吳興萍 沙翔垠 宋莉 羅佩娜 郭露萍
相干光斷層掃描觀察鼠眼短暫缺血后的視網(wǎng)膜改變△
吳興萍 沙翔垠 宋莉 羅佩娜 郭露萍
目的相干光斷層掃描(OCT)觀察鼠眼短暫缺血后的視網(wǎng)膜改變。方法選取實(shí)驗(yàn)動物12只,隨機(jī)作為鼠眼短暫缺血組和正常對照組(各6只),行OCT檢查以觀察鼠眼短暫缺血與正常鼠眼的視網(wǎng)膜改變。結(jié)果短暫缺血組的6只大鼠鼠眼均顯示視網(wǎng)膜厚度增加,神經(jīng)上皮層的反射性增強(qiáng);OCT檢查顯示鼠眼短暫缺血組平均視網(wǎng)膜厚度為(205.50±9.95)μm,正常鼠眼組為(186.17±3.49)μm,兩者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=4.489,P<0.01)。結(jié)論構(gòu)建了鼠眼短暫缺血視網(wǎng)膜改變的實(shí)驗(yàn)?zāi)P停⒂蒓CT觀察改變情況,對今后利用動物進(jìn)行相關(guān)研究具有重要意義。(中國眼耳鼻喉科雜志,2014,14:211-213)
相干光斷層掃描; 短暫缺血; 視網(wǎng)膜損傷
相干光斷層掃描(optical coherence tomography,OCT)是國外20世紀(jì)90年代研制出的無損害性、非接觸性、高分辨率活體生物組織切面顯微檢測系統(tǒng),正在全世界范圍內(nèi)推廣。它既可檢測人體最精細(xì)的組織結(jié)構(gòu)之一的視網(wǎng)膜解剖結(jié)構(gòu),又可獲得類似于活體組織觀察的結(jié)果,用于眼底疾病定位和定性等方面都起著十分重要的作用,成為必不可缺的眼底檢查手段。隨著我國城鎮(zhèn)化的推進(jìn),心臟驟停、溺水、異物吸入、手術(shù)麻醉意外等短暫全腦缺血已逐漸成為居民中致死、致殘的主要原因之一。有研究[1]報(bào)道麻醉意外可誘發(fā)缺血性視神經(jīng)病變。為了探討短暫全腦缺血后眼底OCT改變,我們應(yīng)用成年大鼠短暫全腦缺血模型,觀察OCT改變,以了解眼底病變部位、嚴(yán)重程度,對避免不可逆的視功能損害提供理論基礎(chǔ)有著重要的作用。
1.1 材料 選取20~25周,體質(zhì)量200~380 g的Wistar雄性大鼠(南方醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心提供)12只,鼠眼短暫缺血組和正常對照組各6只。所有實(shí)驗(yàn)動物的操作和飼養(yǎng)均符合中華人民共和國《實(shí)驗(yàn)動物管理?xiàng)l例》。
1.2 實(shí)驗(yàn)動物短暫缺血模型的制備 10%水合氯醛(350 mg/kg成年大鼠)腹腔注射麻醉。頸部正中橫切口,分離兩側(cè)頸總動脈約1 cm,將缺血裝置套上頸總動脈,即將1條硅膠管系于頸總動脈周圍,并將其穿過聚乙烯紐扣的2個小孔,穿過一個2 cm長的塑料圓筒,打結(jié),避免血管受壓和血流受阻,簡單縫合切口。將大鼠固定于定位儀上,枕部縱切口,暴露第1頸椎板及橫突
板上的翼小孔,用雙極電凝針電凝雙側(cè)翼小孔內(nèi)的椎動脈,縫合切口后待動物完全蘇醒,將其移至籠內(nèi)飼養(yǎng),夜間禁食。此時動物行為正常,無明顯腦損傷。24 h后在大鼠完全清醒的狀態(tài)下,夾閉雙側(cè)頸總動脈10 min,即將穿過圓筒的硅膠管拉緊,從而將動脈緊緊壓向紐扣造成短暫缺血。此時肉眼可見球結(jié)膜蒼白,檢眼鏡(眼底鏡)發(fā)現(xiàn)視網(wǎng)膜缺血。10 min后解除夾閉的缺血裝置,恢復(fù)血流后見球結(jié)膜充血和視網(wǎng)膜血液。
1.3 方法 肉眼及檢眼鏡觀察眼部情況:排除屈光介質(zhì)和眼底異常。OCT檢查:本研究所有OCT檢測結(jié)果均由一人專門固定負(fù)責(zé)。分別對正常對照組與鼠眼短暫缺血組(夾閉雙側(cè)頸總動脈10 min后解除夾閉的缺血大鼠即刻)行OCT檢查。首先在鼠眼視盤中點(diǎn)(6:00方位)下方2 mm處作為視網(wǎng)膜形態(tài)學(xué)檢查的標(biāo)記點(diǎn)。然后,將鼠眼固定于OCT(3D OCT-1000型,Topcon公司,日本)頜架合適位置上,通過監(jiān)視視屏觀察,保證OCT探測光源對準(zhǔn)處,采用直線橫向掃描方式,對視網(wǎng)膜進(jìn)行橫向斷層掃描,掃描線長4 mm,重復(fù)檢測3次以上,對其中成像清晰者存盤(不少于3幅圖像)以備分析。分析測量依電腦內(nèi)裝程序,根據(jù)不同光反射強(qiáng)度來分辨視網(wǎng)膜內(nèi)界膜和色素上皮前界(呈現(xiàn)紅色),再用OCT分析儀中設(shè)置的標(biāo)尺對上述2點(diǎn)間的距離進(jìn)行測量。將4 mm長掃描圖5等分,測定5個點(diǎn)位的距離,求其平均值。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 11.5軟件包,t檢驗(yàn)比較鼠眼短暫缺血組與正常對照組視網(wǎng)膜厚度平均值的變化,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
全部6只短暫全腦缺血實(shí)驗(yàn)大鼠均顯示視網(wǎng)膜厚度增加,神經(jīng)上皮層的反射性增強(qiáng);OCT檢查顯示鼠眼短暫缺血組平均視網(wǎng)膜厚度為(205.50±9.95)μm,正常鼠眼組為(186.17±3.49)μm,兩者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=4.489,P<0.01)。前者測量范圍195~219μm,后者為182~189μm。鼠眼短暫缺血組與正常對照組的OCT圖像檢查結(jié)果分別見圖1和圖2。
OCT是國外近20多年研制出的非接觸性、無損害性、高分辨率活體生物組織切面顯微檢測系統(tǒng),它既可提供視網(wǎng)膜斷面圖像,又可測量視網(wǎng)膜及視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層厚度,用于檢測各種視網(wǎng)膜疾病,能取得良好效果。國外不少學(xué)者[2-3]也將OCT應(yīng)用于動物實(shí)驗(yàn)研究。本實(shí)驗(yàn)性O(shè)CT成像的動物為大鼠,大鼠的眼球比人眼小,屬于OCT圖像的小動物模型,其結(jié)果亦可為臨床工作提供較大幫助[4-5]。
視網(wǎng)膜內(nèi)層由視網(wǎng)膜中央動脈供應(yīng),視網(wǎng)膜外層由脈絡(luò)膜毛細(xì)血管供應(yīng)。當(dāng)短暫全腦缺血導(dǎo)致眼動脈灌注不良,特別是屬于終末血管、分支間無吻合的視網(wǎng)膜中央動脈以及睫狀后動脈缺血,使視網(wǎng)膜內(nèi)層和外層營養(yǎng)均斷絕而產(chǎn)生視網(wǎng)膜病變的致盲率高,后果最嚴(yán)重。由于OCT的成像是以生物組織對干涉光的反射或背景反射為基礎(chǔ)的,當(dāng)相鄰組織的反射性相近時,就難以區(qū)分組織成分的不同[6]。所以人的視網(wǎng)膜顯示結(jié)構(gòu)有10層,但在大鼠OCT主要顯示2層,即內(nèi)層為視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層,外層為視網(wǎng)膜色素上皮層。Fukuchi等[5]觀察到正常大鼠的神經(jīng)視網(wǎng)膜圖像內(nèi)層為高反射層,代表神經(jīng)上皮層;外層為低反射層,代表光感受器層。
鼠眼短暫缺血的OCT觀察結(jié)果罕見報(bào)道,雖然OCT屬無損傷、可重復(fù)的檢查,為何未選擇同一鼠做前
后對比觀察,原因是為下一步2組對比OCT改變的病理形態(tài)學(xué)研究做好準(zhǔn)備,同時為今后相應(yīng)的臨床藥物觀察奠定基礎(chǔ)。我們結(jié)合文獻(xiàn)[7]和通過動物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):缺血時間超過細(xì)胞耐受極值以后,即夾閉大鼠雙側(cè)頸總動脈10 min造成的短暫缺血,此時肉眼可見球結(jié)膜蒼白,檢眼鏡顯示視網(wǎng)膜缺血;內(nèi)層視網(wǎng)膜損傷的主要表現(xiàn)是細(xì)胞缺血,細(xì)胞內(nèi)水腫為主要特征的改變:視網(wǎng)膜厚度增加,神經(jīng)上皮層的反射性增強(qiáng);通過定量測量鼠眼短暫缺血的視網(wǎng)膜厚度,平均值為(205.50± 9.95)μm,比正常鼠眼平均值(186.17±3.49)μm厚,兩者相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。劉杏[8]用OCT對30例眼部缺血的黃斑中心凹視網(wǎng)膜厚度與視力的相關(guān)性研究,表明由于視網(wǎng)膜水腫使視網(wǎng)膜厚度明顯增加,視網(wǎng)膜厚度越厚,視力越差,厚度與視力呈負(fù)相關(guān)。相似研究結(jié)果也可見于鼠眼短暫缺血組,推測上述改變與缺血導(dǎo)致的組織缺氧、營養(yǎng)物質(zhì)缺乏、能量代謝衰竭和分解產(chǎn)物堆積以及興奮性毒素作用有關(guān),這些假設(shè)仍需進(jìn)一步研究證實(shí)。
通過本研究短暫全腦缺血的成年大鼠臨床表現(xiàn)、視網(wǎng)膜OCT改變,提示確實(shí)存在短暫全腦缺血后視網(wǎng)膜損傷,視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)和功能的改變勢必引起視功能的下降,此種變化可認(rèn)為是伴行腦部循環(huán)血供障礙的標(biāo)志。本實(shí)驗(yàn)成功構(gòu)建的短暫缺血后鼠眼視網(wǎng)膜OCT改變模型,可以在活體無損傷地對視網(wǎng)膜進(jìn)行成像以及反復(fù)、動態(tài)觀察,旨在早期發(fā)現(xiàn),有效治療,在避免不可逆的視功能損害方面有較為現(xiàn)實(shí)的意義,為今后利用動物進(jìn)行相關(guān)研究具有重要意義。
[1]衛(wèi)玉榮,徐汝璽,鄭海濤,等.麻醉意外誘發(fā)缺血性視神經(jīng)病變療效分析[J].中國實(shí)用眼科雜志,2003,21(9):7-19.
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[8]劉杏.眼科臨床光學(xué)相干斷層成像學(xué)[M].廣州:廣東科技出版社,2006:177.
(本文編輯 諸靜英)
試題1.答案:A。瘢痕性類天皰瘡屬于Ⅱ型變態(tài)反應(yīng)。是一種少見的慢性瘢痕化的皮膚黏膜病變,患者可伴有口腔黏膜病變。在眼部主要累及雙眼球結(jié)膜,病程呈緩解與復(fù)發(fā)的慢性過程,最終可導(dǎo)致瞼球粘連、倒睫、角膜血管翳或變薄穿孔。需要與急性起病的Stevens-Johnson綜合征鑒別,后者屬于Ⅲ型變態(tài)反應(yīng)。
試題2.答案:C。Stocker線出現(xiàn)在翼狀胬肉頭部的前方,F(xiàn)leischer環(huán)出現(xiàn)在圓錐角膜的底部,F(xiàn)erry線出現(xiàn)在濾過泡的前方,這3項(xiàng)均為角膜鐵質(zhì)沉積,而Haab線為先天性青光眼Descemet膜破裂的痕跡。
試題3.答案:C。斑狀角膜營養(yǎng)不良是一種常染色體隱性遺傳性疾病。表現(xiàn)為年輕時出現(xiàn)眩光和視力下降,可有反復(fù)的痛性角膜糜爛。體征為角膜中央灰白色邊界不清但相對局限的混濁,病灶間的基質(zhì)彌漫性混濁,病灶從一側(cè)角膜緣發(fā)展到另一側(cè),最終累及全厚基質(zhì),中央病變淺,周邊的深。
試題4.答案:D。CAR發(fā)生于視覺系統(tǒng)的副瘤綜合征,源于抗腫瘤抗原的自身抗體與感光細(xì)胞內(nèi)的視網(wǎng)膜蛋白(recoverin蛋白)有交叉反應(yīng),導(dǎo)致視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞的功能異常,ERG表現(xiàn)為視桿和視錐細(xì)胞的振幅均降低。常見于小細(xì)胞肺癌、乳腺癌等。
Changes of rat retina after transient ischem ia observed by using optical coherence tomography
WU Xing-ping,SHAXiang-yin,SONG Li,LUO Pei-na,GUO Lu-ping. Department of Ophthalmology,the Second Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University,Guangzhou 510260,China
WU Xing-ping,Email:wuxingping020@163.com
ObjectiveTo observe the changes of rat retina after transient ischemia by using optical coherence tomography(OCT).MethodsRetinal thickness wasmeasured with OCT in 12 rats which was randomly divided into two groups:6 ratswith transient cerebral ischemia and 6 normal rats.ResultsSix rats with transient cerebral ischemia had increased retinal thickness and strongly reflected retinal neuroepithelium layer.The mean retinal thickness of rats with transient cerebral ischemia[(205.50±9.95)μm]was thicker than thatof the normal rats[(186.17±3.49)μm](t=4.489,P<0.01).ConclusionsThe animalmodel of transient cerebral ischemia in rat retina was successfully established,which was of great significance to the future studies.(Chin JOphthalmol and Otorhinolaryngol,2014,14:211-213)
Optical coherence tomography;Transient cerebral ischemia;Retina injury
2014-01-30)
廣東省中醫(yī)藥局立項(xiàng)資助科研課題(20121131)
廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院眼科 廣州 510260
吳興萍(Email:wuxingping020@163.com)