Biomedizinische Ingenieure an der Duke University entwickelten ein neues bildgebendes Gerät zur Messung der Lage sowohl die Dicke und die Beschaffenheit der verschiedenen Schichten der retina an der Rückseite des Auges. Die Voraus-könnte verwendet werden, um zu erkennen, einem biomarker der Alzheimer-Krankheit, potenziell bietet eine weit verbreitete early warning system für die Krankheit.
Die Ergebnisse erscheinen online am Mai 13 in der Zeitschrift Scientific Reports.
„Die bisherige Forschung hat sich eine Ausdünnung der Netzhaut, die bei Alzheimer-Patienten, aber durch das hinzufügen einer light-scattering-Technik, die auf die Messung haben wir festgestellt, dass die retinale Nervenfaserschicht ist auch rauher und mehr gestört“, sagte Adam Wax, professor für biomedizinische Technik an der Duke. „Unsere Hoffnung ist, dass wir dieses wissen benutzen können, um zu erstellen eine einfache und billige screening-Gerät, das nicht nur vorhanden sein, bei Ihrem Arzt Büro, aber an Orten wie Ihrem örtlichen Apotheke als gut.“
Diagnosen der Alzheimer Krankheit sind derzeit nur gemacht, nachdem der patient beginnt, zeigen Symptome der kognitiven Fähigkeiten. Selbst dann, ist der einzige Weg, um endgültig festzustellen, dass Alzheimer die Ursache ist mit teuren MRI-und PET-scans oder durch eine Autopsie. Aber wenn der Krankheitsverlauf kann gestoppt werden, durch frühzeitige Interventionen wie Medikamenten und geistige übung, können die Patienten eine deutlich verbesserte Lebensqualität. Deshalb sucht die Forschung für Biomarker, die verwendet werden könnten, da frühe Warnzeichen der Krankheit.
Eine solche potenzielle biomarker kommt aus der retina, das ist buchstäblich eine Erweiterung des Gehirns und Teil des zentralen Nervensystems. Die bisherige Forschung hat gezeigt, dass Alzheimer können zu strukturellen Veränderungen der Netzhaut, vor allem eine Ausdünnung des inneren retinalen Schichten.
„Die Netzhaut kann einen leichten Zugang zum Gehirn, und Haarverdünnung kann ein Anzeichen für einen Rückgang in der Höhe der neuronalen Gewebes, was dazu führen kann, dass die Alzheimer-Krankheit ist vorhanden“, sagte Wachs.
Andere Erkrankungen wie Glaukom-und Parkinson-Krankheit, kann jedoch auch zu einer Verdünnung der Netzhaut. Inkonsistente Testergebnisse könnten auch die Unterschiede zwischen den Maschinen, die am häufigsten verwendet wird für diese Art der Messungen, die optische Kohärenz-Tomographie (OCT) – Geräte, und wie Forscher Sie verwenden.
In dem neuen Papier, Wachs und sein Doktorand Ge Lied zeigen Sie, dass die oberste Schicht von Neuronen in der retina einer Maus-Modell der Alzheimer-Krankheit zeigen eine änderung in Ihrer strukturellen Beschaffenheit. Kombiniert mit Daten über die Veränderungen in der Dicke dieser Schicht, die neue Messung könnte beweisen, dass ein leichter zugänglichen biomarker der Alzheimer-Krankheit.
„Unser neuer Ansatz kann die Messung der Rauheit oder der textur der Nerven-Faser-Schicht der inneren Netzhaut,“ sagte Song. „Es kann eine schnelle und direkte Methode zur Messung der strukturellen Veränderungen durch Alzheimer, hat ein großes Potenzial als biomarker für die Krankheit.“
OCT ist das optische Analogon von Ultraschall. Es funktioniert, indem die Wellen von Licht in Gewebe und Messen, wie lange es dauert, wieder zu kommen. Während es ein äußerst nützliches bildgebendes Verfahren Häufig verwendet, um eine Vielzahl von Diagnosen, es hat Einschränkungen.
Zum sammeln von mehr Daten -, Wachs-und Song Hinzugefügt, die eine Messung genannt angle-resolved low-Kohärenz-Interferometrie (a/LCI), welche die Winkel des gestreuten Lichts zu sammeln mehr Informationen über die Gewebe-Struktur. Durch die Kombination der beiden Messungen können die Forscher extrahieren, die sowohl Dicke und strukturelle Informationen über jede Schicht der Netzhaut.
„Die a/LCI-Messungen ergänzen die Dicke von Messungen zur Verbesserung der mögliche nutzen von mehr quantitativer Biomarker für die Alzheimer-Demenz,“ sagte Song. „Sie können nicht farbliche und strukturelle Informationen über die Netzhaut mit dem OCT alleine. Sie brauchen beide bildgebenden Modalitäten. Das ist die entscheidende innovation.“
Die Forscher arbeiten nun daran, integrieren diese zusätzliche Möglichkeit zu einem low-cost-OCT-system, das Wachs ist die Entwicklung durch ein Spin-Off-Firma namens Lumedica. Während herkömmliche OCT-Maschinen mit einem Gewicht von mehr als 60 Pfund, nehmen Sie einen ganzen Schreibtisch und überall Kosten zwischen $50.000 und $120,000 -, Wachs-design wiegt vier Kilo, ist etwa die Größe einer Brotdose und Wachs erwartet, wird verkauft für weniger als $15,000.
Der Schlüssel für Wachs-design ist ein 3-D-gedruckte Teil verwendet Symmetrie zu kompensieren, mechanische Unstimmigkeiten, die entstehen können, in herkömmlichen OCT-Geräten wegen der Dinge, die so klein wie eine subtile Verschiebung in der Temperatur. Song hat auch einen 3-D-gedruckte Rotations-PRISMA, wodurch die ein/LCI zum Scannen der gesamten Netzhaut.