Trabéculum Réponse à élévation de la pression dans la vie Oeil humain
Summary
Maillage (TM) la migration trabéculaire dans l'espace du canal de Schlemm peut être induite par élévation de la pression aiguë par Sphygmomanomètre oculaire, et observé par domaine spectral tomographie par cohérence optique. L'objectif de cette méthode est de quantifier la réponse morphométrique de la sortie voies vivant à l'élévation de la pression aiguë dans les tissus vivants in situ.
Abstract
Les caractéristiques mécaniques du trabéculum (TM) sont liés à la résistance à l'écoulement et de la pression intraoculaire (PIO) régulation. Le raisonnement derrière cette technique est l'observation directe de la réponse mécanique de la MC à l'élévation de la PIO aiguë. Avant la numérisation, la PIO est mesurée au départ et pendant élévation de la PIO. Le limbe est balayée par domaine spectral tomographie par cohérence optique au départ et pendant élévation de la PIO (Sphygmomanomètre oculaire (ODM) appliqué à 30 g vigueur). Scans sont traitées pour améliorer la visualisation de la voie de l'humour écoulement aqueux en utilisant ImageJ. Les sites d'intérêt vasculaires sont utilisés pour identifier les emplacements correspondants dans la ligne de base et la PIO volumes de balayage en élévation. Schlemm canal (SC) de surface de section transversale (SC-CSA) et durée de la SC d'avant en arrière le long de ses longues axe sont mesurés manuellement à 10 endroits dans un segment de 1 mm de SC. Mean intérieure à distance de la paroi extérieure (de courte longueur d'axe) est calculé comme le domaine de la SC divisé par sagrande longueur de l'axe. Pour examiner la contribution des tissus adjacents à l'effet des élévations de la PIO, les mesures sont répétées avec et sans relaxation des muscles lisses avec instillation de tropicamide. TM migration dans SC est combattue par TM rigidité, mais est renforcée par le soutien de son attachement à muscle lisse adjacent à l'intérieur du corps ciliaire. Cette technique est la première à mesurer la réponse vie humaine de TM à l'élévation de la pression in situ dans des conditions physiologiques au sein de l'œil humain.
Introduction
Le glaucome est la deuxième cause mondiale de cécité irréversible 1. Une pression intraoculaire élevée (PIO) est un facteur de risque causal majeur pour la présence et la progression du glaucome 2-7. IOP est régie par l'équilibre entre la formation et l'écoulement de l'humeur aqueuse 8. Les emplacements de plus grande résistance à l'écoulement sont juxtacanicular le tissu et la paroi intérieure du canal de Schlemm (CS), l'interface entre SC et le réseau trabéculaire (TM) 11.9. Bien TM rigidité peut contribuer à la prévention de la SC effondrement face à la PIO, Overby et al. 12 récemment démontré que l'expression du gène dans le glaucome est altéré, entraînant une augmentation de raidissement SC endothéliale, empêchant la formation de pores, conduisant à élévation de la PIO dans glaucomateux 13. TM morphologie et la rigidité en corrélation avec les sorties installation 14,15, soulignant til besoin de mesurer ses caractéristiques biomécaniques.
Atomic mesures microscopie à force de la TM montrent rigidité élevée dans les yeux donnés par les patients atteints de glaucome (81 kPa) par rapport aux yeux des bailleurs de fonds sans le glaucome (4,0 kPa) 16, mais ces mesures ont été effectuées ex vivo des tissus disséqués. Le TM postérieure est ancré dans le muscle ciliaire par les tendons antérieures des cellules musculaires longitudinales qui insèrent dans la TM et lamellé cribiform extérieure 17. Muscle ciliaire (CM) peut augmenter l'activité TM tiraillements, imitant la rigidité élevée TM 17. La capacité d'observer des modifications dans la résistance à l'effondrement SC induite par des perturbations du muscle lisse a été démontré dans un modèle animal 18. Nous avons démontré la capacité de l'image non-invasive du système humour écoulement aqueux primaire à vivre yeux humains distale et y compris en utilisant SC spectrale cohérence optique de domaine de positons (OCT) <sup> 19-21. En utilisant cette technique, nous avons démontré la capacité de quantifier la réponse morphométrique de la MC et SC à PIO aigu avec sus 22.
L'objectif global de la méthode décrite ici est de quantifier la réponse morphométrique de la sortie voies vivant à l'élévation de la PIO aiguë dans les tissus vivants in situ. Cette technique présente l'avantage d'examiner le TM dans des conditions physiologiques, qui comprend à la fois les contributions de l'activité contractile de la fibre au sein de la TM et TM CM de rigidité par rapport à des mesures effectuées publiées dans les tissus disséqués. Le raisonnement derrière l'application de cette technique à l'observation de la réponse TM mécanique est qu'il nous fournit des informations autrement indisponibles sur le comportement mécanique de la TM, dont nous savons maintenant être directement lié à la résistance à l'écoulement et de la réglementation de la PIO 13. Pour discerner la contribution des tissus contractiles à la rigidité globale, une petite cohort a été examinée de sujets avec et sans suppression de l'activité du muscle lisse par l'administration de tropicamide.
Protocol
Representative Results
Discussion
La présente technique exploite observation non invasive de la réponse mécanique des tissus mous à quantifier SC effondrement. Les travaux futurs en utilisant les yeux de cadavres humains est nécessaire pour calibrer des détournements de tissus rigidité des tissus réelle après la dissection. Mais, ces études subiront les mêmes limites des modèles d'écoulement précédents; précisément, que les contributions de muscle vivant à la tension des tissus ne seront pas présents. En outre étalonnage dans un …
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Supported in part by National Institute of Health contracts R01-EY13178, and P30-EY08098 (Bethesda, MD), the Eye and Ear Foundation (Pittsburgh, PA), and unrestricted grants from Research to Prevent Blindness (New York, NY).
Materials
| Spectral Domain OCT | Zeiss | Cirrus | |
| Imaging Workstation | Apple | iMac | |
| Ophthalmodynamometer | (Baillairt Matalene Ophthalmodynamometer, Surgical instruments CO., Inc. New York, NY) | ||
| Image Processing Program | rsb.info.nih.gov/ij | ImageJ, FIJI | |
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