Postnatal tillväxt av den mänskliga synnerven | öga

Postnatal tillväxt av den mänskliga synnerven | öga

Anonim

ämnen

  • Visuellt system

Abstrakt

Ändamål

Även om längden på den genomsnittliga humana vuxna synnerven (ON) är känd, har den genomsnittliga längden för den normala, nyfödda ON aldrig utvärderats på lämpligt sätt, och in vivo- tillväxthastigheten för den mänskliga ON har inte fastställts. Vi ville identifiera både den genomsnittliga längden på den nyfödda människan ON och dess hastighet för anteroposterior tillväxt.

Patienter och metoder

Med hjälp av MRI från en nyligen genererad uppsättning av normala nyfödda barn som räknades bort efter 1 år och från olika åldersgrupper beräknade vi den genomsnittliga nyfödda ON-längden och tillväxthastigheten.

Resultat

Den nyfödda människan är 25, 3 ± 0, 3 mm lång från jordklot till chiasm och växer med 80% i längd efter födseln, med maximal förlängningshastighet som inträffar under de första tre åren av livet, och når full längd med 15 års ålder.

Slutsats

Den mänskliga ON växer dramatiskt under de första tre åren av livet och fortsätter att växa under de första två decennierna. Dessa uppgifter är relevanta för pediatriska behandlingar som kan hindra eller förändra omloppsväxten hos spädbarn och maximal mottaglighet för onkologiska ingrepp i tidig barndom.

Introduktion

Den normala mänskliga optiska nerven (ON) växer från ~ 25 mm i längd vid födseln till 40–45 mm i längd och 3, 4 mm i bredd vid vuxen ålder. 1, 2 Denna tillväxt motsvarar utvidgningen av den normala mänskliga skallen från födseln till slutet av puberteten. 3 Hittills har ingen studie någonsin utvärderat tidpunkten och hastigheten för postnatal human tillväxt hos den levande individen. Postnatal-mekanismer för tillväxt kan också leda till en förbättrad förståelse för reparation och regenerering av ON. Vi utvärderade därför tillväxt från födseln till mognaden efter födseln av människan.

Ämnen och metoder

Mänskligt material

Alla studier som använde mänskligt material godkändes av University of Maryland-Baltimore institutional review board (IRB) innan arbetet påbörjades.

En "standarduppsättning" av magnetisk resonansbilder (MRI-T1- och -T2-viktad) från normala spädbarn på heltid som återbildades vid 1 års ålder har nyligen blivit tillgängliga för utvärdering av tillväxtbanan genom spädbarnshjärnbildsbilden studie (IBIS) nätverk (www.ibisnetwork.org). Tolv identitetsmaskade individer från denna uppsättning (sex manliga och sex kvinnliga) utvärderades vid båda åldrarna. Vi inkluderade också MRI-T1- och -T2-data från ytterligare grupper av maskerade kaukasiska individer vid 3, 5, 10, 15 och 20 års ålder. Data från dessa individer erhölls från University of Maryland-Baltimore radiografiska centrum. Individer utesluts från analysen om de hade presenterat några okulära eller visuella klagomål. Minst 14 individer användes för varje åldersgrupp. Förhållanden mellan män och kvinnor var lika, med undantag för 10-åriga (46, 7%; n = 15) och 15-åriga (42, 9%; n = 14) grupper.

Analys

Vi använde axiella sektioner från MR-scanningar av god kvalitet. ON-mätningarna mättes bilateralt från jordens bakre del till mitten av optisk chiasm på både T1- och T2-viktade bilder med användning av Leonardo MR-arbetsstationen (Siemens Medical Solutions, Malvern, NY, USA) och resultaten var i genomsnitt. Dessutom beräknades ON-storlek för båda sidor från alla individer, med medellängd i mm +/− SD rapporterad.

Resultat

MR-analys avslöjade minskad ON-myelin-signal hos heltidsfödda nyfödda, med progressiv ökning av den relativa T1 / T2-signalintensiteten mellan nyfödda och 3 år / år (figur 1; jämför 0 och 3Y). T1 / T2 signalintensitet stabiliserades vid 3 års ålder. Dessa förändringar överensstämmer med tidigare rapporterade utvecklingsökningar i ON myelin densitet. 4

T1- och T2-viktade MRI-ON-bilder vid 0Y och vid 1, 3, 5 och 20Y. 0, 1Y: Representativa IBIS-bilder (1/55 avsnitt totalt genom hela hjärnan). 3–20Y: Representativa bilder som inte är IBIS (1/255 avsnitt). ON-mätanalys visas i T2 / 10Y-bilden. PÅ-längd mättes från den distala änden av den bredaste AP-jordklotdiametern, och linjen förlängdes med hjälp av Siemens Leonardo-arbetsstationen genom flera skanningar till den främre kanten av optisk chiasm. Resultaten från T1- och T2-bilderna var i genomsnitt för varje individ. Mätning från en enda T2-viktad bild visas för en 10-årig individ.

Bild i full storlek

Den genomsnittliga nyfödda ON är 25, 3 +/− mm i längd och når 45, 3 (vuxen) vid 20 års ålder. Tillväxt av mänsklig ON är linjär under de första tre åren av livet och når 86% av den totala vuxenlängden vid denna tid (figur 2; område indikerat med (1): lutning y = 4, 55x + 24, 214; r 2 = 0, 9991). Därefter fortsätter ON att växa långsamt fram till puberteten vid ungefär 15 år (figur 2; område indikerat med (2): lutning y = 0, 52x + 36, 7; r 2 = 0, 8214). PÅ-längden är stabil under 20 år (figur 2), vilket indikerar upphörande av AP-tillväxt.

Postnatal ON tillväxtanalys. PÅ längd visas på ordinaten, medan ålder visas på abscissen. ON Medelstorlek i mm ± SD. PÅ tillväxten är snabbast under de första tre åren av livet, som sedan bromsar avsevärt från 5 till 10 år (jämför sluttning (1) med lutning (2)). En blygsam ytterligare ökning av tillväxthastigheten PÅ sker mellan 10 och 15 år, med slutlig ON-längd uppnådd med 15 år.

Bild i full storlek

Diskussion

Den aktuella studien är den första undersökningen av total tillväxt in vivo från födelse till mognad. Våra data avslöjar att den mänskliga ON växer med 80% efter födseln, med den största linjära tillväxten som inträffar under de första tre åren av postnatal liv. PÅ tillväxten fortsätter i en långsammare takt från 5 till 15 år och slutar sedan. Detta tillväxtmönster motsvarar sannolikt ökningen i skallestorlek runt pubertetsåldern och den slutliga skalletillväxten.

Det finns ett antal varningar som bör tas upp. Etnisk självrapportering kan minimera potentiella skillnader mellan raser, och olika raser kan ha något olika tillväxtmönster som inte utvärderades i den aktuella studien. Dessutom var i genomsnitt motsvarande antal både manliga och kvinnliga patienter i genomsnitt, vilket minimerade potentiella könsrelaterade skillnader i tillväxt som kan förekomma.

Den tidiga intensiva tillväxtperioden PÅ antyder att axonerna i den unga ON kan ha förbättrad regenerativ kapacitet. Intressant nog är det fortfarande okänt om postonatal ON-axonal tillväxt inträffar som ett diffust fenomen, eller om det finns ett specifikt fokusområde (till exempel vid korsningen mellan ögat och ON). 5

Eftersom huvuddelen av tillväxten sker vid 3 års ålder representerar detta postnatal intervall troligen en period med ökad känslighet och potentiell skada. Omvänt kan faktorerna som är associerade med postnatal tillväxt av den mänskliga ON också öka tidig resistens och återhämtning mot ON-stressfaktorer såsom förhöjd IOP, jämfört med behandling i vuxen ålder. Att förstå tillväxt är ett viktigt steg i utvärderingen av sjukdomar som sannolikt påverkar synfunktionen hos det utvecklande barnet.