Suche
Mein Konto
Egy új képalkotó megközelítés segíthet felgyorsítani a szembetegségek új kezelési módjainak kifejlesztését
A kutatók egy egyszerű és gyors módszert fejlesztettek ki az optoretinográfia elvégzésére, egy képalkotó technikára, amely a fény által kiváltott funkcionális aktivitást méri a szem retinájában, a szem hátsó részén található idegsejtek hálózatában, amely a fény észleléséért és a látás beindításáért felelős. A retina betegségek, például a makuladegeneráció és a diabéteszes retinopátia a 60 év felettiek több mint 50 százalékát érintik az Egyesült Államokban. Ezek a betegségek olyan módon befolyásolják a retina működését, hogy csökkentik a látást, és ha nem kezelik, vaksághoz vezethetnek. Az új megközelítés segíthet felgyorsítani a szembetegségek új kezelési módjainak kifejlesztését. A…
Egy új képalkotó megközelítés segíthet felgyorsítani a szembetegségek új kezelési módjainak kifejlesztését
A kutatók egy egyszerű és gyors módszert fejlesztettek ki az optoretinográfia elvégzésére, egy képalkotó technikára, amely a fény által kiváltott funkcionális aktivitást méri a szem retinájában, a szem hátsó részén található idegsejtek hálózatában, amely a fény észleléséért és a látás beindításáért felelős. A retina betegségek, például a makuladegeneráció és a diabéteszes retinopátia a 60 év felettiek több mint 50 százalékát érintik az Egyesült Államokban. Ezek a betegségek olyan módon befolyásolják a retina működését, hogy csökkentik a látást, és ha nem kezelik, vaksághoz vezethetnek. Az új megközelítés segíthet felgyorsítani a szembetegségek új kezelési módjainak kifejlesztését.
Az optoretinográfia általában nagyon drága berendezéseket használt, amelyek működtetéséhez több szakértőre volt szükség, ugyanakkor hatalmas mennyiségű adatot termelt, amely kiterjedt számítási erőforrásokat igényelt. Megtaláltuk a módját, hogy olcsóbbá és gyorsabbá tegyük.”
Ravi Jonnal, kutatócsoport vezetője, Kaliforniai Egyetem, Davis
Jonnal és munkatársai az Optica-ban, az Optica Publishing Group nagy hatású kutatásokkal foglalkozó folyóiratában számolnak be új megközelítésükről, amelyet sebesség-alapú optoretinográfiának neveznek. Azt is bemutatják, hogy a módszer képes mérni a retina válaszreakcióját három egészséges önkéntesen.
"Bár a sebesség alapú optoretinográfia potenciálisan pontosabb és korábbi információkkal szolgálhat a klinikusok számára a retina funkcióvesztéséről, az első valódi hatása nagyobb valószínűséggel a retina betegségek új kezelési módjaira vonatkozó klinikai vizsgálatok felgyorsításában mutatkozik meg" - mondta Jonnal, aki végzett az első optoretinográfiai mérések egy részét a Don Miller Egyetem laboratóriumának végzős hallgatójaként. "Ha azt látjuk, hogy a retina funkciója gyorsabban javul-e vagy romlik, mint a hagyományos tesztekkel, például a szemdiagramokkal, az jelentősen felgyorsítja a kezelések fejlesztését."
Az alakváltozások követése
Az optoretinográfia a retinában jeleket termelő vagy továbbító neuronok alakjának finom változásait észleli. Jonnal és más kutatók eddig adaptív optikát és optikai koherencia tomográfiát (OCT) használtak az élő, mozgó szem neuronjainak vizualizálására és követésére, majd mozgáskorrekciós algoritmusokat alkalmaztak a képek stabilizálására és a funkcionális válasz kinyerésére. Ez a költséges és időigényes folyamat megköveteli az egyes cellajellemzők helyének feltárását és nyomon követését, valamint ezen helyek felhasználását annak meghatározására, hogy a cella alakja megváltozott-e.
"Ha az egyik adaptív optikai rendszerünket használjuk az optoretinográfiai mérések elvégzésére, a kísérlet könnyen fél napig tarthat, és terabájtnyi adat feldolgozását eredményezheti" - mondta Jonnal. "Az adatok feldolgozása egy funkcionális jel kinyeréséhez még legalább egy-két napot vesz igénybe."
Az egyes neuronok feloldásának és nyomon követésének elkerülése érdekében Jonnal és munkatársai azt akarták látni, hogy ehelyett meg tudják-e mérni azt a sebességet vagy sebességet, amellyel a retina neuronjai egymáshoz képest mozognak. "Úgy gondoltuk, hogy még ha a jellemzők elhelyezkedése sejtenként változott is, az egymáshoz viszonyított mozgás sebessége erősen korrelál a sejtek között" - mondta Jonnal. – Ez igaznak bizonyult.
Mozgó neuronok mérése
A sebesség alapú optoretinográfia elvégzésére a kutatók egy új OCT kamerát fejlesztettek ki, amely lehetővé teszi, hogy egyetlen kezelő a retina több helyéről készítsen képeket, mint más optoretinográfiai megközelítésekkel.
A kutatók három egészséges önkéntes méréseinek összegyűjtésével mutatták be új technikájukat. Mindössze tíz perc alatt tudták összegyűjteni az adatokat minden egyes páciensről, és ezeket az adatokat feldolgozni, és az eredményeket 2-3 percen belül elérhetővé tenni. Kimutatták, hogy az egyszerű megközelítéssel mért funkcionális optoretinográfiás válaszok az alkalmazott fényinger dózisához skálázva, és hogy a dózis-inger válasz reprodukálható volt az önkénteseken belül és az önkéntesek között.
Most olyan kísérleteket terveznek, amelyek célja a technika betegséggel összefüggő diszfunkciókra való érzékenységének bemutatása. Jonnal a Kaliforniai Egyetem (Davis) orvosaival is együttműködik, hogy a páciensek képalkotására használják, és segítsék az őssejt-terápiák és az öröklött retinabetegségek génterápiás kezeléseinek kísérleti eredményeinek értelmezését. A kutatók az új optoretinográfiai megközelítést a retina betegségek állatmodelljére is szeretnék alkalmazni.
Forrás:
Referencia:
Vienola, KV, et al. (2022) Sebesség alapú optoretinográfia klinikai alkalmazásokhoz. Optika. doi.org/10.1364/OPTICA.460835.
.