疫学研究では心血管疾患の危険因子への微小血管の応答を研究するための便利なツールとしての眼底写真
Summary
網膜画像分析は、微小循環を可視化するための邪魔にならない手順である。心血管疾患の危険因子の影響は、網膜血管口径の変化をもたらすことがある。手順は、口径が記載されている容器を算出するための眼底画像とステップを取得する。
Abstract
微小循環は150μmでより小さい直径の血管で構成されています。これは、循環系の大部分を構成し、心臓血管の健康の維持に重要な役割を果たしている。網膜は、ライン眼の内部組織であり、それは微小血管系の非侵襲的な分析を可能にする唯一の組織である。今日では、高品質の眼底画像は、デジタルカメラを用いて取得することができる。網膜像も瞳孔の拡張なしに、5分以内に収集することができる。微小循環を可視化するためのこの控えめかつ迅速手順が疫学的研究に適用することが、古い時代に幼い頃から上心臓血管の健康を監視するために魅力的である。
循環に影響を与える全身性疾患は、網膜血管系の進行性の形態学的変化をもたらすことがある。例えば、網膜の動脈及び静脈の血管口径の変化は、高血圧、アテロームと関連している多発性硬化症、および脳卒中や心筋梗塞のリスク増加。容器の幅は、画像解析ソフトを用いて誘導され、6大動脈と静脈の幅は、等価中央網膜細動脈（CRAE）及び中央網膜細静脈相当（CRVE）に要約されている。後者の機能は、変更可能なライフスタイル、環境、心血管疾患の危険因子の影響を研究するのに有用なことが示されている。
CRAE及びCRVEを取得する眼底画像及び分析ステップを取得するための手順が記載されている。 CRAE及びCRVEの反復測定の変動係数は2％未満であり、評定者内信頼性は非常に高い。パネル試験、微粒子大気汚染の短期的な変化に網膜血管口径の迅速な応答を使用して、心血管死亡率および罹患率のための既知の危険因子は、報告されている。結論として、網膜イメージングは、疫学的studieための便利で楽器のツールとして提案されているsは心血管疾患の危険因子に微小血管反応を研究する。
Introduction
微小循環は150μmでより小さい直径の血管で構成され、最小の抵抗動脈、細動脈、毛細血管、および細静脈が含まれています。これらの血管は、循環系の大部分を構成し、心臓血管の健康を維持する上で重要な役割を果たしている。 150μmの血管径は生理的および物理的な限界である。直径150μm未満で血管のレオロジー特性は、大きな動脈とは異なります。さらに、自己調節抵抗変化の大部分は血流自動調節1を示す血管床における150μmのから下流に発生する。微小循環は、2つの重要な機能を持っています。主な機能は、組織の需要に一致するようにし、老廃物と二酸化炭素を排出するために、酸素および代謝基質を細胞に提供することである。交換血管および微小血管の流れパターンの数の変化は、効果的な交換表面積が減少し、LEAできる次善の組織灌流と失敗へのdは代謝要求2を満たすことができます。さらに、静水圧は血管床内に低下し、微小循環は、全体的な末梢血管抵抗3を調節する役割を果たしている。
網膜は、眼の内部を裏打ちする階層化組織である。その主な機能は、さらに、視覚情報を処理するための視覚野に伝搬される神経信号に、入射光を変換することである。網膜の機能は、外の世界を見ることであり、このプロセスに関与するすべての眼の構造は、光学的に透明である。これは微小血管系4の非侵襲的イメージングのための網膜組織にアクセスできるようになります。網膜イメージングは、眼の疾患を識別するために使用されている。例えば、黄斑変性の高度なフォームが原因黄斑に異常な血管の成長の失明につながることができます。これらの血管はbleedinより透過性であり、対象となる傾向にあるgであり、網膜内の以下の血液およびタンパク質の漏出。後者のイベントは、光受容体に不可逆的な損傷の原因となる。緑内障の開発は、神経節細胞および軸索の損傷と相関する。このプロセスの効果は、網膜像5で観察することができる視神経乳頭のカッピングにつながる。糖尿病性網膜症は、網膜血管壁に損傷をもたらす高血糖によって引き起こされる。これは虚血、新しい血管の成長および血管の幾何学的ネットワークの変化をもたらすことができる。さらに、血液網膜関門は、拡張した透過性亢進毛細血管や動脈瘤6の漏れを引き起こし、破壊を受ける可能性がある。
網膜微小血管系、心臓、肺、および脳7に見られる微小血管床と相同性を示している。これは、脳の微小循環に影響を与える全身性疾患が網膜の並列変化を引き起こすことが確立されている。細動脈ナrrowingと網膜の強化された細動脈対光反射は、血管の異常、脳小血管疾患8によって引き起こされる白質病変およびlacunesに関連付けられています。有意な関係は、より狭い網膜細静脈、変更された網膜の微小血管網とアルツハイマー病の発生との間で発見された。それは、患者の脳が網膜9においても観察可能である、変化した脳の微小血管系を持っていることが示唆された。
証拠はまた、網膜血管の変化及び冠状動脈性心臓病10,11との間の相関についての増加している。網膜動脈および網膜静脈（A / V）の直径との比は、高血圧およびアテローム性動脈硬化症12を反映するために敏感なプロキシであることが示されている。動脈と静脈の拡張の狭窄が減少A / V比をもたらす脳卒中や心筋梗塞13のリスクを裏付ける。高血圧は直接引き起こす可能性があります網膜虚血、綿状白斑と深い網膜白斑14として見えるようになり、網膜梗塞。セールやSasongkoは、最近の文献を要約し、それらがライフスタイルや環境リスク要因（ 例えば 、食事、身体活動、喫煙、大気汚染）への曝露は、網膜の微小血管床15の形態学的変化を誘導することができると結論付けた。重要なことに、このような網膜の変化があっても病気16の臨床症状の前に、心血管リスク因子と関連している。
心血管疾患の罹患率と死亡率の発生率の有意な増加は、長期に起因すると考えられており、短期的なエクスポージャーは、大気汚染17,18粒状物質する。研究は、その粒子状物質（PM）、大気汚染の重要な割合を示し、心血管疾患の発症に寄与し、心血管イベント19,20を誘発する。の機能の障害微小血管床が観察された関連性において役割を果たしていると考えられている。この点で、大気汚染への曝露および網膜における動脈狭窄との関連付けは、アダーと同僚21によって報告されている。網膜細動脈口径は狭かったと細静脈の口径は2.5ミクロン≤PM 2.5（粒子状物質に増加し、長期·短期曝露と地域に住んでいたアテローム性動脈硬化症（MESA）の多民族研究の4607参加者間で広かった直径）21。慢性的な大気汚染の暴露によって引き起こされる全身性炎症は、より広い細静脈の直径22になることがあります。これは、網膜の微小血管床23に対する喫煙の影響を報告した研究を裏付ける。眼底写真撮影24を用いて測定し健康な成人（年齢の22から63歳）の短期的大気汚染の暴露と微小血管の変化との関連性に関する最近の出版物を報告します。 increaSE、PM 10（直径10μmの≤粒子状物質）とBC（ブラックカーボン、交通関連ディーゼル排気のためのプロキシとして使用することができ、副生成物の燃焼）は細動脈の口径24,25の減少と関連していた。
この科学的なビデオプロトコルでは、手順は細動脈と細静脈血管の口径を得るために画像解析を実行するために、および等価中央網膜細動脈（CRAE）及び中央網膜細静脈相当（CRVE）を計算するために、眼底画像を収集するために記載されている。網膜は微小血管系の控えめな分析を可能にし、画像が老後26,27に幼い頃ま でから採取することができる唯一の組織であるため、網膜イメージングはますます注目を集めています。 CRAEとCRVEは微小血管系に対する修正可能なライフスタイルと環境、心血管疾患の危険因子の影響を反映敏感なパラメータであると思われる。原稿では、再現性血管解析の実証される。また、疫学研究における網膜微小血管系解析の適用性の粒子状大気汚染の暴露24の影響を中心に反復測定デザインで得られた私達の調査結果を要約することで示されている。
Protocol
Representative Results
Discussion
網膜画像分析は、疫学的研究における微小血管の応答を研究するための便利なツールとして提案されている。オペレータが経験される場合には、眼底写真を撮るために5分未満を要する。さらに、微小循環を可視化するためのこの控えめな手順は、古い時代に幼い頃までの参加者のために使用することができる。
文学（など血管径、幾何学的パターン、例えば変更の?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
大気汚染粒子状にする微小血管の応答に関する結果は、環境健康展望24からの許可を得て複製されます。検証気象·大気品質データは、親切にベルギー王立気象研究所フラマン環境庁によって提供された。網膜画像分析ソフトウェアは、Dr N.フェリエ（工学マディソン校と眼底写真レディングセンター、眼科と視覚科学科、ウィスコンシン大学マディソン校）から入手した。 Tijs Louwiesとエライン学長はVITOフェローシップでサポートされています。 ELINE学長はフランドル科学基金の志望研究フェローシップを保持している。ティムS. Nawrotは、欧州研究会議の開始、付与ホルダーです。
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| Canon CR-2 nonmydriatic retinal camera | Hospithera (Brussels, Belgium) | http://www.usa.canon.com/cusa/healthcare/products/eyecare/digital_non_mydriatic_retinal_cameras/cr_2. Any other retinal camera with comparable resolution and specifications can be used for the analysis of the retinal microvasculature. Compatibility should be checked before starting a study. | |
| IVAN: Vessel Measurement Software | This software can be used without charge for scientific purpose. It can be obtained by contacting Dr. Nicola Ferrier (Madison School of Engineering and the Fundus Photograph Reading Center, Department of Ophthalmology and Visual Sciences, University of Wisconsin–Madison). http://directory.engr.wisc.edu/me/faculty/ferrier_nicola. Phone: (608) 265-8793, Fax: (608) 265-2316 or e-mail: ferrier@engr.wisc.edu |
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