Szemészet, 1997 (134. évfolyam, 1-4. szám)

1997-02-01 / 1. szám

26 Szemészet 134 (1997)

[10], ami az eredmények értelmezését teszi egyértelműbbé, valamint további kutatásokat inspirál.

Korábbi munkáinkban [1, 2, 3, 7] intrakapszulárisan eltávolított kataraktás és tiszta lencséken mértük a relaxációs időket széles hőmérséklet tartományban. Azóta a szemlencse intrakapszulárisan történő eltávolítását a tervezetten extrakapszuláris katarakta-extrakció váltotta fel. Ez a változás - NMR vizsgálataink szempontjából nézve - azt jelenti, hogy a szürke hályogos szemlencséket már nem tudjuk egészben tanulmányozni, de a lencsemag még rendelkezésünkre áll. Ma még, ennél a technikánál. Azonban ez a lehetőség is tovább szűkül, mert a fakoemulzifikációs műtéti technika a lencsemagot is „eltünteti”. Ez a körülmény is sürgeti újabb vizsgálataink mielőbbi elvégzését.

Jelen munkánkban részben a normál és öregkori szürke hályogos szemlencsék CPMG NMR módszerrel történő spin-spin relaxációs idő mérésére és vizsgálatára fordítjuk a figyelmünket, meghatározva a relaxációs idő komponensek előfordulását is.

Hasonló vizsgálatokat végeztünk madár és hal szemlencséken is a lencsében lévő víz és a spin-spin relaxáció jelenségének általánosabb megértése céljából.

Mérési gyakorlatunk lényegesen eltér az irodalomban általában alkalmazottól, ami néhány, vagy néhány tíz CPMG amplitúdó mérésén és az azokra történő exponenciális függvény illesztésén alapszik; jelen munkánkban közel ezer echó jelre illesztett függvény(ek) hordozza(’k) a levont következtetést.

Úgy gondoljuk, hogy aT2 relaxációs időkre és főleg azok előfordulási valószínűségére vonatkozó új mérési eredményeink többlet információt adnak a szemlencse kataraktás folyamatainak biofizikai állapotáról - legalábbis arról, ami a víz kötöttségének megváltozásában nyilvánul meg; és várhatóan segíteni fognak abban is, hogy az NMR Imaging (MRI) technikával végzett in vivo mérések során az eddigieknél pontosabban értékelhető adatokat kapjunk.

Anyag és módszer

Munkánk során emberi szürke hályogos szemlencsék 15 különböző mértékben borús és 3 transzparens magját, ezenkívül 2 egészben lévő tiszta emberi, 4 madár (pulyka) és 4 hal (ponty) normál szemlencsét vizsgáltunk. Az emberi szürke hályogos lencséket/lencsemagokat, lege artis, operációs mikroszkóp alatt, tervezetten extrakapszuláris kataraktaextrakcióval távolítottuk el. A lencsemagok az expresszió során kismértékben sérülhetnek, de ez a körülmény a lencsemag NMR vizsgálati eredményeket feltehetően nem befolyásolja. A tiszta emberi szemlencséket kadáver szemekből nyertük. A pulyka és ponty lencséket közvetlenül az állatok leölése után azonnali enucleatio során extraháltuk.

A kataraktás emberi szemlencséket a műtét előtt mydriasisban biomikroszkóppal vizsgáltuk, és annak alapján karakterizáltuk:

1. Cataracta corticalis posterior - transzparens maggal, 2. Cataracta nuclearis - tiszta kéregállománnyal. A vizsgálat során a lencse-mag borússágának három fokozatát (enyhe, közepes és intenzív) különböztettük meg.

A lencsemagokat és az egész lencséket kivételüket követően haladéktalanul az NMR mérés céljára készített üvegedénykékbe helyeztük, ezeket légmentesen lezárva 0 ± 4 C° közötti hőmérsékleten tároltuk, illetve 0 C°-os víz-jég keverékben szállítottuk.

A méréseket Bruker SXP 4-100 impulzus NMR spektrométerrel végeztük 86,7 MHz frekvencián szobahőmérsékleten, a mérési adatokat HP tároló oszcilloszkópban gyűjtöttük majd IBM PC-n MicroCal Origin 4.0 program segítségével értékeltük ki. E

helyen szükséges egy rövid metodikai megjegyzést tenni az alkalmazott mérési eljárással kapcsolatban. Az általában alkalmazott kiértékelési eljárás mögött az

M(t) = A. exp(~t/T2)

összefüggés áll, ahol M(t) a CPMG amplitúdót (transzverzális mágnesezettséget), t az időt és A. pedig az amplitúdó t=0-ra extrapolált értékét ésT2i pedig a spin-spin relaxációs időt jelenti. Az összefüggés csak akkor igaz, ha a proton diffúzió közvetlen hatása elhanyagolható az M(t) időfüggésben [9], ezt azonban minden esetben ellenőrizni kell; ami jelen esetben természetesen megtörtént.

Több (pl. kettő vagy három) exponenciális relaxáció esetén az összefüggés a következő:

M(t) = £a. exp(-r/T2.),

;=i

ahol A.-k a T2j relaxációs idővel jellemzett proton csoportok relatív mennyiségét adják, összegüket 100-ra normáltuk a mérési eredményeket bemutató ábrákon.

Kísérleti eredmények

Mérési eredményeinkből konkrét szemelvényeket mutatunk be annak bizonyítására, hogy az általában használt eljárás és az eddig levont következtetések némi kívánni valót hagynak maguk után. Eltekintünk a szokásos átlagokat és mérési hibákat tartalmazó összegzésektől, mert ahhoz, figyelembe véve a hosszú méréseket és a multiexponenciális kiértékelést is, nem áll még kellő adat a rendelkezésünkre. Megállapítottuk, hogy minden megvizsgált szemlencse, illetve mag a bemutatottakhoz hasonló, azoktól csak mennyiségileg eltérő eredményt adott.

Az 1. ábra (a., b., c.) tiszta egész emberi szemlencsén történt méréseket ábrázolja: a) az irodalomban alkalmazott, egy exponenciális illesztéssel, b) ugyanez csak alapvonal korrekcióval (y 5*0), és c) két exponenciális illesztéssel és alapvonal korrekcióval. Látható, hogy az egy exponenciális illesztés folytonos vonala szisztematikus eltérést ad a mért értékektől (kis körök), az illesztés jóságát a chi-négyzet csökkenő értéke fejezi ki, az a harmadik ábrán a legkisebb. A relaxációs idők msec-ban vannak, és az A. amplitúdók összege pedig 100-ra normáivá adja az adott relaxációs időhöz tartozó proton hányadot.

A 2. ábra (a., b., c.) borús lencsemagon mért értékeket mutat, az illesztések ugyanazok mint az 1. ábrán. Az egy exponenciális illesztés ugyanúgy hibás, mint a tiszta lencsén. Tehát az irodalmi T2-k, amiket így határoztak meg, megkérdőjelezhetők. A többi borús lencsemagon is hasonló a helyzet. A relaxációs idők msecban vannak, és az A amplitúdók összege pedig 100-ra normáivá adja az adott relaxációs időhöz tartozó proton hányadot.

A 3. ábra (a., b., c.) szintén borús lencsemagon mért értékeket ábrázol, hasonlóan a 2. ábrához, de nem 175 msec-ig mérve, hanem 450 msec-ig: mert a szokásos rövid, viszonylag kis számú CPMG amplitúdóra kiterjedő mérésekben elveszik a hosszú relaxációs időben hordott információ. A jövőt illetően, így kell mérni, és a 3/c. ábrának megfelelően értékelni.

A 4. ábra ponty lencsén végzett mérési eredményeket mutat, a kísérleti körökre csodálatosan illeszkedik a három exponenciálist tartalmazó folytonos vonallal ábrázolt (csak helyenként látható) illesztett görbe. A relaxációs idők msec-ban vannak, és az