2022年1月12日
此处,我们描述了一种 体内 利用光学相干断层扫描技术对小鼠视网膜病变进行诊断及定量测量的成像方法
光学相干断层扫描广泛用于不同视网膜疾病的临床诊断,但在小鼠模型中的应用仍具挑战性。本方案描述了如何在动物中实施OCT技术。该技术可应用于眼球大小不同的动物。
它能够实现无创、高分辨率和实时的视网膜横断面成像,并可对视网膜厚度进行定量测量。光学相干断层扫描(OCT)通过识别病变的位置、范围、形状和大小等特征,以及所有可疑的视网膜异常(如视网膜新生血管),辅助视网膜病变的诊断。该方案适用于动物研究或眼底疾病,包括视网膜疾病。
开始操作前,应做好准备并逐步遵循实验方案。在动物麻醉状态下进行实验。经过一定练习后,应能够获得高质量的OCT图像。
首先,打开计算机并启动软件。点击测试程序按钮以完成测试程序。然后,打开恒温器并将其预热至 37 摄氏度。
程序测试完成后,启动OCT模块操作。创建新受试对象并填写小鼠信息。然后,预热电热毯并用手术巾覆盖。
将麻醉后的小鼠置于电热毯平台上,并立即在双眼上涂抹医用透明质酸钠凝胶。接着,将一枚100D的接触镜置于小鼠角膜上,凹面朝下,与角膜表面的透明质酸钠凝胶接触。然后,将小鼠放置于cSLO设备的小型恒温动物平台上。
使用镊子调整隐形眼镜的角度,使瞳孔位于镜片中心。微调头部位置,使眼睛正对前方。点击OCT按钮,选择小鼠模块,然后启动cSLO程序。
然后,使用操作杆缓慢移动预设镜头,使其靠近接触镜。进一步调整,以对齐前后极的图像,并将其居中于视神经乳头处。接着,启动OCT程序,并上下点击进度条,直至OCT图像出现。
将最小范围调整至0到20之间,最大范围调整至40到60之间。然后调节预设的镜头距离和位置方向,直至获得理想的OCT图像。通过移动cSLO中的标准线来选择扫描位置。
然后,点击“平均”以叠加cSLO和OCT图像信号,并点击拍摄按钮以获取SLO-OCT图像。实验结束后,取下100D接触镜,并涂抹左氧氟沙星眼用凝胶以保护角膜。对于视网膜分层校正,在OCT界面点击“加载检查”,并通过弹出窗口调用OCT图像。
然后,双击媒体容器中的图像,将其显示在屏幕上。接着,点击层检测,以完成视网膜的自动分层。在选定待分析层面两侧的分界线后,点击编辑层以调整间距和限定范围。
然后,通过移动红色圆圈来调整线条。要测量视网膜分层厚度,请点击测量标记按钮,并选择待分析层的分界线,以在OCT图像上显示该层的边界。接着,选择“与层连接”并勾选移动时保持连接。
接下来,选择用于显示结果的区域,然后在OCT图像上点击待分析的位置,以显示测量线。点击下一列以进行后续测量并显示先前的数据。要测量全视网膜厚度,请在右上角列表中选择第一条线和第七条线。
然后,根据视乳头边缘处视网膜结构的形态,在水平标尺上以200 µm为间隔测量四个数值。C57BL/6小鼠的OCT图像显示了具有清晰分界的多种视网膜层次。相比之下,Vldlr基因敲除小鼠则显示出异常的高反射性病灶。
OCT 图像显示,Vldlr 基因敲除小鼠的视网膜表面存在一些中等反射带。这些条带附着于视网膜血管,与不完全玻璃体脱离的 OCT 特征相符。在视网膜下腔出现一处高反射病灶,并延伸至外核层,但未突破外丛状层。
该病灶的OCT表现与病理学结果一致。病理切片显示,新生血管穿透视网膜色素上皮层、光感受器内-外节以及外界膜,侵入外核层,但未累及外丛状层。另一条高反射病灶位于视网膜下间隙,未累及外核层。
与病理学发现一致,这种视网膜下新生血管未穿透外部限制膜。比较两组小鼠后极部颞侧、鼻侧、上方和下方区域右眼的视网膜厚度,结果显示 Vldlr 基因敲除小鼠的视网膜厚度显著低于 C57BL/6J 小鼠。在执行该方案时,应将一个100D的接触镜正确放置于角膜上,然后调整图像位置。
选择扫描位置并在拍摄前叠加图像。按照此操作步骤,可进行眼前节OCT检查,需调整预设镜头与角膜之间的距离。该方法能够显示角膜、前房、虹膜、睫状体以及晶状体。
该技术为小型动物模型中的视网膜病变研究提供了重要工具,有助于在基础研究中实现视网膜病变的无创检测与定量分析。
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本文介绍了一种利用光学相干断层扫描(OCT)在活体小鼠中诊断并定量测量视网膜病变的成像技术。该方案概述了在动物模型中使用OCT的方法,可实现对视网膜的无创、高分辨率成像。
在小鼠模型中,利用光学相干断层扫描(OCT)进行无创、高分辨率的视网膜成像,可对视网膜病变进行定量评估,从而支持眼科药物研发中的早期靶点验证和作用机制风险排除。在体测量视网膜厚度并检测新生血管形成的能力,提高了从临床前模型到临床终点的预测可信度和转化连续性。在需要可靠且可重复的生物标志物的视网膜疾病项目中,这一能力对于产品管线决策至关重要。
基于OCT的视网膜成像通过在视网膜病变小鼠模型中实现假设验证、定量表型分析以及转化生物标志物的开发,融入了从发现到临床前研究的连续过程。