanalyse verwendet wird , die durch die gestrichelte Linie angezeigt. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53577/53577fig2large.jpg" target="_blank">Bitte hier klicken</a> , um <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53577/53577fig2large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a>

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Quantitative Fundus Autofluorescence for the Evaluation of Retinal Diseases

Quantitative Fundus-Autofluoreszenz für die Beurteilung von Netzhauterkrankungen

The retinal pigment epithelium (RPE) supports the sensory retina through recycling visual cycle byproducts, which accumulate as lipofuscin. These products are autofluorescent and can be qualitatively imaged in vivo. Here, we describe a method to quantitatively image RPE lipofuscin using confocal scanning laser ophthalmoscopy.

The retinal pigment epithelium (RPE) is juxtaposed to the overlying sensory retina, and supports the function of the visual system. Among the tasks ...

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11.4K Aufrufe.  NYU School of Medicine. The retinal pigment epithelium (RPE) supports the sensory retina through recycling visual cycle byproducts, which accumulate as lipofuscin. These products are autofluorescent and can be qualitatively imaged in vivo. Here, we describe a method to quantitatively image RPE lipofuscin using confocal scanning laser ophthalmoscopy. 

Serie: Quantitative Fundus Autofluorescence for the Evaluation of Retinal Diseases

A Protocol to Evaluate and Quantify Retinal Pigmented Epithelium Pathologies in Mouse Models of Age-Related Macular Degeneration

Age-related macular degeneration (AMD) is a debilitating retinal disorder in aging populations. It is widely believed that dysfunction of the retinal pigmented epithelium (RPE) is a key pathobiological event in AMD. To understand the mechanisms that lead to RPE dysfunction, mouse models can be utilized by researchers. It has been established by previous studies that mice can develop RPE pathologies, some of which are observed in the eyes of individuals diagnosed with AMD. Here, we describe a phenotyping protocol to assess RPE pathologies in mice. This protocol includes the preparation and evaluation of retinal cross-sections using light microscopy and transmission electron microscopy, as well as that of RPE flat mounts by confocal microscopy. We detail the common types of murine RPE pathologies observed by these techniques and ways to quantify them through unbiased methods for statistical testing. As proof of concept, we use this RPE phenotyping protocol to quantify the RPE pathologies observed in mice overexpressing transmembrane protein 135 (Tmem135) and aged wild-type C57BL/6J mice. The main goal of this protocol is to present standard RPE phenotyping methods with unbiased quantitative assessments for scientists using mouse models of AMD.

Mouse models can be useful tools for investigating the biology of the retinal pigmented epithelium (RPE). It has been established that mice can develop an array of RPE pathologies. Here, we describe a phenotyping protocol to elucidate and quantify RPE pathologies in mice using light, transmission electron, and confocal microscopy.

Ein Protokoll zur Bewertung und Quantifizierung von retinalen pigmentierten Epithelpathologien in Mausmodellen der altersbedingten Makuladegeneration

Age-related macular degeneration (AMD) is a debilitating retinal disorder in aging populations. It is widely believed that dysfunction of the retinal ...

Forschung

Genetik

Fundus Photography as a Convenient Tool to Study Microvascular Responses to Cardiovascular Disease Risk Factors in Epidemiological Studies

The microcirculation consists of blood vessels with diameters less than 150 &#181;m. It makes up a large part of the circulatory system and plays an important role in maintaining cardiovascular health. The retina is a tissue that lines the interior of the eye and it is the only tissue that allows for a non-invasive analysis of the microvasculature. Nowadays, high-quality fundus images can be acquired using digital cameras. Retinal images can be collected in 5 min or less, even without dilatation of the pupils. This unobtrusive and fast procedure for visualizing the microcirculation is attractive to apply in epidemiological studies and to monitor cardiovascular health from early age up to old age.
Systemic diseases that affect the circulation can result in progressive morphological changes in the retinal vasculature. For example, changes in the vessel calibers of retinal arteries and veins have been associated with hypertension, atherosclerosis, and increased risk of stroke and myocardial infarction. The vessel widths are derived using image analysis software and the width of the six largest arteries and veins are summarized in the Central Retinal Arteriolar Equivalent (CRAE) and the Central Retinal Venular Equivalent (CRVE). The latter features have been shown useful to study the impact of modifiable lifestyle and environmental cardiovascular disease risk factors.
The procedures to acquire fundus images and the analysis steps to obtain CRAE and CRVE are described. Coefficients of variation of repeated measures of CRAE and CRVE are less than 2% and within-rater reliability is very high. Using a panel study, the rapid response of the retinal vessel calibers to short-term changes in particulate air pollution, a known risk factor for cardiovascular mortality and morbidity, is reported. In conclusion, retinal imaging is proposed as a convenient and instrumental tool for epidemiological studies to study microvascular responses to cardiovascular disease risk factors.

Retinal image analysis is an unobtrusive procedure for visualizing the microcirculation. The impact of cardiovascular disease risk factors can result in changes of retinal vessel calibers. The procedures to acquire fundus images and the steps for calculating the vessel calibers are described.

Fundusfotografie als geeignetes Mittel, um mikrovaskuläre Antworten zu Herz-Kreislauf-Erkrankungen Risikofaktoren in epidemiologischen Studien Studieren

The microcirculation consists of blood vessels with diameters less than 150 &#181;m. It makes up a large part of the circulatory system and plays an ...

Medizin

Using Retinal Imaging to Study Dementia

The retina offers a unique &#8220;window&#8221; to study pathophysiological processes of dementia in the brain, as it is an extension of the central nervous system (CNS) and shares prominent similarities with the brain in terms of embryological origin, anatomical features and physiological properties.&#160; The vascular and neuronal structure in the retina can now be visualized easily and non-invasively using retinal imaging techniques, including fundus photography and optical coherence tomography (OCT), and quantified semi-automatically using computer-assisted analysis programs. Studying the associations between vascular and neuronal changes in the retina and dementia could improve our understanding of dementia and, potentially, aid in diagnosis and risk assessment.&#160; This protocol aims to describe a method of quantifying and analyzing retinal vasculature and neuronal structure, which are potentially associated with dementia. This protocol also provides examples of retinal changes in subjects with dementia, and discusses technical issues and current limitations of retinal imaging.

The retina shares prominent similarities with the brain and thus represents a unique window to study vasculature and neuronal structure in the brain non-invasively. This protocol describes a method to study dementia using retinal imaging techniques. This method can potentially aid in diagnosis and risk assessment of dementia.

Retinale Bildgebung bei der Demenz zu studieren

The retina offers a unique &#8220;window&#8221; to study pathophysiological processes of dementia in the brain, as it is an extension of the central ...

Experimental Autoimmune Uveitis: An Intraocular Inflammatory Mouse Model

Experimental Autoimmune Uveitis (EAU) is driven by immune cells responding to self-antigens. Many features of this non-infectious, intraocular inflammatory disease model recapitulate the clinical phenotype of posterior uveitis affecting humans. EAU has been used reliably to study the efficacy of novel inflammatory therapeutics, their mode of action and to further investigate the mechanisms that underpin disease progression of intraocular disorders. Here, we provide a detailed protocol on EAU induction in the C57BL/6J mouse - the most widely used model organism with susceptibility to this disease. Clinical assessment of disease severity and progression will be demonstrated using fundoscopy, histological examination and fluorescein angiography. The induction procedure involves subcutaneous&#160;injection of an emulsion containing a peptide (IRBP1-20) from the ocular protein interphotoreceptor retinoid binding protein (also known as retinol binding protein 3), Complete Freund&#39;s Adjuvant (CFA) and supplemented with killed Mycobacterium tuberculosis. Injection of this viscous emulsion on the back of the neck is followed by a single intraperitoneal injection of Bordetella pertussis toxin. At the onset of symptoms (day 12-14) and under general anesthesia, fundoscopic images are taken to assess disease progression through clinical examination. These data can be directly compared with those at later timepoints and peak disease (day 20-22) with differences analyzed. At the same time, this protocol allows the investigator to assess potential differences in vessel permeability and damage using fluorescein angiography. EAU can be induced in other mouse strains - both wildtype or genetically modified - and combined with novel therapies offering flexibility for studying drug efficacy and/or disease mechanisms.

In this report we present a protocol that allows the investigator to generate a mouse model of intraocular uveitis. More commonly referred to as experimental autoimmune uveitis (EAU), this established model captures many aspects of human disease. Herein, we will describe how to induce and monitor disease progression using several readouts.

Experimentelle autoimmune Uveitis: Ein intraokulares entzündliches Mausmodell

Experimental Autoimmune Uveitis (EAU) is driven by immune cells responding to self-antigens. Many features of this non-infectious, intraocular ...

Immunologie und Infektion

OCT-basierte multimodale Bildgebung von menschlichen Spenderaugen für die AMD-Forschung

Ex Vivo OCT-Based Multimodal Imaging of Human Donor Eyes for Research into Age-Related Macular Degeneration

A progression sequence for age-related macular degeneration (AMD) learned from optical coherence tomography (OCT)-based multimodal (MMI) clinical imaging could add prognostic value to laboratory findings. In this work, ex vivo OCT and MMI were applied to human donor eyes prior to retinal tissue sectioning. The eyes were recovered from non-diabetic white donors aged &#8805;80 years old, with a death-to-preservation time (DtoP) of &#8804;6 h. The globes were recovered on-site, scored with an 18 mm trephine to facilitate cornea removal, and immersed in buffered 4% paraformaldehyde. Color fundus images were acquired after anterior segment removal with a dissecting scope and an SLR camera using trans-, epi-, and flash illumination at three magnifications. The globes were placed in a buffer within a custom-designed chamber with a 60 diopter lens. They were imaged with spectral domain OCT (30&#176; macula cube, 30 &#181;m spacing, averaging = 25), near-infrared reflectance, 488 nm autofluorescence, and 787 nm autofluorescence. The AMD eyes showed a change in the retinal pigment epithelium (RPE), with drusen or subretinal drusenoid deposits (SDDs), with or without neovascularization, and without evidence of other causes. Between June 2016 and September 2017, 94 right eyes and 90 left eyes were recovered (DtoP: 3.9 &plusmn; 1.0 h). Of the 184 eyes, 40.2% had AMD, including early intermediate (22.8%), atrophic (7.6%), and neovascular (9.8%) AMD, and 39.7% had unremarkable maculas. Drusen, SDDs, hyper-reflective foci, atrophy, and fibrovascular scars were identified using OCT. Artifacts included tissue opacification, detachments (bacillary, retinal, RPE, choroidal), foveal cystic change, an undulating RPE, and mechanical damage. To guide the cryo-sectioning, OCT volumes were used to find the fovea and optic nerve head landmarks and specific pathologies. The ex vivo volumes were registered with the in vivo volumes by selecting the reference function for eye tracking. The ex vivo visibility of the pathology seen in vivo depends on the preservation quality. Within 16 months, 75 rapid DtoP donor eyes at all stages of AMD were recovered and staged using clinical MMI methods.

Autor im Rampenlicht: Ex-vivo-OCT-basierte multimodale Bildgebung von menschlichen Spenderaugen für die Erforschung der altersbedingten Makuladegeneration  

Laboratory assays can leverage prognostic value from the longitudinal optical coherence tomography (OCT)-based multimodal imaging of age-related macular degeneration (AMD). Human donor eyes with and without AMD are imaged using OCT, color, near-infrared reflectance scanning laser ophthalmoscopy, and autofluorescence at two excitation wavelengths prior to tissue sectioning.

Ex Vivo OCT-basierte multimodale Bildgebung menschlicher Spenderaugen zur Erforschung der altersbedingten Makuladegeneration

A progression sequence for age-related macular degeneration (AMD) learned from optical coherence tomography (OCT)-based multimodal (MMI) clinical imaging ...

Neurowissenschaften

Retinal Pathophysiological Evaluation in a Rat Model

A posterior segment eye disease like diabetic retinopathy alters the physiology of the retina. Diabetic retinopathy is characterized by a retinal detachment, breakdown of the blood-retinal barrier (BRB), and retinal angiogenesis. An in vivo rat model is a valuable experimental tool to examine the changes in the structure and function of the retina. We propose three different experimental techniques in the rat model to identify morphological changes of retinal cells, retinal vasculature, and compromised BRB. Retinal histology is used to study the morphology of various retinal cells. Also, quantitative measurement is performed by retinal cell count and thickness measurement of different retinal layers. A BRB breakdown assay is used to determine the leakage of extraocular proteins from the plasma to vitreous tissue due to the breakdown of BRB. Fluorescence angiography is used to study angiogenesis and leakage of blood vessels by visualizing retinal vasculature using FITC-dextran dye.

Diabetic retinopathy is one of the leading causes of blindness. Histology, blood-retinal barrier breakdown assay, and fluorescence angiography are valuable techniques to understand the pathophysiology of the retina, which could further enhance the efficient drug screening against diabetic retinopathy.

Retinale pathophysiologische Bewertung in einem Rattenmodell

A posterior segment eye disease like diabetic retinopathy alters the physiology of the retina. Diabetic retinopathy is characterized by a retinal ...

Image-Guided Optical Coherence Tomography to Assess Structural Changes in Rodent Retinas

Ocular diseases, such as age-related macular degeneration, glaucoma, retinitis pigmentosa, and uveitis, are always accompanied by retinal structural changes. These diseases affecting the fundus always exhibit typical abnormalities in certain cell types in the retina, including photoreceptor cells, retinal ganglion cells, cells in the retinal blood vessels, and cells in the choroidal vascular cells. Noninvasive, highly efficient, and adaptable imaging techniques are required for both clinical practice and basic research. Image-guided optical coherence tomography (OCT) satisfies these requirements because it combines fundus photography and high-resolution OCT, providing an accurate diagnosis of tiny lesions as well as important changes in the retinal architecture. This study details the procedures of data collection and data analysis for image-guided OCT and demonstrates its application in rodent models of choroidal neovascularization (CNV), optic nerve crush (ONC), light-induced retinal degeneration, and experimental autoimmune uveitis (EAU). This technique helps researchers in the eye field to identify rodent retinal structural changes conveniently, reliably, and tractably.

<meta charset="utf8"></head><body>Bildgestützte optische Kohärenztomographie zur Beurteilung struktureller Veränderungen der Netzhaut von Nagetieren

The protocol presented here details the procedures of data collection and data analysis for image-guided optical coherence tomography (OCT) and demonstrates its application in multiple rodent models of ocular diseases.

Bildgestützte optische Kohärenztomographie zur Beurteilung struktureller Veränderungen der Netzhaut von Nagetieren

Ocular diseases, such as age-related macular degeneration, glaucoma, retinitis pigmentosa, and uveitis, are always accompanied by retinal structural ...

Quantitative Fundus-Autofluoreszenz für die Beurteilung von Netzhauterkrankungen

Zusammenfassung

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Ein Protokoll zur Bewertung und Quantifizierung von retinalen pigmentierten Epithelpathologien in Mausmodellen der altersbedingten Makuladegeneration

Fundusfotografie als geeignetes Mittel, um mikrovaskuläre Antworten zu Herz-Kreislauf-Erkrankungen Risikofaktoren in epidemiologischen Studien Studieren

Retinale Bildgebung bei der Demenz zu studieren

Experimentelle autoimmune Uveitis: Ein intraokulares entzündliches Mausmodell

Ex Vivo OCT-basierte multimodale Bildgebung menschlicher Spenderaugen zur Erforschung der altersbedingten Makuladegeneration

Ex Vivo OCT-basierte multimodale Bildgebung menschlicher Spenderaugen zur Erforschung der altersbedingten Makuladegeneration

Ex Vivo OCT-basierte multimodale Bildgebung menschlicher Spenderaugen zur Erforschung der altersbedingten Makuladegeneration

Retinale pathophysiologische Bewertung in einem Rattenmodell

Bildgestützte optische Kohärenztomographie zur Beurteilung struktureller Veränderungen der Netzhaut von Nagetieren

Bildgestützte optische Kohärenztomographie zur Beurteilung struktureller Veränderungen der Netzhaut von Nagetieren