Determining the size of retinal features : a study on the magnification of a fundus photograph and its application in the development of reaction time perimetry

Fundus photography plays a vital part in the diagnosis and follow-up of ocular pathology. Both the camera optics and the ametropia of the given eye influence the magnification of a fundus photograph. Determining the true size of retinal features thus requires the use of mathematical equations. This study was aimed at evaluating the formula of Bennett et al. (1994) for determining the size of retinal features in two different clinical settings. First, its use was verified with healthy volunteers by measuring the macula-disc center distance from fundus photographs taken with the telecentric Zeiss fundus camera, and by calculating the theoretical location of the blind spot based on the macula-disc center distance. These results were compared with the results from a visual field examination using the Octopus custom made Blind Spot visual field program. The theoretical location of the blind spot, derived from calculations based on fundus photography, corresponded to the visual field examination derived location of the physiological blind spot. In addition, the magnification characteristics of the Topcon fundus camera were assessed by calculating its conversion factor. Secondly, the accuracy of the formula was evaluated after cataract surgery and IOL implantation. Cataract surgery and IOL implantation did not have an effect of clinical significance on the magnification of a fundus photograph taken with the telecentric Zeiss and Topcon fundus cameras even after the ametropia and the anterior chamber depth were changed due to surgery. Thirdly, the use of the macula-disc center distance as a reference tool for determining the size of retinal features from fundus photographs was evaluated in prematurely born children aged from 10 to 11 years. The macula-disc center distance was found to be close to a constant. Lastly, a novel method for examining the visual field was introduced. Reaction time perimetry was shown to be able to detect the physiological blind spot. The location of the blind spot was verified with two independent methods: First, by calculating the theoretical location of the blind spot based on the macula-disc center distance derived from fundus photographs taken with the telecentric Zeiss fundus camera, and second, by visual field examination using the Octopus custom made Blind Spot visual field program. Validating the use of reaction time perimetry in different ocular pathology requires further studies.Verkkokalvon rakenteiden koon määrittäminen silmänpohjan valokuvauksen avulla ja reaktio-aikaan perustuvan näkökenttätutkimuksen kehittäminen Silmänpohjan valokuvauksella on tärkeä merkitys silmänpohjan sairauksien seurannassa. Sekä kameran optiikalla että silmän taittovoimalla on vaikutus silmänpohjan valokuvan suurennokseen. Objektin todellisen koon määrittäminen silmänpohjan valokuvasta vaatii näin ollen matemaattisten kaavojen käyttöä. Tämän väitöskirjan tavoitteena oli tutkia Bennettin ym. vuonna 1994 kehittämää matemaattista kaavaa verkkokalvon rakenteiden koon arvioimiseksi. Kaavan käyttö verifioitiin käytännössä terveillä vapaaehtoisilla koehenkilöillä mittaamalla tarkan näön alueen ja näköhermon pään keskipisteiden välimatka silmänpohjan valokuvista, jotka oli otettu Zeissin telesentrisellä silmänpohjan valokuvauskameralla. Kuvien perusteella laskettiin sokean täplän teoreettinen sijainti. Saatujen tulosten todettiin vastaavan Octopusnäkökenttätutkimuksen avulla määritetyn fysiologisen sokean täplän sijaintia. Lisäksi tutkimuksessa laskettiin Topconin silmänpohjan valokuvauskameran muuntokerroin. Kaihileikkauksessa keinomykiön asentamisella aiheutetun silmän taittovoiman ja etukammion syvyyden muuttumisella ei todettu olevan kliinisesti merkittävää vaikutusta Zeissin telesentrisellä eikä Topconin silmänpohjan valokuvauskameralla otettujen silmänpohjan valokuvien suurennokseen. Tutkimuksessa selvitettiin myös keskosuuden vaikutusta tarkan näön alueen ja näköhermonpään keskipisteiden välimatkaan. Välimatkan todettiin olevan lähellä vakiota 10–11 -vuotiailla keskosena syntyneillä lapsilla. Näin ollen johtopäätöksenä oli, että sitä voitaisiin käyttää referenssinä keskosena syntyneillä henkilöillä, kun silmänpohjan valokuvasta halutaan määrittää objektin koko. Lopuksi tutkimuksessa esiteltiin uusi reaktioajan mittaukseen perustuva menetelmä, jonka avulla voidaan tutkia näkökenttää. Reaktioajan mittaukseen perustuvan näkökenttälaitteen todettiin löytävän sokean täplän terveillä vapaaehtoisilla. Tulos verifioitiin määrittämällä sokean täplän sijainti kahden muun menetelmän avulla: selvittämällä sen teoreettinen sijainti Zeissin silmänpohjan valokuvauskameralla otettujen silmänpohjan valokuvien perusteella ja tutkimalla fysiologisen sokean täplän sijainti Octopus-näkökenttätutkimuksen avulla. Reaktioajan mittaukseen perustuvan menetelmän soveltuvuus näkökentän tutkimiseen terveillä vapaaehtoisilla ja eri silmäsairauksien yhteydessä vaatii kuitenkin jatkotutkimuksia

Reference values for hematology, coagulation and clinical chemistry in Wistar rats

Lääketutkimuksen prekliinisessä vaiheessa tärkeässä roolissa ovat farmakologiset ja toksikologiset tutkimukset, jotka monilta osin hyödyntävät eläinkokeita. Rotta on yksi yleisimmistä koe-eläimistä niiden helppohoitoisuuden, nopean lisääntymisen, sopeutumiskyvyn ja vuosikymmenten ajalta saatavan tutkimustiedon takia. Kliinistä patologiaa hyödynnetään sekä lääketieteessä että tutkimuksessa ja sitä käytetään niin eläinten, kuin ihmistenkin elimistön sairaustilojen selvittämiseen. Lääketutkimuksessa sitä hyödynnetään lisäksi selvitettäessä lääkeaineiden vaikutusta elimistössä. Hematologista tutkimusta käytetään veren solujen tutkimiseen, hyytymistekijöiden mittaamista veren hyytymisajan selvittämiseen ja kliinistä kemiaa elimistön elinten ja elinjärjestelmien toiminnan mittaamiseen. Eläinten fysiologiset erot voivat vaikuttaa eläinkokeiden tuloksiin. Eläimillä erityisesti ikä, sukupuoli, laji ja kanta vaikuttavat metaboliaan, hormonitoimintaan ja kudosten toimintaan, jotka edelleen vaikuttavat esimerkiksi lääkeaineiden toimintaan elimistössä ja kliinisen patologian arvoihin. Myös koeolosuhteet vaikuttavat eläinkokeiden tuloksiin. Koe-eläinten hyvinvointia pyritään parantamaan 3R:n periaatteiden avulla. Tässä tutkielmassa määritettiin viitearvot Orion Oyj:n tutkimuksissa 2015-2020 kontrolleina käytetyille 8-15 viikon ikäisille Wistar-rotille hematologian, hyytymistekijöiden ja kliinisen kemian arvojen osalta erikseen uroksilla ja naarailla. Tulosten analysoimiseen käytettiin Excel-taulukko-ohjelmaa, GraphPad Prism 8-ohjelmaa ja MedCalc tilasto-ohjelmaa. Sukupuolten välillä havaittiin tilastollisesti merkitseviä eroja MCV-, MCHC-, NEUT-, SPA-, ALB-, ALP-, AMY-, CRE-, GLOB-, GLU-, NA- ja TP-arvoissa. Aiemmissa tutkimuksissa oli saatu sekä samankaltaisia että eroavia tuloksia. Lisätutkimukset tutkimusaineistoa laajentamalla ovat tarpeen, jotta tässä tutkimuksessa havaitut erot sukupuolten välillä voidaan varmistaa. Tämän tutkimuksen tuloksiin pohjaten, on kuitenkin perusteltua jatkossa ottaa huomioon mahdollinen sukupuolivaikutus kliinisen kemian verinäytetuloksia vertailtaessa. Tässä tutkielmassa vertailtiin lisäksi uroksilta sydänpunktiona ja hännästä saatujen verinäytteiden vaikutusta kliinisen patologian tuloksiin. Tilastollisesti merkitseviä eroja havaittiin RCB-, HGB-, HCB, EO%-, ALB-, ALT-, AMY-, TBIL-, BUN-, CA-, PHOS-, GLU, NA+-, K+- ja TP-arvoissa, jotka olivat suurempia sydänveressä kuin häntäveressä, sekä MCH- , MCHC- ja RET-arvoissa, jotka olivat suurempia häntäverestä mitattuna. Tulokset ovat suurelta osin erilaisia, kuin kirjallisuudessa. Myös verinäyttenottopaikkaa vertaillessa tutkimusaineistoa tulee laajentaa, jotta todelliset erot voidaan todentaa. Verinäytteen ottopaikalla vaikuttaisi kuitenkin olevan vaikutusta kliinisen patologian parametreihin, joten tutkimuksissa kannattaa valita yksi näytteenottopaikka, jota käytetään kaikissa vertailtavissa määrityksissä. Tässä tutkielmassa havaittiin, että viitearvot voivat erota sekä tutkimuslaitosten ja -laboratorioiden että eläimen sukupuolen sekä näytteenottopaikan välillä. Siksi viitearvot käytössä oleville kliinisen patologian parametreille on hyödyllistä määrittää laboratoriokohtaisesti. Tällä voidaan mahdollisesti myös parantaa tulosten tulkintaa ja sitä voitaisiin tulevaisuudessa hyödyntää kontrollieläinten määrän vähentämiseen 3R:n periaatteiden mukaisesti

Molecular Fingerprint and Developmental Regulation of the Tegmental GABAergic and Glutamatergic Neurons Derived from the Anterior Hindbrain

Tegmental nuclei in the ventral midbrain and anterior hindbrain control motivated behavior, mood, memory, and movement. These nuclei contain inhibitory GABAergic and excitatory glutamatergic neurons, whose molecular diversity and development remain largely unraveled. Many tegmental neurons originate in the embryonic ventral rhombomere 1 (r1), where GABAergic fate is regulated by the transcription factor (TF) Tal1. We used single-cell mRNA sequencing of the mouse ventral r1 to characterize the Tal1-dependent and independent neuronal precursors. We describe gene expression dynamics during bifurcation of the GABAergic and glutamatergic lineages and show how active Notch signaling promotes GABAergic fate selection in postmitotic precursors. We identify GABAergic precursor subtypes that give rise to distinct tegmental nuclei and demonstrate that Sox14 and Zfpm2, two TFs downstream of Tal1, are necessary for the differentiation of specific tegmental GABAergic neurons. Our results provide a framework for understanding the development of cellular diversity in the tegmental nuclei.Peer reviewe

Naisen terveyden edistäminen raskaudenaikaisen diabeteksen jälkeen

Opinnäytetyömme aiheena on naisen terveyden edistäminen raskaudenaikaisen diabeteksen jälkeen. Aiheen tekee merkittäväksi naisen raskausdiabetekseen sairastumisesta seuraava kansantautien riskiryhmään kuuluminen läpi myöhemmän elämän. Koska raskausdiabetes lisääntyy maailmanlaajuisesti, on aihe merkittävä myös yhteiskunnallisesti. Opinnäytetyömme tarkoituksena on kuvata kirjallisuuskatsauksen avulla miten raskausdiabeteksen jälkeinen seuranta toteutuu ja millä keinoilla terveyttä edistetään. Haimme vastausta tutkimuskysymykseen: Miten terveyden edistäminen ja seuranta toteutuvat naisen elämässä raskausdiabeteksen jälkeen? Työmme on osa Voimaa naisissa -hanketta. Menetelmänä käytettiin kirjallisuuskatsausta ja aineisto analysoitiin sisällönanalyysin menetelmää soveltaen. Aineisto koostui amerikkalaisista ja eurooppalaisista englanninkielisistä tutkimusartikkeleista (n=26). Suomalaisia tutkimuksia ei hakusanoillamme löytynyt aiheesta. Tutkimusten perusteella raskausdiabeteksen jälkeinen seuranta toteutui heikosti. Erilaisten interventioiden käyttö lisäsi seurantojen toteutumista riskiryhmässä jonkin verran, mutta seuranta jäi silti liian vähäiseksi tavoittamaan kaikki riskiryhmässä olevat naiset. Tutkimusten mukaan interventioilla, kuten muistutusjärjestelmillä, henkilökunnan koulutuksella ja naisten tietoisuuden lisäämisellä kuulumisestaan riskiryhmään näytti olevan yhteys naisten seurannassa käyntiin. Seurantakäyntien toteutumatta jäämiseen näytti useimmin olevan yhteydessä selkeän protokollan puute hoitoprosesseissa, laboratoriolähetteiden puute ja naisilla ajanpuute perhe-elämän tai työn takia. Opinnäytetyössämme saamiemme tulosten perusteella seuranta ei toteudu riittävällä tasolla ja kehittämiskohteita ovat naisten tiedon lisääminen, olemassa olevien suositusten siirtäminen käytäntöön ja niiden toteutumisen seuranta.The purpose of this final study was to describe ways to promote health in women after gestational diabetes with a special aim to encourage postpartum oral glucose tolerance test (=OGTT) screening. Gestational diabetes is a globally well-known great risk factor for women to develop type 2 diabetes and cardiovascular diseases in later life. Hence, screening is important. This final project was part of project “Voimaa naisissa”. In this final study, we used the methods of literature review. The material included research articles (n=26) from 9 countries in America and Europe. We applied the methods of content analysis in our study. The results of this final study showed the missed opportunities for testing women with risk factors. Despite the increase in testing rates that has followed different kinds of interventions the testing rates have remained too low to reach all women with risk factors. According to studies putting reminder systems in place, increasing women’s awareness of their risk factors, and educating health care professionals seemed to have an association with women’s more active attendance in follow-up testing. Reasons for missed follow-up screenings seemed to be most often related to lack of clear health care protocols, missing laboratory referrals and women’s lack of time due to the demands of everyday family life or work. Areas of improvement include increasing women’s awareness, taking current protocols into action and evaluating their suitability

Maan rakenteen parantaminen

201

Dusp16 Deficiency Causes Congenital Obstructive Hydrocephalus and Brain Overgrowth by Expansion of the Neural Progenitor Pool

Hydrocephalus can occur in children alone or in combination with other neurodevelopmental disorders that are often associated with brain overgrowth. Despite the severity of these disorders, the molecular and cellular mechanisms underlying these pathologies and their comorbidity are poorly understood. Here, we studied the consequences of genetically inactivating in mice dual-specificity phosphatase 16 (Dusp16), which is known to negatively regulate mitogen-activated protein kinases (MAPKs) and which has never previously been implicated in brain development and disorders. Mouse mutants lacking a functional Dusp16 gene (Dusp16 =) developed fully-penetrant congenital obstructive hydrocephalus together with brain overgrowth. The midbrain aqueduct in Dusp16 = mutants was obstructed during mid-gestation by an expansion of neural progenitors, and during later gestational stages by neurons resulting in a blockage of cerebrospinal fluid (CSF) outflow. In contrast, the roof plate and ependymal cells developed normally. We identified a delayed cell cycle exit of neural progenitors in Dusp16 = mutants as a cause of progenitor overproliferation during midgestation. At later gestational stages, this expanded neural progenitor pool generated an increased number of neurons associated with enlarged brain volume. Taken together, we found that Dusp16 plays a critical role in neurogenesis by balancing neural progenitor cell proliferation and neural differentiation. Moreover our results suggest that a lack of functional Dusp16 could play a central role in the molecular mechanisms linking brain overgrowth and hydrocephalus.Peer reviewe