Name: quantitative fundus autofluorescence for the evaluation of retinal diseases
Uploaded: 2016-03-11T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 22 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Quantitative Fundus Autofluorescence for the Evaluation of Retinal Diseases at JoVE.com

Biz işbirlikçileri, Francois Delori, Tomas Burke ve Tobias Duncker teşekkür etmek istiyorum. Araştırma Destek: NIH / NEI R01 EY015520 (RTS, JPG), ve Research sınırsız fonlar Körlük (GZT) Önlemek için.

Etik Beyanı: Bu çalışmalarda kayıtlı tüm hastalar Tıp New York Üniversitesi Okulu&#39;nda onaylanan kurumsal inceleme kurulu gözetim uyarınca bu yüzden yapılmıştır. 1. Hasta Seçimi ve Görüntüleme için ilk hazırlık Not: Aşağıdaki malzemeler gereklidir:% 0.5 tropikamid oftalmik solüsyon,% 2.5 fenilefrin oftalmik solüsyon, cSLO spektral domain optik koherens tomografi (SD-OCT) ve iç floresan referans ile donatılmıştır. <ol><li> görüntüleme önce, uygun bir şekilde, üretici talimatlarına uygun olarak veri toplama için cSLO ayarlayın. </li><li> cSLO bir iç floresan referansı monte edin. Not: üreticiden satın gibi iç floresan referans, bir metal halkaya yer almaktadır ve kamera lensi arkasında yerleştirilir. Başka bir üretici bir cSLO kullanılırsa, anlatılan daha başka bir konfigürasyon olabilirBu protokol. <ol><li> , CSLO içine referans eklemek çıkarmak için merceği büküm için, makinenin metal halka sökün ve referans içeren yeni metal halka ile değiştirin. Not: lazer gücü ve detektör duyarlılığı / kazanç varyasyonu için düzeltme sağlar iç floresan referans QAF tekniği için gereklidir. </li></ol></li><li> görüntüleme için işe hastalar rutin dilate göz muayenesi ve geçmiş göz tarih ve göz bulguları ile ortaya çıkabilir altta yatan tıbbi durumlar ile ilgili temel bilgileri elde var. </li><li> % 0.5 tropikamid ve% 2.5 fenilefrin ile öğrencileri dilate. KRİTİK ADIM: en az 6 mm pupili genişletmek. Not: Bu ışığın kesintisiz geçişi için gerekli ve böylece fundus optimal görselleştirme ve ölçüm içindir. </li><li> görüntüleme öncesinde, çene çenelik dayayarak, cSLO düzgün hastayı konumlandırmak, alın forehea karşı yerleştirilird dinlenme ve yanal canthi düzgün göstergeleri ile uyumlu. </li></ol> Göz Fundus 2. Baseline Görüntüleme <ol><li> İlk olarak, görüntü kaba odak makula üzerinde kamera merkezileştirme ve elde etmek için yakın kızılötesi yansıma (IR) ışık (820 nm dalga boyu) ile fundus. <ol><li> Hasta düzgün yerleştirilmiş olan IR görüntüleme modu için kontrol panelindeki donanım ayarını değiştirmek, fundus pozisyon kamera tam odak ve bir görüntü almak elle kadar </li><li> Altta yatan hastalığın maküler değerlendirmek için IR görüntüleme ile birlikte spektral domain optik koherens tomografi (SD-OCT) kullanan kontrol paneline &quot;IR-Ekim&quot;, ayarı ayarlayın. </li><li> görüntüleme penceresi mevcut kılavuzlar fundus IR görüntü OCT yönlendirmek doğru kullanın. Optimal SD-OCT kalitesi elde Ekim görüntünün görüntüleme penceresinin üst üçte birinde olacak şekilde kamerayı konumlandırın. en az bir yatay çizgi sc Edinmefovea aracılığıyla ve tüm görüntüleme alanını kapsayan. </li></ol></li></ol> 3. Kaf Görüntüleme kurma <ol><li> &quot;Yüksek hızlı&quot; görüntü elde etme kullanın. Not: Bu ayar sayesinde hasta hareketi ve iris veya göz kapaklarının ışığın ortaya çıkan tıkanıklık sinyal kaybı riskini azaltır hızlı görüntü elde etmek için izin verir. </li><li> kare &quot;9 ortalama&quot; kullanın. Not: Bu ayar sonradan olabilir 9 görüntü kareleri, hızlı, sıralı yakalama sağlar (aşağıya bakınız) gürültü ve paraziti azaltmak için &quot;ortalama&quot;. </li><li> &quot;30 x 30 derece&quot; alanını kullanın. Not: Bu görüntü alımı sırasında yakalanan retina alanının dereceye karşılık gelir. </li><li> Bu ilk başta endişe verici olabilir gibi görüntüleme öncesinde, mavi ışık ile ilgili hastayı uyarmak. </li><li> AF modunu açın ve ekran maksimum fundus AF (taraf ve görüntünün köşelerinde minimal koyulaşması) ile &quot;dolu&quot; şekilde kamera ekseni hizalayın. <ol><li> Hastalar h EğerParlak mavi ışık tolere ave zorluk, daha uzağa göz kamera ile görüntüleme başlatın ve sonra fundus tam görünümünde olduğu kadar hastanın doğru yavaşça kamera getirmek. KRİTİK ADIM: Işık engellendiğinde giren veya göz çıktıktan, sinyal neden olur azalmıştır. Lokalize düşüş bir görüntü yan veya köşe asimetrik koyulaşması olarak görülebilir. göz hareketleri yalnız ışık geçişini engellemeye zaman sinyal Genelleştirilmiş kaybı görülür. </li></ol></li><li> AF sinyal alanı boyunca en yüksek seviyede olacak şekilde kamerayı aynı hizaya getirin. ancak onlar kabaca korelasyon, maksimum sinyal ziyade keskin görüntü için hedefleyin. elle veya oftalmoskop kamerayı joystick ile yeniden konumlandırmak için cSLO hareket ettirerek kamera odağı ayarlayın. </li><li> fundus AF kolayca görülebilir şekilde hassasiyet / kazanç ayarlayın, ancak aşırı doygunluk kaçının. görüntü alımı sırasında, iç referans ya görünür renkli piksel (üst kısmında bulunangörüntü) ya da fundus sinyalinin doygunluk aşırı ve dolayısıyla kaybı gösterir. </li></ol> 4. Görüntü Alma Not: KRİTİK ADIM: görüntü alımı amaç bir oturum içinde görüntüler arasında değişkenlik kontrol etmek için seans başına 2 yüksek kalite 9-kare görüntü yığınları elde etmek olmalıdır. Hastayı ve kamerayı yeniden konumlandırmak sonra, değişkenliği ikinci değerlendirmek için iki görüntü oturumu ve kontrolünü sağlamak. Tüm görüntüler sonuçta iç referans (aşağıda tarif edilmiştir) kalibre edilir. <ol><li> Sadece duyusal retinanın 9 rodopsin ışığın emilimini en aza indirmek için &quot;ağartma&quot; (AF ışık retinanın tam maruz kalma) en az 20 saniye sonra görüntü kazanır. <ol><li> Kamera hizalama, odak ve hassasiyetini optimize etmek için bu süreyi kullanın. </li></ol></li><li> taze gözyaşı filmi sinyal kalitesini artırır her görüntü alımı öncesinde yanıp konuları var. </li><li> edinimi düzlemde göz kapaklarını kaçının. Not: daha zorlu hastalar için el açık göz kapaklarının yararlı olabilir. Yazarlar asistan bu görevi yerine öneririz. </li><li> o ışık azalmış sinyal sonuçlanan iris ile tıkalı olmadığından emin olmak için her görüntü alımı öncesinde hizalama Optimize. Not: As, en azından küçük bir hareket çok yaygındır, yazarlar her görüntü alımı öncesinde gerekli ince yeniden düzenlenmesi önerilmektedir. Rehberlik ve görüntüleme azalma hareketini yardımcı olur hastayı teşvik etmek. Operatör oyalama en aza indirecek şekilde yazarlar da &quot;satın alma düğmesi&quot; olarak makinenin ayak pedalı kullanmanızı öneririz. </li><li> sinyal-gürültü oranını artırmak için 9 kare yığının &quot;ortalama&quot; bilgisayar post-görüntü işleme gerçekleştirin. ortalamasını hesaplamak seçeneğini seçerek cSLO yazılımını kullanarak bir yığın ortalamasını hesaplayın. Not: Bazı kareler optimum kalitede olmayan yığınları olabilir (yani, lokalize veya yaygın si azalmıştırOptimal kareye kadar gnal göreceli), bu nedenle dikkatli bir şekilde her yığını incelemek ve ortalama hesaplama önce optimal çerçeveleri kaldırın. Not: olarak kabul edilebilir bir sinyal-gürültü oranına sahip ortalama görüntüler en aşağı 3 çerçeve arasında işlenebilir. taraf ve her görüntünün köşeleri cSLO kendi içinde sınırlamaları nedeniyle santral 20 derece daha düşük sinyal için normaldir. <ol><li> Yazılım operatörü gri düzeylerini normale isteyip istemediğinizi sorarsa, &quot;Hayır&quot; ı seçin 0 ile 255 arasında (yani, histogram germek). Bu analiz için değişmeden gri düzeylerini korumaktadır. </li></ol></li></ol> 5. Görüntü Analizi <ol><li> Daha önce Kaf tekniği için geliştirilmiş görüntü analiz yazılımı kullanarak tarif edildiği gibi AF görüntüleri analiz (Igor; 9). Bu yazılımı kullanarak tipik bir görüntü analizinin kısa bir açıklaması aşağıda yer almaktadır. <ol><li> ihraç Igor içinde Kaf program ve (.bmp formatında) ithalat görüntüleri yüklemekpiksel en boy oranı 768 x 768 (varsayılan çıkış parametresi) ile cSLO yazılımı. </li><li> Açılır menüde görüntüyü seçin ve analizi başlatmak. </li><li> &quot;Crosshair&#39;i&quot; foveayı ve &quot;dirsek&quot; optik diski (bu göstergeler İB&#39;leri ölçek ve konumlandırmak için kullanılır) dayanması örten şekilde resmin üzerine kalibrasyon göstergelerini yerleştirin. Doğru bir şekilde yerleştirildiğinde, kullanım yazılımı daha sonra foveayı çevreleyen çevresel ROI (bkz Şekil 1, 2) ile görüntüyü doldurmak istemleri. </li><li> iç floresan referans bulunanların seviyelere her görüntünün genel gri düzeyleri kalibre Igor seçeneği seçin. Not: Bu adım her görüntünün elektronik sıfır düzeyine ve her makinenin dahili referans kalibrasyon faktörü yanı sıra yaş, kırılma ve kornea eğrilik dahil hasta ile ilgili faktörler de dahil olmak üzere makine-ilişkili faktörler, kalibrasyonu için izin verir. Not: analiz yazılımı daha sonra sabit r görüntülerElde edilen görüntü ve QAF değerine egions her bölgede gösterilmiştir. Kaf değerleri otomatik olarak ayrı bir pencerede bir tablo biçiminde girilir. &quot; </li><li> komut istemleri dahilinde seçeneği seçerek Kaf &quot;ısı haritaları&quot; oluşturun. Tüm resimler ve veriler uygun seçenekleri seçerek bir excel elektronik tablodaki IGOR yazılım ihraç edilebilir. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Strauss, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+retinal+pigment+epithelium+in+visual+function.">The retinal pigment epithelium in visual function.</a> Physiological reviews. 85, 845-881 (2005).</li><li>Ach, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+autofluorescence+and+cell+density+maps+of+the+human+retinal+pigment+epithelium.">Quantitative autofluorescence and cell density maps of the human retinal pigment epithelium.</a> Investigative ophthalmology &amp; visual science. 55, 4832-4841 (2014).</li><li>Ach, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lipofuscin+redistribution+and+loss+accompanied+by+cytoskeletal+stress+in+retinal+pigment+epithelium+of+eyes+with+age-related+macular+degeneration.">Lipofuscin redistribution and loss accompanied by cytoskeletal stress in retinal pigment epithelium of eyes with age-related macular degeneration.</a> Investigative ophthalmology &amp; visual science. 56, 3242-3252 (2015).</li><li>Schmitz-Valckenberg, S., Jorzik, J., Unnebrink, K., Holz, F. G., Group, F. A. M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+digital+scanning+laser+ophthalmoscopy+fundus+autofluorescence+images+of+geographic+atrophy+in+advanced+age-related+macular+degeneration.">Analysis of digital scanning laser ophthalmoscopy fundus autofluorescence images of geographic atrophy in advanced age-related macular degeneration.</a> Graefe's archive for clinical and experimental ophthalmology = Albrecht von Graefes Archiv fur klinische und experimentelle Ophthalmologie. 240, 73-78 (2002).</li><li>Weng, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insights+into+the+function+of+Rim+protein+in+photoreceptors+and+etiology+of+Stargardt's+disease+from+the+phenotype+in+abcr+knockout+mice.">Insights into the function of Rim protein in photoreceptors and etiology of Stargardt's disease from the phenotype in abcr knockout mice.</a> Cell. 98, 13-23 (1999).</li><li>Holz, F. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhibition+of+lysosomal+degradative+functions+in+RPE+cells+by+a+retinoid+component+of+lipofuscin.">Inhibition of lysosomal degradative functions in RPE cells by a retinoid component of lipofuscin.</a> Investigative ophthalmology &amp; visual science. 40, 737-743 (1999).</li><li>Sparrow, J. R., Nakanishi, K., Parish, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+lipofuscin+fluorophore+A2E+mediates+blue+light-induced+damage+to+retinal+pigmented+epithelial+cells.">The lipofuscin fluorophore A2E mediates blue light-induced damage to retinal pigmented epithelial cells.</a> Investigative ophthalmology &amp; visual science. 41, 1981-1989 (2000).</li><li>Smith, R. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lipofuscin+and+autofluorescence+metrics+in+progressive+STGD.">Lipofuscin and autofluorescence metrics in progressive STGD.</a> Investigative ophthalmology &amp; visual science. 50, 3907-3914 (2009).</li><li>Delori, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+measurements+of+autofluorescence+with+the+scanning+laser+ophthalmoscope.">Quantitative measurements of autofluorescence with the scanning laser ophthalmoscope.</a> Investigative ophthalmology &amp; visual science. 52, 9379-9390 (2011).</li><li>Burke, T. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+fundus+autofluorescence+in+recessive+Stargardt+disease.">Quantitative fundus autofluorescence in recessive Stargardt disease.</a> Investigative ophthalmology &amp; visual science. 55, 2841-2852 (2014).</li><li>Duncker, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+fundus+autofluorescence+and+optical+coherence+tomography+in+best+vitelliform+macular+dystrophy.">Quantitative fundus autofluorescence and optical coherence tomography in best vitelliform macular dystrophy.</a> Investigative ophthalmology &amp; visual science. 55, 1471-1482 (2014).</li><li>Duncker, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+fundus+autofluorescence+distinguishes+ABCA4-associated+and+non-ABCA4-associated+bull's-eye+maculopathy.">Quantitative fundus autofluorescence distinguishes ABCA4-associated and non-ABCA4-associated bull's-eye maculopathy.</a> Ophthalmology. 122, 345-355 (2015).</li><li>Greenberg, J. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+fundus+autofluorescence+in+healthy+eyes.">Quantitative fundus autofluorescence in healthy eyes.</a> Investigative ophthalmology &amp; visual science. 54, 5684-5693 (2013).</li><li>Delori, F. C., Goger, D. G., Dorey, C. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Age-related+accumulation+and+spatial+distribution+of+lipofuscin+in+RPE+of+normal+subjects.">Age-related accumulation and spatial distribution of lipofuscin in RPE of normal subjects.</a> Investigative ophthalmology &amp; visual science. 42, 1855-1866 (2001).</li><li>Sparrow, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+fundus+autofluorescence+in+mice:+correlation+with+HPLC+quantitation+of+RPE+lipofuscin+and+measurement+of+retina+outer+nuclear+layer+thickness.">Quantitative fundus autofluorescence in mice: correlation with HPLC quantitation of RPE lipofuscin and measurement of retina outer nuclear layer thickness.</a> Investigative ophthalmology &amp; visual science. 54, 2812-2820 (2013).</li><li>Delori, F. C., Webb, R. H., Sliney, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maximum+permissible+exposures+for+ocular+safety+(ANSI+2000),+with+emphasis+on+ophthalmic+devices.">Maximum permissible exposures for ocular safety (ANSI 2000), with emphasis on ophthalmic devices.</a> Journal of the Optical Society of America. A, Optics, image science, and vision. 24, 1250-1265 (2007).</li></ol>

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

Anormal RPE lipofusin dağılımı, artmış ya da azalmış olup, retina hastalığı duyarlı bir göstergesidir ve genellikle duyu retina fonksiyonunun kaybı ile ilişkilidir. Burada, RPE lipofusin değerlendirilmesi için Kaf uygulanmasını açıklar. Bir iç floresan referans Ortaklığımızın standart görüntüleme tekniği yanında değişken lazer güç ve dedektör hassasiyeti 9 düzeltmek için AF seviyelerinin güvenilir kantitatif için izin verir. Bu yöntem, ilaç veya gen tedavisi gibi tı...

Retina pigment epiteli (RPE) sayısız süreçleri 1 ile duyusal retinanın işlevini destekler. Yaşa bağlı makula dejenerasyonu (YBMD) sanayileşmiş ülkelerde tedavi edilemez körlüğün en önemli nedenidir ve pigment kaybı, fonksiyon ve atrofi kaybı dahil RPE değişiklikleri ile karakterizedir. AMD ve normal yaşlanma, RPE lipofusin granül olarak anılacaktır fagosite fotoreseptör parçalarını içeren floresan, lizozom türevi organeller birikir. RPE lipofusin birikimi oksidatif disfonksiyonu 1 belirtmek için düşünülmüştür, ancak son çalışmalar RPE morfolojisi yüksek lipofusin seviyeleri 2 ile yaşlı gözlerde normal kaldığını göstermiştir. AMD ve AMD ilerlemesi Ancak, lipofusin dağılımı anormal desenler, lipofusin özellikle kaybına, belgelenen belirteçler, histolojik ve klinik 3,4 hem de arızalı süreçRPE lipofusin şarkı da belli kalıtsal retina dejenerasyonlar meydana geldiği görülmüştür. Stargardt hastalığı (STGH) muzdarip hastalar sonunda AMD 5 görülene benzer görme kaybına geliştirilmesi, genç yaşta RPE lipofusin birikir. Bu bulgular lipofusin birikimi kendisi toksik ve RPE disfonksiyonu 6,7 sürebileceği ileri sürdü. Ancak, zaman içinde STGH olan kişilerde ayrıntılı görüntüleme çalışması, odak lipofusin birikimi 8 sonraki RPE kaybına yol teyit etmedi. lipofusin anormallikler retina dejenerasyonlar için belirteçler olmasına rağmen Dolayısıyla, lipofusin doğrudan toksisitesi için bir rol kanıtlanmamış kalır. RPE retinanın en arka hücre tabakası, ancak oküler fundus floresan sinyal çoğunluğunu oluşturur. RPE türetilen üretimi ve otofloresansı (AF) tespit vi sağlar konfokal tarama laser oftalmoskopi (cSLO) kullanılarak yapılabilirfundus AF mekansal dağılımı sualization. Bazı retina dejenerasyonlar bu durumların tanı ve takibinde ayırt edici fundus AF desenleri, ve AF görüntüleme yardımcıları göstermektedir. Standart AF görüntüleme klinik olarak önemli olmasına rağmen, kantitatif AF (Kaf) RPE sağlığını değerlendirmek önemli bir araç haline gelmiştir. Biz ve diğerleri güvenilir belirli retina yerlerde 9 at Kaf düzeylerini belirlemek için standart bir yaklaşım geliştirdik. Kaf potansiyel tanı uygulamaları ve retina durumlarının izlenmesini sahiptir ve aynı zamanda prognoz ve risk fayda olabilir. Buna ek olarak, QAF tanısal özellikleri, belirli retina bozukluklarının 10-12 için tarif edilmiştir. Burada, sağlıklı ve hastalıklı gözlerde değerlendirilmesinde uygulanması bir görsel gösteri eşliğinde bizim teknik gerçekleştirmek için adım adım ayrıntıları.

<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.

Bu teknik, her iki sağlıklı 13 ve hastalık durumlarında 10-12&#39;de QAF incelemek için kullanılmıştır. Sağlıklı gözlerde (Şekil 1), RPE yayılan AF fundus (Şekil 1A) boyunca nispeten eşit olarak dağıtılır. Azaltılmış yoğunluğu nedeniyle maküler pigment ışığın bloke santral makula bölgesinde görülen ve iki tarafın ve görüntünün köşelerinde nedeniyle göz ve kamera optik etmektir. Gemiler koy...

Watch this Scientific Journal Video about Quantitative Fundus Autofluorescence for the Evaluation of Retinal Diseases at JoVE.com

Quantitative Fundus Autofluorescence for the Evaluation of Retinal Diseases

Retina Hastalıkları Değerlendirilmesi Nicel Otofloresans

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 ...

quantitative-fundus-autofluorescence-for-evaluation-retinal

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Medicine

11.4K Görüntüleme.  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. 

Video: 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.

Yaşa Bağlı Makula Dejenerasyonunun Fare Modellerinde Retinal Pigmentli Epitel Patolojilerini Değerlendirme ve Ölçme Protokolü

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

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.

Bir Uygun Aracı Olarak Fundus Fotoğraf Epidemiyolojik Çalışmaların Kardiyovasküler Hastalıklar Risk Faktörleri için Mikrovasküler Cevapları Eğitim için

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 ...

Tıp

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.

Demans çalışması için retina Imaging'i kullanma

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.

Deneysel Otoimmün Üveit: Göz İçi İnflamatuar Bir Fare Modeli

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

İmmünoloji ve Enfeksiyon

AMD Araştırması için İnsan Donör Gözlerinin OCT Tabanlı Multimodal Görüntülemesi

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.

Yazar Spotlight: Yaşa Bağlı Makula Dejenerasyonu Araştırmaları için İnsan Donör Gözlerinin Ex Vivo OCT Tabanlı Multimodal Görüntülemesi  

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 Yaşa Bağlı Makula Dejenerasyonu Araştırmaları için İnsan Donör Gözlerinin OCT Tabanlı Multimodal Görüntülemesi

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

Nörobilim

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.

Sıçan Modelinde Retinal Patofizyolojik Değerlendirme

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.

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.

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

Yaşa Bağlı Makula Dejenerasyonunda Kantitatif Otofloresansın Araştırılması

A Workflow to Quantitatively Determine Age-Related Macular Degeneration Lesion-Specific Variations in Fundus Autofluorescence

Fundus autofluorescence (FAF) imaging allows the noninvasive mapping of intrinsic fluorophores of the ocular fundus, particularly the retinal pigment epithelium (RPE), now quantifiable with the advent of confocal scanning laser ophthalmoscopy-based quantitative autofluorescence (QAF). QAF has been shown to be generally decreased at the posterior pole in age-related macular degeneration (AMD). The relationship between QAF and various AMD lesions (drusen, subretinal drusenoid deposits) is still unclear.
This paper describes a workflow to determine lesion-specific QAF in AMD. A multimodal in vivo imaging approach is used, including but not limited to spectral domain optical coherence tomography (SD-OCT) macular volume scanning and QAF. Using customized FIJI plug-ins, the corresponding QAF image is aligned with the near-infrared image from the SD-OCT scan (characteristic landmarks; i.e., vessel bifurcations). The foveola and the edge of the optic nerve head are marked in the OCT images (and transferred to the registered QAF image) for accurate positioning of the analysis grids.
AMD-specific lesions can then be marked on individual OCT BScans or the QAF image itself. Normative QAF maps are created to account for the varying mean and standard deviation of QAF values throughout the fundus (QAF images from a representative AMD group were averaged to build normative standard retinal QAF AMD maps). The plug-ins record the X and Y coordinates, z-score (a numerical measurement that describes the QAF value in relation to the mean of AF maps in terms of standard deviation from the mean), mean intensity value, standard deviation, and number of pixels marked. The tools also determine z-scores from the border zone of marked lesions.&#160;This workflow and the analysis tools will improve the understanding of the pathophysiology and clinical AF image interpretation in AMD.

Yazar Spotlight: QAF İş Akışı ile Yaşa Bağlı Makula Dejenerasyonu Patofizyolojisini Anlama 

This research describes a workflow to determine and compare autofluorescence levels from individual regions of interest (e.g., drusen and subretinal drusenoid deposits in age-related macular degeneration [AMD]) while accounting for varying autofluorescence levels throughout the fundus.

Fundus Otofloresansında Yaşa Bağlı Makula Dejenerasyonu Lezyonuna Özgü Varyasyonları Kantitatif Olarak Belirlemek İçin Bir İş Akışı

Fundus autofluorescence (FAF) imaging allows the noninvasive mapping of intrinsic fluorophores of the ocular fundus, particularly the retinal pigment ...

Retina Hastalıkları Değerlendirilmesi Nicel Otofloresans

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler

Yaşa Bağlı Makula Dejenerasyonunun Fare Modellerinde Retinal Pigmentli Epitel Patolojilerini Değerlendirme ve Ölçme Protokolü

Bir Uygun Aracı Olarak Fundus Fotoğraf Epidemiyolojik Çalışmaların Kardiyovasküler Hastalıklar Risk Faktörleri için Mikrovasküler Cevapları Eğitim için

Demans çalışması için retina Imaging'i kullanma

Deneysel Otoimmün Üveit: Göz İçi İnflamatuar Bir Fare Modeli

Ex Vivo Yaşa Bağlı Makula Dejenerasyonu Araştırmaları için İnsan Donör Gözlerinin OCT Tabanlı Multimodal Görüntülemesi

Ex Vivo Yaşa Bağlı Makula Dejenerasyonu Araştırmaları için İnsan Donör Gözlerinin OCT Tabanlı Multimodal Görüntülemesi

Ex Vivo Yaşa Bağlı Makula Dejenerasyonu Araştırmaları için İnsan Donör Gözlerinin OCT Tabanlı Multimodal Görüntülemesi

Sıçan Modelinde Retinal Patofizyolojik Değerlendirme

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

Fundus Otofloresansında Yaşa Bağlı Makula Dejenerasyonu Lezyonuna Özgü Varyasyonları Kantitatif Olarak Belirlemek İçin Bir İş Akışı