Добрый день, дорогие друзья. Освещение классических моделей отечественного автопрома всегда оставляла желать лучшего. Поэтому многие владельцы Жигулей постоянно хотят модернизировать, улучшить его. В этой статье подробно рассмотрим светодиодные лампы для ВАЗ 2107, особенности конструкции типоразмера h5. Как правильно подобрать для замены штатных лампочек в блоке фары. На какие признаки стоит обращать внимание при покупке.

Затронем юридическую сторону вопроса, могут ли сотрудники ДПС выписывать протокол за установку подобного оборудования? Как выбрать правильное освещение для головной оптики ВАЗовской семерки.

Замена ламп накаливания в фаре 2107 на светодиодные

Начнем с самого интересного и важного вопроса. Знаю по себе, ближний свет на «семерке» предназначен только для подсветки дороги в метре от переднего бампера. Именно такими соображениями, наверное, руководствовались инженеры Тольятти. Ночью нужно присматриваться, что происходит впереди автомобиля, обочины не видно, а если впереди ямы, то успеть увернуться от них не представляется возможным, поздно они попадают в световой пучок фар.

По этой причине многие автовладельцы меняют заводские лампы на более яркие, в надежде добиться необходимой для безопасного движения яркости головной оптики.

Существует несколько вариантов «тюнинга»:

1. Установка галогенных ламп
2. Ксенона
3. Светодиодов

Второй вариант будем сразу отметать, потому что он не предназначен для установки в стандартные фары классического ВАЗа. Для этого нужно дооборудовать оптику линзами, собирающими световой пучок. В противном случае яркий свет ксенона будет просто рассеиваться отражателями фар в пространство, не создавая нужной светотеневой границы и направленной формы пучка.

В результате чего будете слепить встречный транспорт, а эффективность освещения ночной дороги будет стремиться к нулю. При этом есть большой шанс нарваться на лишении водительских прав за установку ксенона в ВАЗ 2101-07.

Альтернативной могут быть галогенные и светодиодные лампы. Но если выбирать между ними, то светодиоды обладают определенным рядом преимуществ.

Плюсы светодиодной техники перед «галогенками» и ксеноном

1. Одинаковая мощность с низким потреблением электроэнергии в сравнении с галогеном
2. Долговечность при правильной установке и достойном качестве светодиодной техники
3. Высокая яркость. Ее уровень может достигать до 2200 Лм
4. Нет необходимости переделывать блок-фару или устанавливать дополнительное оборудования (блоки розжига) как для ксенона.

Современные светодиодные лампы выпускаются в разных типах цоколей, для каждой марки авто свой. Достаточно вытащить старую лампу и при таком же подключении вставить новую светодиодную – нет переделок и заморочек.

Какие выбрать светодиодные лампы для ВАЗ 2107

Для головной оптики Семерки нужен типоразмер h5. На рынке существует несколько вариантов исполнения подобных ламп. Давайте рассмотрим каждый из них подробно и определимся, какой лучше устанавливать в фарах Седьмой модели Жигулей.

С пассивным охлаждением

При работе светодиодов выделяется большое количество тепла, которое нужно отводить для надежной работы диодов. В таких типах ламп используется пассивная система охлаждения. Она может содержать в себе компактный алюминиевый радиатор или «перья» — гибкие радиаторы в виде перьев.

Тепло рассеивается только за счет площади радиаторов. В первом случае лампы имеют компактный размер, но эффективность такого радиатора ниже, во втором – большую площадь радиатора, но его размеры не всегда позволяют поместить подобную технику в корпусе фары ВАЗ 2107 без переделок защитного кожуха. Эффективность рассеивания тепла выше, долговечность кристалла больше.

С дополнительным и встроенным драйвером (стабилизатором)

На ранке можно встретить лампы h5 с дополнительным блоком управления диодами – стабилизатором, драйвером (в разных интернет-магазинах называется по-разному). Он подключается к разъему светодиодной лампочки, а питание берется от стандартного гнезда подключения ближнего и дальнего света.

Плюсы:

1. Имеет дополнительный блок стабилизации. Это увеличивает срок эксплуатации светодиодов, сглаживая возможные перепады напряжения бортовой сети ВАЗ 2107
2. Устраняет эффект «шума» – помехи в электрической проводке при включении мощного потребителя тока. По-простому – в колонках, при включенном радио не будет слышны посторонние шумы и гулы
3. «Щадящий» температурный режим работы светодиодного модуля.

Нагревается не только кристаллы, но и блоки питания их. В варианте с выносным блоком, температурную нагрузку можно разделить, облегчить условия эксплуатации светодиодов. Блок управления размещается отдельно от платы диодов, изолируя их от влияния высоких температур управляющий электронных элементов начинки.

В лампах с встроенным драйвером нужно дополнительно устанавливать радиаторы с пассивным или активным охлаждением, чтобы кристаллы не деградировали и не уменьшался срок их эксплуатации. Тем более, что в моделях ВАЗ 2107 подобные лампочки находятся в герметическом корпусе блока фары, что ухудшает теплоотвод.

Недостатки:

1. Все перечисленные выше преимущества перечеркиваются одним недостатком – нужно дополнительное место под капотом, для установки драйвера.
2. Плюс ко всему – «колхозить» проводку, так как защитный кожух фары не рассчитан на протяжку дополнительных проводов сквозь него. Это сказывается на герметичность в целом всей головной оптики с вытекающими последствиями – попадания влаги и грязи во внутрь.

Из выше сказанного вытекает еще один недостаток – при визуальном осмотре блока фары видно, что произошло переоборудования светоотражающей техники на автомобили. Это вызовет дополнительные вопросы со стороны инспекторов ГИБДД. В случае со встроенным в корпус лампы драйвером, вся конструкция с блоком управления размещается в корпусе фары, нет дополнительных проводов и элементов управления, что визуально не выдаст размещения нестандартной светотехники на автомобиле.

По конструкции светодиодной части

Это самая главная часть лампочки, на которой располагается плата с диодами. От ее формы и конструкции в большой степени зависит эффективность головного света ВАЗ 2107.

На что нужно обратить особое внимание при выборе и покупке светодиодных ламп для Лада 2107:

1. Тип установленных диодов. В зависимости о стоимости лампы светодиоды могут применяться в виде сборок и отдельных кристаллов
2. Наличие и форма защитной шторки ближнего света.

Разберем пункты по порядку. На дешевых версиях устанавливаются диоды в виде сборок – набора мелких кристаллов на одной монтажной плате. В них используются технология COB (chip-on-board). Ее смысл заключается не в повышении яркости отдельных светодиодов, а увеличения их количества на плате.

Данная технология не подходит для автомобильных светодиодных ламп с рефлекторными фарами.

При их использовании они будут слепить встречных водителей. На дешевых китайских лампах может применяться диоды CREE. Но в большинстве случаев это подделка, потому что такие кристаллы не могут стоить дешево. По форме и размерами они сильно отличаются от оригинала, показано на фото ниже. Применяя такие лампочки вы не получите гарантированного качественного света.

Рекомендуется покупать светодиодные лампы на основе оригинальных кристаллов Philips Z ES или CSP.

Защитная шторка. Если посмотреть на стоковые h5-лампы на 2107, то на ближнем свете установлен отражающий экран. Его форма и расположение на матрице светодиодной лампы влияет на форму светового пучка и светотеневую границу. Если визуально эта «шторка» установлена криво или не перекрывает полностью кристаллы ближнего света, то появляется засветка и размытая СТГ (светотеневая граница), не имеющая правильной формы «галочки».

Если такой отражатель установлен ровно, являясь частью корпуса, литым, а не его отдельным элементом, то есть шанс приобрести качественную светотехнику.

По температуре светового потока

Ниже представлена таблица температуры света в Кельвинах. По опыту владения хочу отметить, что оптимальным значение является 4300-5000 К. Выше – свет будет иметь белый цвет с синеватым оттенком. Ниже – теплый, желтый цвет, как лампы накаливания или галоген.

Рекомендуется именно в таком диапазоне температур выбирать светодиодную лампочку h5, потому что если выше, то в туман, ливень или снегопад, вы увидите белую «стену» перед автомобилем. На заснеженной дороге плохо будет выделяться обочина. В ясную погоду видимость будет лучше, чем у ламп с «теплым» цветом светового пуска.

Вывод

Так как же купить правильную светодиодную лампу для ВАЗ 2107? Зная все особенности конструкции, можно визуально на рынке или в магазине получить качественный товар с вероятностью 90%. Озвучу основные признаки хороших h5:

• • Диоды должны использоваться на плате в виде отдельных кристаллов, размер не больше спичечной головки. Их расположение на лампе точно повторять нити накаливания на галогенке. Чуть выше или ниже – лампа не попадет в фокус фары
  • Светоотражающая шторка. Иметь правильную форму и установлена ровно, перекрывая полностью диоды ближнего света
  • Небольшая толщина подложки, на которой расположены светодиодные элементы
  • Качественная система охлаждения, желательно с вентилятором.

Если используется пассивная, то размер радиатора должен быть больше, чем у активной, и состоять из алюминиевого сплава, а не крашеного пластика. В таком случае можно присмотреться в сторону «перьев», но его размер может не позволить установить в фару автомобиля ВАЗ 2107.

Эталоном считается светодиодные лампы Филипс.

Но стоимость их гораздо выше китайских аналогов. Перед покупкой и окончательным выбором, для сравнения попросите у продавца Philips и понравившуюся вам лампочку, сравните визуально. Если она точно копирует эталон, то можно попробовать ее купить, но с гарантией возврата, в случае если она не подойдет к блоку фар вашей «семерки».

Но если после замены ближний свет фар не стал лучше, по-прежнему освещается только небольшое расстояние перед передними колесами, то может, пришло время заняться регулировкой головной оптики. Как правильно отрегулировать фары самостоятельно без помощи СТО, читайте в следующих статьях. В них подробно опишу несколько доступных способов настройки ближнего света на любых автомобилях.

Всем удачи на дорогах!

Видео по теме

Описание панели приборов ВАЗ 2107

Всем привет сегодня хочу рассмотреть панель приборов на автомобиле ВАЗ 2107. Эта статья подойдёт для тех, кто только купил данный автомобиль или же вообще является новичком, но очень хочет понять комбинацию приборов. 

Панель приборов ВАЗ 2107 состоит из индикаторов, которые отображают показатели работы двигателя и других важных узлов автомобиля. Показания приборов позволяют сразу замечать неисправности и своевременно устранять их. Поэтому нужно обязательно знать, за что отвечает каждый прибор на панели управления, и следить за их показаниями.

1. Вольтметр, демонстрирующий текущее напряжение бортовой сети

2. Спидометр, сигнализирующий о скорости движения

3. Одометр — счетчик расстояния, пройденного машиной

4. Тахометр — прибор, показывающий частоту вращения коленвала. Желтая зона прибора обозначает высокие обороты,красная — недопустимые

5. Индикатор температуры охлаждающей жидкости. Зеленая зона — нормальная температура, красная зона — перегрев двигателя

6. Эконометр — прибор, показывающий, насколько оптимален режим работы мотора с точки зрения экономии топлива

7. Предупредительные индикаторы

8. Указатель “суточного” пробега авто

9. Сигнальная лампа уровня топлива

10. Указатель уровня бензина в баке

Теперь давайте подробнее рассмотрим блок предупредительных индикаторов.

Индикатор включения указателя поворотов (при включении мигает зеленым светом).

Лампа неисправности управления инжекторным двигателем (отсутствует на карбюраторных “семерках”). При включении зажигания лампа светится оранжевым светом и должна гаснуть после заводки. Горящая или мигающая лампа на работающем двигателе сигнализирует о неисправности.

Лампа заряда аккумуляторной батареи. Она горит красным при включении зажигания и должна гаснуть как только двигатель заработает. Если она продолжает гореть — заряд аккумулятора отсутствует. В таком случае необходимо определить источник проблемы и устранить поломку.

Индикатор включения “габаритов”. Горит зеленым, когда включены габаритные огни.

Лампа, сигнализирующая о включении дальнего света фар (горит синим светом).

Лампа уровня тормозной жидкости системе гидропривода тормозов.

Индикатор слабого давления масла. Загорается красным при включении зажигания. Он должен погаснуть после запуска мотора. Эксплуатировать машину, если горит лампа давления масла недопустимо.

Лампа стояночного тормоза, горящая красным, если поднят рычаг тормоза.

Желтая лампа резерва топлива. Горит если в баке остается меньше 5 литров бензина.

Важно: нельзя открывать расширительный бачок или лезть к патрубкам, когда двигатель не остыл. Иначе можно получить ожоги.

• Если стрелка уровня топлива на нуле или загорелась желтая лампа “резерва”, необходимо заправиться. Запас хода на “резерве” — около 50 км.

Также передняя панель ваз 2107 имеет тахометр, на показания которого следует обращать внимание при движении. Движение на повышенных оборотах (свыше 5000 об/мин) может привести к поломке мотора. Если же держать стрелку тахометра в зеленой зоне шкалы, можно продлить  ресурс и добиться минимального расхода топлива.

Описание комбинации приборов ВАЗ 2107 (видео)

Ну вот и все мы рассмотрели основные приборы и показатели панели приборов на автомобиле ВАЗ 2107. Всем пока.

Альтернативная оптика блок фары 2101, Нива, УАЗ

DefaultName (A — Z) Имя (Z — A) Цена (Низкая> Высокая) Цена (Высокая> Низкая) Рейтинг (Наивысший) Рейтинг (Наименьший) Модель (A — Z) Модель (Z — A) 364896

Габариты в упаковке (ДхШхВ), мм: 240х130х100 Для автомобилей: 2101, 2108, 2110, 2113, Granta 2190, Kalina 1118, Niva, Priora 2170

24.63 €

Габариты в упаковке (ДхШхВ), мм: 180х180х50 Для автомобилей: 2101, 2108, 2110, 2113, Granta 2190, Kalina 1118, Niva, Priora 2170

12.96 €

Габариты в упаковке (ДхШхВ), мм: 220х220х60 Для автомобилей: 2101, 2108, 2110, 2113, Granta 2190, Kalina 1118, Niva, Priora 2170

14,26 €

ВАЗ-2107: попытка улучшить

БМВ пятка и ВАЗ седьмой серии: что может быть общего между ними? Задний привод, четыре колеса, переднее продольное расположение двигателя, на этом, пожалуй, заканчиваются сходства и начинаются одни различия, о которых говорить не приходится.

Решили начать с обвеса. Скромно и к тому же шаблонно. Но горькие воспоминания о прошлом «BMW M5» разыграли преимущество стиля и Евгений заказал эксклюзивный обвес по мотивам BMW M5. Удалось ли им — судить об этом вам, но задняя часть машины выглядит как минимум спорно. Другое дело — аэрография. Здесь это очевидно для места: белые цвета перекликаются с синими вершинами айсбергов, а нарисованный на задней левой двери пингвин настолько мил, что вызывает искренние слезы у старушек и детей.
В стиле «BMW М5».
Неплохо смотрятся и колесные диски 16 дюймов, окрашенные в белый цвет. Редко можно встретить колеса такого размера на модели Lada 2107: в основном владельцы «классики» ограничиваются радиусом 15 дюймов с резиной 195/50 — в дальнейшем есть риск зацепить колеса за арки.

Заглянув в салон, вы не увидите там сложной клетки каркаса и жестких ковшей. Впрочем, им было бы не к месту — ведь тачка строилась исключительно исходя из целей комфорта, а не спортивных.Именно поэтому хозяин подошел к интерьеру достаточно индивидуально и необычно. Весь интерьер оформлен в космической тематике, которая хоть и плохо сочетается с айсбергами, надо сказать, не менее загадочна. И подчеркивает это ощущение обилие датчиков и руль-руль.

Подошла к своему завершению еще одна история тюнинга… все-таки хозяин задумал новый цвет автомобиля и планирует поставить еще одно полезное устройство.Ведь теперь это не просто владелец BMW или ВАЗа. Теперь это один из нас. Человек, прогресс которого не заканчивается, а в худшем случае только встает на паузу.

ТС:
Блок 21213 (расточено около 1,9 литра.)
Кованый поршень 82,4 мм
Коленчатый вал 88 мм
Распределительный вал ММ72 с режущей шестерней
Карбюратор «Солекс» от 2108
Фильтр нулевое сопротивление K&N
Глушитель «Pro-sport»
2 поршневых суппорта
Передний сдвоенный стабилизатор
Задний стабилизатор
Амортизаторы «Plaza Sport»
Пружины Horn-60мм
Диски 16 ”« Лига »
Шины KUMHO

МАКИЯЖ:
Эксклюзивный обвес
Aerografia
Оптика «Pro-sport»
Заднее крыло Pro-Sport Perfomance
Дополнительные защелки капота

ВНУТРИ:
Сиденья «UNP Racer»
Колесо «Simoni Racing Sport Action»
Коврики из гофрированного алюминия
Тахометр с лампой-вспышкой «Autogauge»
Датчик ОЖ «Autogauge»
Датчик температуры масла «Autogauge»
Вольтметр Autogauge
The датчик уровня топлива «Autogauge»
Амперметр «Autogauge»
Указатель разгрузки «Autogauge»
Дополнительные тумблеры
Аэрография на потолке и дверных диаграммах
Накладки на педали
Неоновая подсветка

ICE:
Головное устройство «Panasonic CQ-C9901N»
Личная акустика «Pioneer»
Boston Acoustics GTR-10
Усилитель 4-х канальный Prology AV-470
Конденсаторный «Prology CAP-1.5-дюймовый DVD-плеер
Panasonic со встроенным 7-дюймовым монитором
GPS-навигатор Pocket

Нравится:

Нравится Загрузка …

Индекс / images / veiculos / carros / importados / lada /

Какие лампы есть в ВАЗ 2107?

С завода автомобили ВАЗ 2107 комплектуются галогенными лампами AKG 12-60 + 55 с цоколем h5.Эта лампа имеет две спирали, по которым переключаются фары дальнего и ближнего света. Помимо основного освещения, в передних фарах есть еще два типа ламп: A12-4-1 T4W1 — это габаритные огни.

Какие лампочки стоят на габаритах ВАЗ 2107?

Модификации 21070, 21072, 21074

Какие лампы ближнего света на ВАЗ 2107?

Лампы автомобильные на Лада ВАЗ 2107 Лампы ближнего света х5.

Какие фары можно поставить на ВАЗ 2107?

На автомобиле ВАЗ 2107 применяются галогенные лампы ближнего / дальнего света типа AKG 12-60 + 55 (h5).

Какие лампы стоят в ВАЗ 2112?

Лампы применяемые в автомобилях Лада 112 хэтчбек ВАЗ-2112

Какая база у габаритов ВАЗ 2107?

ВАЗ 2105/2107

Цокольные лампы ВАЗ 2105, 2107: Ближний и Дальний — h5.ПТФ — — Габариты — T4W.

Можно ли на ВАЗ 2107 поставить светодиодные лампы?

Светодиодный источник света также не устанавливается на отечественные автомобили. … Но ведь речь идет об автомобилях ВАЗ. А для них светодиодные лампы в фарах, к сожалению, запрещены, так как конструкция их модуля источника света не предусматривает установку чего-либо, кроме ламп накаливания (галогенных).

Как поменять лампу ближнего света на Ваз 2107?

Замена лампы ближнего / дальнего света на автомобиле ваз 2107

1. Отсоедините колодку проводов от лампы.
2. Освобождаем пружинный зажим из пазов патрона лампы. Внимание…
3. Вытаскиваем галогеновую лампу из блока фары.
4. Установите новую галогеновую лампу в обратном порядке.

Какой цоколь лампочки на ВАЗ 2107?

В данной модели используется модификация AKG12-60 + 55 с цоколем h5, данная маркировка говорит о том, что изделие имеет мощность 60 Вт для дальнего света и 55 Вт для ближнего света, приобрести такой элемент можно в любом магазине. занимается запасными частями для отечественных автомобилей.

Как поменять ближний свет на ВАЗ 2107?

Для этого снимаем блок ближнего и дальнего света. Вставьте палец в отверстие отражателя, нащупайте лампочку габаритов и с небольшим усилием вытолкните ее. Для замены нужно слегка надавить на лампочку и повернуть ее на пол-оборота. Он выйдет из замков цоколя и легко снимается.

Какие лампочки есть в 2110?

Фары и фары ВАЗ 2110.

Это означает, что за дальний и ближний свет отвечают две отдельные галогенные лампы.Это лампы мощностью 55-60 Вт с цоколем h2, они одинаковы для ближнего и дальнего света. С завода были установлены лампы АКГ12-55-2 мощностью 55 Вт.

Какие лампочки в фаре ВАЗ 2110?

С завода в переднюю оптику устанавливаются следующие лампы:

• Дальний свет — лампа AKG55-2-55 мощностью 12 Вт с цоколем h2.
• Такая же лампа установлена ​​на ближний свет.
• Указатель поворота оборудован лампой мощностью 21 Вт типа PY21W….
• W5W — Лампа мощностью 5 Вт для габаритных огней.

Какая база в ПТФ на ВАЗ 2112?

х5 в ПТФ Киржач Ваз 2112.

1:60 Лада ВАЗ 2107 Русский Пожарная охрана. Литая модель автомобиля WELLY

1:60 Лада ВАЗ 2107 Русская Пожарная охрана.Литая модель автомобиля WELLY

1:60 Лада ВАЗ 2107 Русский Пожарная охрана. Литая модель автомобиля WELLY

Машинка удивительной судьбы. Стр. 1

О том, каким я был за 30 лет самой неизменной машиной.

28 фото, текст

02

На советских автозаводах всегда были свои уникальные традиции. Например, АЗЛК «проповедовал» путь постоянной эволюции, делая автомобили одной модели, но выпущенные в разные годы, могли иметь ряд небольших, не всегда заметных, но существенных технических отличий. В этой новой модели агрегаты часто «обкатываются» по сравнению с предыдущей моделью. Поэтому, например, в более позднем «Москвиче-412» стояла приборная панель от 2140.

В переходный период, когда производство одновременно велось двумя моделями, часто продавались как новые люксовые версии старых и у них была повышенная цена. Например, разница в стоимости 408-й и 412-й модели составляет 2000 рублей. В инструкции к «Жигулям» на первой странице было написано: «Конструкция автомобилей постоянно совершенствуется, поэтому отдельные узлы и агрегаты могут незначительно отличаться от описанных в мануале.«Несмотря на это,« Жигули »у меня слабоваты. И тому было две причины.

Первая причина — итальянцы подарили СССР сразу три модели: «Норма» (2101), «Люкс» (2103) и «Универсал» (2102). Хотя самостоятельными моделями их назвать, по правде говоря, сложно — это были довольно разные комплектации одного автомобиля.

Вторая причина — ВАЗ достаточно быстр, чтобы сформировать четкий план действий, который означал выпуск полностью нового переднеприводного автомобиля, как только заводское оборудование отработает гарантийный срок.Однако был один нюанс — Fiat 124 был модели 1967 года, ВАЗ-2101 стал конвейером только в 1970 году. Но мир не стоит на месте, ужесточаются правила по безопасности и охране окружающей среды. Чтобы хоть как-то сохранить экспортные продажи, необходимо было модернизировать существующий Fiat, оставив неизменными пол, корпус и крышу, а не менять все еще относительно новое оборудование.

Главным конструктором новой «Лады» стал Георгий Мирзоев, взявшийся за них, можно сказать с приходом в офис.Дизайнером, «расписавшим» внешний вид обновленной «классики», стал В.Степанов, работавший под руководством маэстро Вазовского М.Демидовцевой. Для выполнения требований безопасности передние двери автомобиля лишились вентиляции, бампера получили трубчатое крепление, радиальные шины, предусмотрена дверная рама для крепления защитного бруса. Моторы получили 5-ступенчатую коробку передач и более «зеленый» карбюратор «Озон», из-за чего мощность двигателя снижена с 77 до 72, 5 л.с. на семействе 2105/07 прошли «обкатку» и кое-что, что отражены в новой «Самаре».Это галогенные фары, гидрокорректор фар, фара, задняя оптика на печатных платах, единый узел крепления реле и предохранители цельноформованные детали салона, пластиковые бамперы и ремень ГРМ.

Надо отдать должное конструктору Степанову. Он должен был «нарисовать» сразу три машины — «норм», «универсал» и «люкс», и нарисовать так, чтобы машины нельзя было перепутать на улице. С «люксовой» тройкой итальянским дизайнерам все было проще: ее «роскошь» подчеркивает не только молдинг ремня и четырехфарная оптика, но и более длинные крылья, благодаря которым машина была «акульей» передок.Вот только техника, было не очень удобно — из-за крыльев и оптики многие детали 2103/06 не взаимозаменяемы с деталями 2101.

Степанов сумел нарисовать ВАЗ-2107, так что это не было похоже на 2105. При этом все детали были взаимозаменяемыми. Счастья за технику!

Сегодня это кажется глупым, но пока АвтоВАЗ обещал партии каждый год выпускать по одной новой машине. Первый автомобиль семейства 2105/07 пошел на испытания в 1977 году. А в 1980 году на конвейере стояла только модель 2105, которая продавалась по цене 8000 рублей, и только в 1982 году свет увидела серийная 2107, которая можно было купить за 9000 руб.Для сравнения: братья «люкс» 2103 и 2106 стоят 7500 и 8400 рублей соответственно. Два года на устранение разницы позволили «детские болезни» на базовой модели. Они были связаны с новыми колесными дисками, из-за дефекта, который впервые с конвейера вышел в 2105 году со знакомыми дисками от 2103 и хромированными «пирожками», а также был переработан дизайн переднего стекла, что позволило уменьшить вес двери и убрать ненужное. царапины.

Изначально ВАЗ-2107 предполагал следующие модификации:
— Модель ВАЗ-2107 оснащена двигателем ВАЗ-2103 объемом 1450 куб.см и мощностью 72,5 л.с. праворульный аналог — ВАЗ-21076;
— Модель ВАЗ-21072 комплектуется двигателями ВАЗ-2105 объемом 1300 куб. см и мощностью 63,5 л.с. праворульный аналог — ВАЗ-21077;
— Модель ВАЗ-21074 оснащается двигателями ВАЗ-2106 объемом 1570 куб. см и мощностью 75,5 л.с. с правым рулем — ВАЗ-21078.

Экспортные автомобили традиционно называли Lada вместо какофонической «Lada». В Великобритании и Канаде в названии машины не было индекса.«Англичанок» называли Lada Riva, «канадцев» — Lada Signet GL. При этом в зависимости от рынка меняется не только название, но и «начинка» автомобиля, например, «заряженная» Lada Riva 1600SLX по британскому паспорту составляла 9 секунд разгона до 100 км / ч. Финская «зажигалка» Konela Lada 2107 Turbo могла похвастаться турбомотором мощностью 110 л.с. и дополнительной шумоизоляцией. В обоих случаях доработка автомобиля, произведенного дилерами АвтоВАЗа, отношения не имела.

11

Еще один интересный момент: ремни безопасности, установленные на всех автомобилях, с некоторых экземпляров были оборудованы инерционными ремнями безопасности с сигнализацией ремня безопасности.Однако такие продвинутые ремни при покупке автомобиля оплачиваются отдельно. Стоит отметить, что для ВАЗ-2107 изначально предназначалось более 15 (!) Вариантов оформления салона. Самый популярный — черный, очень редко — светло-бежевый. Однако все это разнообразие было доступно только западным покупателям, заказавшим автомобили по каталогу «Автоэкспорт». Советские граждане были довольны получением по очереди.

На этапе проектирования для ВАЗ-2107 предполагалось использование холодильника, встроенного в задний подлокотник.Впоследствии от холодильника отказались, но «рудиментный» контакт для подключения дошел до серийного производства — он в полу под ногами правого заднего пассажира. А вот заводских электростеклоподъемников, которые щеголяли невероятно редкой экспортной «шестеркой», советская 2107 так и не получила, потому что завод не заморачивался с разработкой нового ЭСП 5-роликовой схемы привода «длинных» передних стекол без стекол.

Как уже было сказано, ВАЗ-2107 был «люксовой» версией модели 2105.Что отличает модели «люкс» от «обычных»? Начнем с внешних отличий.

В первую очередь на ВАЗ-2107 применялись пластиковые бамперы, в которых действительно произошла детективная история. Дело в том, что Советский Союз умел делать лучшие танки, самые маневренные самолеты, запускать людей в космос на ракетах и ​​самые лучшие делать огромные хромированные. Но сделать самую пластиковую деталь в Союзе не удалось. Кстати, именно поэтому ГАЗ-2410 с пластиковой решеткой ценится сильнее, чем с хромированной.Суть в том, что пластиковый бампер сделать необходимой прочности в СССР не удавалось до 1990 года, поэтому обратилась в Югославию, но особо спешить некуда. Пришлось заказывать в Турине на фирме «Галлино» не только лепить, но и сами бамперы. Когда я услышал об итальянских конкурентах, югославы предложили свои бамперы подходящего качества. Эта детективная история заключается в том, что по официальным данным в Турине было изготовлено 70 тысяч бамперов. Каково же было мое удивление, когда в конце ноября 1991 года я обнаружил итальянские бамперы на автомобилях, построенных для внутреннего рынка!

Примечательно, но ВАЗ-2107, экспорт в Северную Америку (назывался Lada Signet GL), оснащался бамперами 2105 Hydro, так как они лучше соответствовали более жестким американским требованиям безопасности.

Второе отличие — мерседесовская решетка. По умолчанию хром, но были машины и с черной пластиковой решеткой. Кстати, оригинальная пластиковая решетка есть и в Турине!

С ним связана одна история. Дело в том, что решетка вызвала претензии ВАЗ-2107 на повышенный расход топлива, — широкая «болванка» и «горбинка» на капоте сильно портят аэродинамику автомобиля! К сожалению, оказалось, когда ВАЗ-2107 уже производятся.

Последнее внешнее отличие от 2107 в 2105 — задний фонарь. Стоит отметить, что фонари обычного формата появились в 2107 сразу. На предварительных волочильных машинах задние фонари были совершенно другими, как у ВАЗ-2106, с небольшим участком фонарей заднего хода, расположенным по центру. Затем последовала более обычная схема, но посередине фонаря проводилась хромированная полоса. На снимке хорошо видно, где ВАЗ-2107 проходит аэродинамические испытания — те испытания, которые установили причину повышенного расхода топлива.Вскоре хромированная полоса отсутствует. Встретить ее даже на машинах первых годов выпуска сегодня большой успех.

19

Самым заметным отличием в интерьере ВАЗ-2107 является панель приборов. Стоит упомянуть вариант модернизации 2103, предложенный компанией Porsche, с которой автомобили Волга довольно плотно прилегают друг к другу. Итак, в серию эта версия не пошла, но некоторые элементы интерьера можно встретить на серийных машинах. ВАЗ-2105 составлялся вокруг кнопок управления приборной панелью, а на 2107 — приборной панели с тахометром, расположенные по углам датчики и сигнальные лампы расположены в одном месте.

Традиционным «роскошным» элементом советских автомобилей были «часы», кроме того, наличие панели в 2107 отличалось местами установки стереомагнитофона, а также функцией «летнего обдува». Во времена ВАЗ-2107 на свету это было довольно популярно, в частности, на Мерседесах: малый воздух забирался в салон воздух прямо с улицы, но за счет особой конструкции забора воздуха. температура была на пару градусов ниже, чем за бортом.Последний мерседесовский штрих — характерная форма руля.

Модель «люкс» перед 2105 подчеркнута, а сиденье в заднем подлокотнике было построено в стиле 2106, а передние литые подголовники щеголяли улучшенной боковой поддержкой. Кстати, именно передние сиденья стали одной из самых популярных претензий к «семерке» наряду с повышенным расходом топлива. Дело в том, что в СССР машин хоть и было мало, но прицепные процветали. А когда поставили на конвейер ВАЗ-2101, с учетом этого факта — одной из модернизаций стали модифицированные крепления сидений, позволяющие превратить салон «копейки» в относительно плоскую импровизированную «кровать».Ночевать же 2107 оказалось довольно проблематично.

Любопытный контраст 2107 от 2105 — в «люкс» модели использованы дверные карты от 2106, тогда как модель 2105 получила специальную карту из цельноформованной пластмассы. Объясняется это тем, что велюровая карта от 2106 выглядела богаче.

Вот скромный список отличий. Сегодня это кажется смешным, но в Советском Союзе 1982 года ВАЗ-2107 действительно воспринимался как совершенно новая модель российского «Мерседеса», несмотря на то, что, по сути, это всего лишь последняя модернизация старого доброго Fiat 124. .Это была дорогая и желанная машина стоимостью 9000 рублей. Дороговато было только «Нива» (10 300 руб.) И «Волга» (11 200 руб.).

В 1984 году в серию пошел совершенно новый ВАЗ-2108. Многие решения были опробованы на этом автомобиле «пятого» семейства. Но когда «восьмерка» встала на конвейер, пора поделиться ею со «старичком». Что послужило поводом для последующей модернизации «Жигулей», в том числе ВАЗ-2107.

С 1986 года на ВАЗ-2107 начали устанавливать еще один стартер, но первая действительно серьезная модернизация постигла его в 1988 году.Основное отличие — разная компоновка приборной панели.

Первое, что бросается в глаза, это то, что на автомобилях после 1988 года вместо датчика давления масла был установлен впервые появившийся на той же «Самаре» расходомер. По сути, датчик давления масла и счетчик — это самый обычный датчик. Только с 1988 года он стал манометром для измерения вакуума во впускном коллекторе. Кроме того, смена шрифта на спидометре и тахометре стала не просто очередной картинкой «красной черты», а множеством калибровочных отметок.Также с 1988 г. начали устанавливать «восьмерочный» генератор на 55 А вместо прежних 45. Но произошла негативная перемена: с 1988 г. перестали ставить датчики износа передних тормозных колодок (да, до 1988 г. «Семерка» щеголяла этой опцией! ).

С той модификации 1988 года ВАЗ-21072 двигатель 2105 с ремнем ГРМ был вытеснен старым цепным мотором 21011. Это связано с тем, что мотор 2105 выполнил свою задачу, — с ним ВАЗ освоил производство ременного двигателя, и когда было налажено производство тракторов «Самара», потребность в моторе 2105 отпала.Ведь это нужно было делать на одной ветке с цепными двигателями, а это было технологически непрактично.

При разработке некоторые модели ВАЗ-2108 (в основном экспортные) «Семерка» оснащались бесконтактной системой зажигания, а карбюратор «Солекс» с механическим приводом обеих камер. Где-то тогда же увидела легкую модификацию ВАЗ-2107-71 для китайского рынка. Особенность этой машины — двигатель ВАЗ-21033-10, у которого 1450 объем куба. выдал 66 см, 2 л.с. из-за того, что был настроен на бензин А-76.Его главной конструктивной особенностью были поршни ВАЗ-2108.

Следующая модернизация была поистине глобальной и произошла с ВАЗ-2107 в 1992 году. Однако причина ее была далеко не тривиальной. Когда в 1982 году появился ВАЗ-2107, это была «люксовая» машина, которая была лишь на ступеньку ниже «Волги», хотя по стоимости дешевле «Нивы». Если расположить машины по цене на 1983 год, то получится такая картина:

— ГАЗ-24 «Волга» — 11.200 руб .;
— ВАЗ-2121 «Нива» — 10 300 руб .;
— ВАЗ-2107 «Жигули» — 9000 рублей;
— ВАЗ-2106 «Жигули» — 8400 рублей;
— АЗЛК-2140SL «Москвич» — 8000 рублей;
— ВАЗ-2105 «Жигули» — 8000 рублей;
— ВАЗ-2103 «Жигули» — 7500 рублей;
— АЗЛК-2140 «Москвич» — 7500 рублей;
— ВАЗ-2102 «Жигули» — 7400 руб .;
— ВАЗ-21011 «Жигули» — 6400 руб .;
— ЗАЗ-968М «Запорожец» — 5600 руб.

С появлением «восьмерки» в 1984 году «Семерка» не утратила своей «роскоши», ведь у нее было 4 двери. Да и к издаваемой «девяткой», к новому хэтчбеку, советские люди относились с некоторым предубеждением — старый седан по-прежнему оставался самой «роскошной». По состоянию на 1991 год «семерка» по цене равной АЗЛК-2141 и стоила на 600 рублей больше полуторалитровых ВАЗ-21093. На 1 января 1991 г. в СССР установлены следующие цены на автомобили:

— ГАЗ-24-10 «Волга» — 16.200 руб .;
— ВАЗ-2107 «Жигули» — 9700 рублей;
— АЗЛК-2141 «Москвич» — 9600 руб .;
— ВАЗ-21093 «Лада Самара» — 9100 рублей;
— ВАЗ-2104 «Жигули» — 9100 руб .;
— ВАЗ-2109 «Лада Самара» — 8900 рублей;
— ВАЗ-2121 «Нива» — 9000 руб .;
— ВАЗ-2106 «Жигули» — 9000 руб .;
— ВАЗ-2108 «Лада Спутник» — 8300 рублей;
— ВАЗ-2105 «Жигули» — 8300 рублей;
— Из-21251 «Комбо» — 7800 руб .;
— Из-412ИЭ «Москвич» — 7100 руб .;
— ЗАЗ-1102 «Таврия» — 5100 руб .;
— ЛуАЗ-969М — 5100 руб .;
— ЗАЗ-968М — 3900 руб .;
— ВАЗ-1111 «Ока» — 3500 руб.

И вот в 1991 году началась невероятная гонка с ценами и дефицитом, которые все смешались. Однако на ВАЗе был готов переднеприводный седан 21099, который в том же 1991 году встал на конвейер. И вот 2107 год еще не довелось «удержать трон», тем более что к тому времени автомобилисты успели распробовать «зубило» и поняли, что переднеприводная машина во многом лучше «классики». Поэтому в 1992 году некогда «роскошный» седан ВАЗ-2107 прошел модернизацию, главной целью которой было удешевление автомобиля.

Внешне эти машины можно отличить по прорезиненным водостокам (до того они хромировали), а также на колесах, которые были унифицированы с ВАЗ-2106, но не имели хромированных накладок- «пирожков». Из передних дверей пропали лампочки в прикладе. Внутри изменений больше: дверные карты из кожзаменителя без карманов вместо велюра, дешевле, но прочнее новая обивка. Цельноформованные детали внутренней отделки крыши и задних стоек были заменены на виниловые, аналогичные ВАЗ-2106.

Капиллярная оксиметрия сетчатки с оптической когерентной томографией в видимом свете

Значимость

Измененный метаболизм сетчатки способствует апоптозу нервных и сосудистых клеток, который связан со многими глазными заболеваниями, но его очень сложно измерить. Здесь мы сообщаем об оценке оксигенации гемоглобина in vivo на всем протяжении перехода сосудов от артерий сетчатки к капиллярам и венам сетчатки у крыс с помощью оптической когерентной томографии в видимом свете и демонстрируем физиологические реакции на изменения концентрации вдыхаемого кислорода.Этот неинвазивный метод обеспечивает доступ к капилляру sO ₂ , важному фактору, необходимому для определения локального метаболизма кислорода в сетчатке глаза на моделях болезней грызунов. Работая в пределах уровня безопасности, разрешенного стандартами ANSI для людей, он имеет большой потенциал для использования в исследованиях биологии и физиологии глазных сосудов и влияет на клиническое ведение пациентов с заболеваниями сетчатки.

Abstract

Оценка насыщения кислородом (sO ₂ ) остается сложной задачей, но, тем не менее, необходима для понимания метаболизма сетчатки.Мы и другие ранее выполняли оксиметрию основных сосудов сетчатки и измеряли общую скорость метаболизма кислорода в сетчатке у крыс с помощью оптической когерентной томографии в видимом свете. Здесь мы расширяем оксиметрические измерения на капилляры и исследуем все три сосудистых сплетения сетчатки путем усиления и извлечения спектроскопического сигнала из каждого сегмента капилляра под контролем ангиографии оптической когерентной томографии (ОКТ). Используя этот подход, мы измерили капиллярное sO ₂ в кровообращении сетчатки у крыс, продемонстрировали воспроизводимость результатов, подтвердили измерения в поверхностных капиллярах с известными путями перфузии и определили sO ₂ ответов на гипоксию и гипероксию в различных сетчатках сетчатки. капиллярные русла.Капиллярная оксиметрия ОКТ может дать новое представление о кровообращении в сетчатке нормального глаза, а также о сосудистых заболеваниях сетчатки.

Сетчатка состоит из слоев нейронов и глиальных клеток, которые преобразуют свет в электрохимические импульсы, с помощью которых мозг производит зрительное познание и восприятие (1). Высокая метаболическая потребность этой нейросенсорной ткани поддерживается сложной сосудистой сетью сетчатки (2), которая организована в несколько ламинарных сплетений. Нарушения в анатомии микрососудов сетчатки, наряду с изменениями гемато-сетчатого барьера (3) и кровотока (4), играют решающую роль в различных глазных заболеваниях (5).Кроме того, изменения в насыщении крови кислородом (sO _2, — доля оксигенированного гемоглобина по отношению к общему гемоглобину в кровеносных сосудах) считаются ранним прогностическим биомаркером глазных заболеваний (6). Измерение sO ₂ сетчатки, называемое оксиметрией сетчатки, датируется десятилетиями (7) и основывается на отличительных молярных коэффициентах экстинкции оксигенированного и деоксигенированного гемоглобина в широком оптическом спектральном диапазоне (8).

Оксиметрия может дать важную информацию о метаболизме сетчатки (6), и многие исследования указывают на роль sO ₂ в патологии сетчатки (9–12).Однако оксиметрия только артерий и вен сетчатки может не предоставить информацию об оксигенации определенных слоев ткани или региональных изменениях метаболизма, которые могут возникать при некоторых состояниях, таких как глаукома, окклюзия сосудов сетчатки или диабетическая ретинопатия. Для этого потребуется информация от отдельных капиллярных пластов. До недавнего времени капиллярная оксиметрия сетчатки оставалась недоступной из-за ограниченного пространственного разрешения доступных методов визуализации, таких как фотография глазного дна (13) и фотоакустическая микроскопия (14, 15).Косвенный способ получения таких деталей путем измерения парциального давления кислорода (PO ₂ ) с использованием двухфотонной микроскопии (16) и вычисления sO ₂ на основе уравнения Хилла (17) был успешно использован для измерения pO _{. 2} в капиллярах головного мозга (18). Однако несколько проблем ограничивают применение этого подхода к сетчатке. К ним относятся повышенная трудность фокусировки в глазу и необходимость использования силы света, превышающей уровень безопасности тканей (19).

Оптическая когерентная томография (ОКТ) произвела революцию в офтальмологической визуализации, предоставив подробную информацию о структуре ткани с разрешением по глубине (20). Недавно изобретение ОКТ-ангиографии позволило in vivo неинвазивно визуализировать сосудистую сеть сетчатки вплоть до капиллярного уровня (21–23), а количественные исследования показали, что изменения морфологии капилляров сетчатки могут указывать на патологию раньше, чем изменения в анатомии ткани. (22). По сравнению со стандартной ОКТ, работающей в ближнем инфракрасном диапазоне, ОКТ в видимом свете (vis-OCT) (24, 25) дает более высокое аксиальное разрешение (26, 27) и более высокий спектральный контраст между оксигемоглобином и дезоксигемоглобином (8).Оксиметрия крупных сосудов у грызунов и людей с помощью vis-OCT была успешно продемонстрирована (24, 28–31) и использована для мониторинга того, как прогрессирующая гипоксическая нагрузка (32) или повышение внутриглазного давления (ВГД) (33, 34) влияет на кислородный обмен сетчатки. Достигнуты успехи в автоматическом обнаружении задних границ сосудов (29), получении многократных околопапиллярных сканирований (31) и количественном контроле качества (35) для улучшения оксиметрии сетчатки на крупных сосудах.

В этом отчете мы описываем надежный метод измерения sO ₂ капилляров сетчатки с использованием vis-OCT.Мы представляем in vivo оценку оксигенации гемоглобина по всему сосудистому дереву сетчатки у крыс. Мы также исследуем распределение sO ₂ в различных сосудах сетчатки и капиллярных ложе и как это реагирует на изменения концентрации вдыхаемого кислорода.

Результаты

Морфология микроциркуляции сетчатки у крыс.

Три ламинарных сосудистых / капиллярных сплетения (36) — поверхностное сосудистое сплетение (SVP), промежуточное капиллярное сплетение (ICP) и глубокое капиллярное сплетение (DCP) — проецировались на изображения лица с соответствующих глубинных пластин (рис.1). По сравнению с людьми (22) сосудистые паттерны сетчатки у крыс менее плотные и не демонстрируют радиальных перипапиллярных капилляров. Из-за гораздо более высокого поглощения гемоглобином видимого света тени под сосудами намного темнее при визуальной ОКТ, чем при стандартной ОКТ. Кроме того, артефакты проецирования (37) от SVP на более глубокие капиллярные сети, характерные для стандартных OCT, отсутствовали в ICP и DCP из-за более сильного сигнала обратного рассеяния и более слабого прямого многократного рассеяния видимого диапазона (27).

( A ) B-сканированное изображение сетчатки коричневой норвежской крысы с использованием ОКТ в видимом свете. NFL, слой нервных волокон; GCL, слой ганглиозных клеток; IPL, внутренний плексиформный слой; INL, внутренний ядерный слой; OPL, внешний плексиформный слой; BM, мембрана Бруха. ( B — D ) Анфас изображения сосудистых / капиллярных сплетений. SVP проектируется в плитах NFL и GCL. ICP проецируется на плиту, содержащую внутреннюю границу INL. DCP проецируется на плиту, содержащую внешнюю границу INL.( E ) Структурное изображение лица, спроецированное из ILM в BM, наложенное на измеренные значения насыщения кислородом (sO ₂ ) в крупных сосудах, чтобы отличить артерии от вен при дыхании животного 100% O ₂ . Межплексные капилляры (белые стрелки) выглядят как темные пятна из-за большего поглощения света, чем соседние капилляры. ( F ) Наложенные ангиограммы трех сосудистых / капиллярных сплетений для демонстрации детальной организации кровообращения в сетчатке.Примеры межплексных капилляров (обозначены белыми стрелками на увеличенных изображениях) были подтверждены путем наблюдения за их присутствием в соответствующих местах. ( G ) Анфас проекции плиты NFL. Было обнаружено, что СВП проходит впереди пучков нервных волокон (яркие радиальные полосы), которые появляются кзади от сосудов. Межплексные капилляры (черные стрелки) проникают между пучками NFL и соединяют SVP с ICP и DCP.

sO ₂ Измерения в крупных сосудах позволяют отличить артерии (красные) от вен (зеленые) (рис.1 E ) (29). Прослеживая сосудистую сеть от крупных сосудов на изображениях на лице, было обнаружено, что артериальные капилляры встречаются преимущественно в СВП (рис. 1 B и SI Приложение , рис. S1), тогда как вены имеют тенденцию отводить кровь из ДКП. (Рис.1 D и SI Приложение , Рис. S1) (36). В СВП мы отметили несколько прямых связей между артериями и венами, что позволило классифицировать капилляры в этом слое по тому, были ли они связаны с артериями или венами (рис.1 B и 2). С целью анализа sO ₂ мы обозначили эти капилляры как артериальные или венозные, так как мы думали, что их ответы могут отличаться друг от друга. Подобное обозначение капилляров было невозможно для капилляров ICP и DCP, поскольку они были менее дискретными, чем SVP. Поскольку капиллярные сегменты ВЧД, по-видимому, часто заканчиваются на изображении на лице, было предложено, чтобы ВЧД служила мостиковым сплетением между СВП и ДКП в сетчатке крысы.

Типичный капилляр sO ₂ вместе с капилляром в крупных сосудах (A, артерия; V, вена) сетчатки одной крысы, реагирующей на регулирование концентрации кислорода во вдыхаемом газе, от 21% (нормоксия) до 15%. (гипоксия), затем до 100% (гипероксия) и до 21% (возврат к нормоксии). Ангиограмма (2 × 2 мм) была получена путем усреднения всех восьми сканирований при всех условиях, полученных в одной и той же области. SO ₂ в сегментах капилляров соответствовало тенденциям, показанным sO ₂ в крупных сосудах, которые уменьшались с уменьшением концентрации кислорода во вдыхаемом газе.

Поскольку три ламинарных сосудистых сплетения расположены параллельно друг другу, но в разных слоях сетчатки, вертикальные межплексные капилляры необходимы для образования связанной сети. Поскольку межплексные капилляры перпендикулярны слоям сетчатки и имеют большую длину поглощения в направлении светового излучения, они выглядели как темные пятна на структурной передней ОКТ (рис. 1 E ). Далее межплексные капилляры были идентифицированы путем наблюдения за их присутствием на наложенных ангиограммах трех сосудистых / капиллярных сплетений (рис.1 F ). Эти межплексные капилляры часто обнаруживались на дистальных концах (поворотные точки в более глубокие сплетения) поверхностных капилляров, а также в некоторых бифуркациях ( SI Приложение , Рис. S1).

Благодаря высокому разрешению vis-OCT, пучки нервных волокон можно было четко визуализировать на изображениях на лице, проецируя сигнал структурного отражения в слой нервных волокон (Рис. 1 G ). Они выглядели как яркие радиальные полосы, идущие от периферии сетчатки к диску зрительного нерва.Разрывы между пучками нервных волокон постепенно сужались по мере того, как волокна сливались по мере приближения к головке зрительного нерва. SVP можно визуализировать перед пучками нервных волокон на изображении спереди, с межплексными капиллярами, пронизывающими промежутки между пучками (рис. 1 G и SI, приложение , рис. S2).

Микроциркуляторное русло сетчатки sO

Используя алгоритм, описанный в методе , sO ₂ в капиллярах сетчатки, а также в артериях и венах сетчатки можно измерить in vivo.SO ₂ в крупных сосудах был аналогичен сообщенному ранее (24, 29, 32), с соответствующими уровнями в капиллярах. Было отмечено изменение sO ₂ крупных сосудов, а также капилляров в ответ на изменения во вдыхаемом O ₂ (рис. 2). Результаты sO ₂ между двумя сеансами измерения (рис. 3 A ) в каждом сплетении при всех условиях были повторяемыми, как показывает анализ Бланда – Альтмана ( SI, приложение , рис. S3). Средняя разница между измеренным значением sO ₂ за два сеанса составила 0.2 ± 2,6%, с коэффициентом корреляции Пирсона 0,96 (значение P <0,01). Повторяемость между сканированием (объединенное стандартное отклонение) была рассчитана как 1,9% от абсолютного значения sO ₂ .

Статистика изменений sO ₂ сосудов с концентрацией вдыхаемого кислорода от нормоксии до гипоксии, затем до гипероксии и возврата к нормоксии. ( A ) Взаимосвязь между средним значением sO ₂ в каждом сплетении между первым и вторым сеансами указывает на хорошую повторяемость капиллярной оксиметрии.( B ) Корреляция sO ₂ магистрального сосуда с изменениями системного артериального sO ₂ , которое уменьшилось при гипоксии и увеличилось при гипероксии по сравнению с нормоксией. Цвета символа точки данных обозначают артерии (красный) и вены (зеленый). ( C ) Среднее ± стандартное отклонение sO ₂ в артериях сетчатки, артериальных капиллярах SVP (SVP-AC), капиллярах ICP, капиллярах DCP, венозных капиллярах SVP (SVP-VC) и венах сетчатки для каждой концентрации вдыхаемого воздуха. кислород.( D ) SVP-AC sO ₂ уменьшалась с увеличением порядка капилляров, что указывает на доставку кислорода по этим капиллярам.

Измеренное артериальное sO ₂ сетчатки хорошо коррелировало с системным sO ₂ , а sO ₂ в венах было ниже, чем в артериях (рис. 3 B ). Усредненные значения sO ₂ в капиллярах СВП, соединенных с артериями (СВП-АС), капиллярах ВЧД и капиллярах ДКП, были одинаковыми и все были ниже, чем в артериях (рис.3 В ). В частности, венозная sO ₂ может быть ниже или выше капиллярной sO ₂ , в зависимости от условий ингаляции. Кроме того, sO ₂ в капиллярах SVP, соединенных с венами (SVP-VC), отличался от значений в других капиллярах, возможно, из-за обширного присутствия венул большого калибра, которые могут функционировать больше как вены сетчатки (рис. 3 С ).

Чтобы исследовать распределение sO ₂ более конкретно по путям перфузии, мы исследовали уровни sO ₂ по капиллярному порядку в артериальных капиллярах SVP, в которых можно было легко проследить последовательные притоки капилляров, выходящие из более крупных артериальных сосудов.Порядок капилляров определяли по количеству ответвлений в сети (метод , метод ). Капилляры первого порядка, которые на самом деле могли быть артериолами, были напрямую связаны с артериями сетчатки и имели больший калибр, чем их расположенные ниже сосуды. sO ₂ в этих сосудах был ближе к значениям в артериях сетчатки, чем у последовательных порядков капилляров (рис. 3 D ). На более высоких порядках калибр сегментов капилляров уменьшался, а расстояние перфузии увеличивалось (метод , ).В целом, sO ₂ постепенно снижалось с увеличением порядка капилляров (рис. 3 D ), что соответствовало высвобождению кислорода в ткани вдоль этих капилляров. В капиллярах пятого порядка sO ₂ поддерживалось почти на том же уровне, что и в ICP и DCP. Как и ожидалось, увеличение расстояния перфузии капилляров, которое положительно коррелировало с порядком капилляров, было связано с уменьшением sO ₂ ( SI Приложение , рис. S4).

Микроциркуляторная система сетчатки sO

В целом, sO ₂ в кровообращении сетчатки уменьшилось во время гипоксии, увеличилось во время гипероксии и вернулось к норме, когда условия вернулись к нормоксии (рис. 2 и 3 C ). Однако степень этих ответов не была одинаковой в разных сплетениях. Венозное sO ₂ изменилось наиболее резко (рис. 3 B и C ) с минимального значения 52,5 ± 5,7% при гипоксии до максимального значения 85,3 ± 6,0% при гипероксии. Экстракция кислорода, рассчитанная как разница между артериальной и венозной sO ₂ , составляла ~ 20% при нормоксии и гипоксии и снижалась до ~ 14% при гипероксии.

По сравнению с sO ₂ в крупных сосудах, sO ₂ в капиллярах изменилось меньше во время регуляции вдыхаемого кислорода. Для артериальных капилляров СВП, капилляров ВЧД и капилляров ДКП абсолютное значение sO ₂ снизилось на ~ 2% (значение P <0,01) при гипоксии и увеличилось на ~ 4% (значение P <0,01). при гипероксии по сравнению с sO ₂ ∼65% при нормоксии.

Обсуждение

Оценка насыщения капилляров кислородом желательна, но сложна.Во-первых, поскольку спектральный контраст от поглощения увеличивается с вертикальным распространением света в более глубокие слои сетчатки, капилляры становится все труднее идентифицировать из-за их малого калибра и пониженного накопления спектрального контраста. Во-вторых, клеток крови меньше, чем в крупных сосудах, и их прохождение прерывистое, что приводит к дискретному стохастическому сигналу (38). Наконец, трудно точно определить осевое положение каждого капилляра. Ранее насыщение кислородом крупных сосудов сетчатки было достигнуто нами (29) и другими группами (24, 28, 31).Возможность выполнения капиллярной оксиметрии с помощью спектрального контраста с использованием метода изображения на основе обратного рассеяния, такого как ОКТ, была продемонстрирована с помощью численного моделирования (39) и недавно была достигнута с помощью двухдиапазонной обратной спектроскопической ОКТ с двойным сканированием в ухе мыши (40). Однако капиллярная оксиметрия сетчатки является более сложной задачей из-за оптических аберраций, представленных глазом, и более строгих ограничений безопасности при лазерном освещении в глазу, чем в других тканях. В этой работе сверхвысокое разрешение vis-OCT позволило нам четко визуализировать три сосудистых сплетения в кровообращении сетчатки, а также отдельные пучки нервных волокон, что ранее было невозможно без использования адаптивной оптики для коррекции аберраций (41). .Мы достигли капиллярной оксиметрии сетчатки, эффективно извлекая спектроскопический сигнал из каждого сегмента капилляра. Как видно на рис. 2, значения sO ₂ могут быть получены практически для всех сегментов капилляров. Неудача капиллярной оксиметрии, которая произошла только на ~ 2% сегментов капилляров, была в основном из-за проблем с обнаружением задней границы сосуда. Как и ожидалось (42, 43), временные колебания sO ₂ в капиллярах, связанные со случайным прохождением отдельных эритроцитов, наблюдались между сегментами капилляров и внутри отдельных сегментов между сканированиями.Надежность алгоритма была подтверждена хорошей повторяемостью между сканированием и демонстрацией ожидаемого снижения sO ₂ вдоль капилляров SVP с известными путями перфузии.

Капилляры являются основным местом доставки O ₂ в местные ткани. Учитывая это, можно ожидать снижения sO ₂ вдоль пути кровотока. Мы обнаружили, что капиллярное sO ₂ уменьшается с увеличением порядка капилляров внутри SVP для артериальных капилляров, что согласуется со снижением давления кислорода (PO ₂ ), наблюдаемым с помощью двухфотонной микроскопии в мозговом кровообращении (18).Эти данные свидетельствуют о том, что доставка кислорода происходит по капиллярам в СВП. Интересно, что мы не наблюдали дальнейших изменений sO ₂ между капиллярами пятого порядка и капиллярами ICP и DCP. Значение этого открытия в настоящее время неясно, поскольку анатомические отношения между капиллярными слоями ICP и DCP сложны и не до конца поняты. Необходима дальнейшая работа с использованием этой технологии, чтобы помочь прояснить роль ICP и DCP в доставке кислорода к более глубоким слоям сетчатки.

Мы признаем, что капилляр sO ₂ не является прямым показателем локальной ишемии ткани. Однако это можно использовать для расчета оксигенации тканей. Поскольку кислород ткани сетчатки поступает путем диффузии из капилляров, можно сначала преобразовать измеренное значение sO ₂ в давление кислорода в капиллярах, используя кривую диссоциации кислород-гемоглобин, а затем, исходя из этого, рассчитать диффузию кислорода из капилляров в ткань сетчатки с использованием формулы Фика. закон ( Методика ).Результирующий расчет показывает различные уровни давления кислорода в тканях в разных слоях сетчатки ( SI Приложение , рис. S9), что в значительной степени соответствует опубликованному осевому профилю давления кислорода в тканях, измеренному с помощью инвазивных чувствительных к кислороду микроэлектродов у крысы. (6). Это не только демонстрирует, что оксигенация тканей может происходить из капилляра sO ₂ , но и показывает, что капиллярная sO ₂ может предоставить зависящую от уровня информацию о оксигенации сетчатки.Это может быть особенно полезно при заболеваниях, при которых некоторые слои сетчатки преимущественно повреждены, например, при глаукоме, которая в первую очередь поражает слой нервных волокон и ганглиозные клетки сетчатки, и при которых задокументировано выпадение внутренних капилляров сетчатки (44).

В этой исходной модели каждое капиллярное сплетение было упрощено до однослойного источника диффузии, что ограничивает расчетную диффузию осевым размером. В будущих доработках мы определим истинное трехмерное (3D) положение каждого судна (показано в приложении SI , рис.S5), что позволяет нам рассматривать их как диффузионные источники кислорода. По расположению этих сосудов в трех измерениях мы можем определить как боковую, так и осевую диффузию. Таким образом, измерения капилляра sO ₂ приведут к неинвазивному созданию трехмерных карт давления кислорода ткани сетчатки. Это может быть особенно полезно при вазоокклюзионных заболеваниях, таких как диабет и окклюзия сосудов, которые могут приводить к локальному снижению оксигенации тканей или потенциально, как в случае окклюзии вены сетчатки, к увеличению посткапиллярных венул, образующихся путем обхода через коллатеральные сосуды.

Как и ожидалось, системные sO ₂ и в крупных артериях и венах сетчатки изменялись параллельно с концентрацией вдыхаемого O ₂ . Однако мы обнаружили относительно небольшие изменения в капилляре сетчатки sO ₂ в условиях гипоксии и гипероксии. Хотя мы не подтвердили это на наших собственных животных с использованием альтернативного метода, отчеты с использованием микроэлектродов отметили аналогичную приглушенную реакцию напряжения кислорода на гипероксию во внутренних 50% сетчатки крысы (45, 46), что, как показано в SI Приложение , рис.S9 соответствует SVP, ICP и DCP. Интересно, что длительное воздействие кислорода на кроликов, у которых отсутствует этот контроль, может вызвать серьезную дегенерацию сетчатки (47). Наши результаты, полученные на молодых взрослых животных, вероятно, отражают способность здоровой микроциркуляции сетчатки поддерживать стабильный источник доставки кислорода при изменении системных кислородных условий. Для проверки их достоверности потребуются исследования с использованием существующей техники, а также дальнейшие уточнения, описанные здесь, с использованием моделей заболеваний сетчатки на животных.В случае хронических моделей это может потребовать проведения экспериментов с физиологической нагрузкой, таких как изменение вдыхаемого кислорода, как здесь используется, или острое повышение ВГД (33). Это поможет выявить лежащие в основе механистические изменения, такие как нарушение ауторегуляции, которые в противном случае могут быть скрыты компенсаторными механизмами.

Мы также обнаружили, что, хотя sO ₂ в венах было эквивалентно таковому в капиллярах при воздействии нормоксических условий, оно увеличивалось и было выше, чем в капиллярах при гипероксии.Как предполагают другие исследования (18, 48), это может быть связано с несоответствием между средневзвешенным по длине капилляром sO ₂ (рассчитанным усредненным капиллярным sO ₂ в этом исследовании) и средневзвешенным по потоку средним капиллярным sO ₂ (ближе к СО ₂ по жилам). В этой ситуации капилляры с более быстрым потоком (которые, как правило, имеют более высокое насыщение кислородом из-за меньшего извлечения кислорода на их пути) могут поставлять больше крови в вены. Для проверки этого, а также для понимания того, как ауторегуляция способствует контролю внутреннего напряжения кислорода сетчатки при гипероксии, потребуется способность измерять скорость кровотока в отдельных сегментах капилляров.Мы считаем, что это возможно при дальнейшей оптимизации алгоритма vis-OCT, и в настоящее время прилагаются усилия для достижения этой цели.

Для этого исследования существуют ограничения. Во-первых, наш подход требует усреднения по кадрам. Таким образом, временное разрешение в некоторых случаях может быть недостаточным для фиксации временных изменений насыщения кислородом и кислородного метаболизма. Во-вторых, необходимо помнить, что sO ₂ измеряется с использованием видимого света в качестве источника освещения. Поскольку это само по себе может вызвать микрососудистые реакции через нейроваскулярное соединение (49, 50), измерения могут частично отражать sO ₂ активной, отвечающей нервной системы.Потребуется работа с нормальными субъектами, а также с моделями болезней, чтобы лучше понять влияние этого влияния. В-третьих, для уменьшения дискомфорта (который может сопровождать обесцвечивание фоторецепторов) во время визуализации сетчатки у бодрствующих людей использование освещения меньшей мощности (<0,22 мВт) (26, 30), чем стандарт безопасности лазеров Американского национального института стандартов (ANSI), может быть более высоким. клинически приемлемо. Это, в свою очередь, может повлиять на качество изображения и измерения капилляра sO ₂ . Поскольку человеческий глаз имеет большее фокусное расстояние, чем у крысы, световой луч в зрачке должен быть увеличен для визуализации сетчатки у людей, чтобы сохранить такое же латеральное разрешение.В то время как текущий прибор обеспечивает поле обзора 20 ° × 20 °, значительно более широкие поля могут быть получены с помощью постобработки, как показано в приложении SI , рис. S1 C . В-четвертых, этот метод еще не дает велосиметрических данных для отдельных сегментов капилляров. Однако, как упоминалось выше, мы полагаем, что это станет возможным с дальнейшими улучшениями в vis-OCT. Поскольку скорость кровотока в сочетании с sO ₂ определяет скорость переноса кислорода в определенных сосудах, эта информация, примененная к трехмерным картам капилляров, может использоваться для определения региональных изменений метаболизма кислорода в определенных слоях ткани.Показанный здесь метод капиллярной оксиметрии vis-OCT является важным шагом в достижении этой возможности.

Таким образом, мы получили трехмерные изображения сетчатки грызунов с высоким разрешением с помощью vis-OCT и рассчитали sO ₂ вдоль капиллярных сегментов путем подбора их соответствующих спектроскопических сигналов. В отличие от сетчатки человека (51), мы обнаружили, что SVP проходит впереди пучков нервных волокон и что межплексные капилляры проникают в промежутки между нервными волокнами, чтобы соединиться с ICP и DCP.Из ангиограмм сосудистых сплетений мы определили путь перфузии, длину, центральную линию и нормальное направление сегментов капилляров в СВП, а также количественно оценили расстояние перфузии и порядок артериальных капилляров в этом слое. Мы выполнили капиллярную оксиметрию сетчатки в трех сосудистых сплетениях сетчатки крысы и дополнительно описали картину распределения sO ₂ вдоль пути перехода кровотока от основных артерий сетчатки к основным венам сетчатки, а также физиологические реакции на гипоксические и гипероксические состояния. .Использование этой технологии и ее расширение для определения трехмерных карт оксигенации тканей наряду с велосиметрией помогут уточнить и расширить наши представления о снабжении сетчаткой кислородом здоровья и болезней.

Методы

Подготовка животных.

В это исследование были включены шесть коричневых норвежских крыс дикого типа (в возрасте 14 недель). Первоначально животных анестезировали 5% изофлураном в запечатанном боксе в течение 10 мин, а затем 2,5% изофлураном, смешанным с ингаляционным газом во время визуализации.После анестезии животное иммобилизовали на специальной стадии визуализации с многомерными манипуляциями для совмещения. Для визуализации были выбраны правые глаза животных, в результате чего для статистического анализа было получено шесть глаз. Перед визуализацией зрачок был расширен офтальмологическим раствором 1% тропикамида. Чтобы роговица оставалась увлажненной, каждые две минуты наносили стерильный солевой раствор для орошения (Alcon Laboratories Inc.). Температуру тела животного поддерживали на уровне 38,5 ° C с помощью водного согревающего одеяла.Выхлопные газы удаляли с помощью вакуумного насоса, чтобы избежать накопления диоксида углерода и избыточного изофлурана, и собирали газовым фильтром для анестезии (OMNICON F / air, Bickford) перед выпуском на открытый воздух.

Во время визуализации концентрация кислорода во вдыхаемом газе регулировалась от нормоксии (21% O ₂ ) до гипоксии (15% O ₂ ), до гипероксии (100% O ₂ ) и возвращалась к нормоксия. Регулирование содержания кислорода достигалось путем изменения соотношения чистого кислорода, нормального воздуха и азота при поддержании общей скорости потока газа на уровне ~ 1 л / мин, с контролем концентрации кислорода с помощью калиброванного анализатора кислорода (MiniOX I; Ohio Medical Corporation).Системную сатурацию артериального оксигемоглобина (SaO ₂ ), частоту дыхания и пульс регистрировали пульсоксиметром (MouseOx Plus; STARR), прикрепленным к левой задней лапе животного. В целом частота дыхания составляла ~ 45 вдохов в минуту при нормоксии, увеличивалась до ~ 70 при гипоксии и снижалась до ~ 35 при гипероксии. Для каждого условия животному позволяли отдыхать от 3 до 5 минут, и визуализацию снимали только после стабилизации показаний SaO ₂ . Обычно животное выдерживали в каждом состоянии в течение примерно 6 минут.Все наблюдения были завершены для каждого животного примерно за 30 минут.

Все экспериментальные процедуры были одобрены институциональным наблюдательным советом / этическим комитетом и институциональным комитетом по уходу и использованию животных Орегонского университета здравоохранения и науки (OHSU).

Получение изображений OCT.

Используемый здесь vis-OCT представляет собой изготовленный на заказ прототип (27), размещенный в лаборатории Центра офтальмологической оптики и лазеров Института Кейси Глаз при OHSU. Спектр освещения охватывал высококонтрастную область гемоглобина от 510 до 610 нм (λ _c = 560 нм; полная ширина на полувысоте составляла ∼90 нм) и был откалиброван с помощью неонового калибровочного источника света (NE-1; Океанская оптика).Дисперсионное рассогласование между двумя плечами компенсировалось как физически, так и численно. Несбалансированный широкополосный оптоволоконный соединитель 90:10 подавал 10% мощности в плечо для образца (мощность = 0,8 мВт, что находится в пределах безопасного уровня мощности лазера, разрешенного стандартами ANSI). Трубка телескопа (f ₁ = 75 мм, f ₂ = 11 мм) направляла свет в глаз. Система работала с гибкой частотой дискретизации и углом сканирования при осевом сканировании, с осевым разрешением 1,2 мкм и разрешением по горизонтали ∼6 мкм с глубиной изображения 1.8 мм. Максимальная чувствительность составила 89 дБ с защищенным серебряным зеркалом.

Два повторных объемных растровых сканирования были собраны около диска зрительного нерва с полем зрения 2 × 2 мм при каждом условии ингаляции. Каждое сканирование состояло из 512 осевых профилей в направлении быстрого поперечного сканирования, чтобы сформировать сканирование B, с тремя повторными сканированиями B в каждом направлении медленного поперечного сканирования и 512 положениями медленного поперечного сканирования. Сбор данных для каждого объемного сканирования был завершен в течение 17 секунд при частоте дискретизации 50 кГц.Записанная интерферограмма обрабатывалась для получения структуры ОКТ, а для ОКТ-ангиографии использовался алгоритм амплитудно-декорреляционной ангиографии с разделенным спектром (SSADA) (52). Сегментация слоев проводилась с помощью метода графического поиска (53) на структурных изображениях B-сканирования. Затем создавали ламинарные сосудистые / капиллярные сплетения, проецируя сигнал потока в пределах определенных пластин. Регистрация (54) была выполнена для изображений на лице во всех условиях, полученных в одной и той же области, а затем изображения были усреднены для улучшения отношения сигнал / шум.

Удаление сегмента капилляра.

Используя ангиограммы ОКТ на лице (рис. 4 A ) каждого сосудистого сплетения, бинарные маски сосудов (рис. 4 B ) получали путем установления пороговых значений ангиограмм, усиленных фильтром франги-сосудистости. Для каждого глаза было создано шесть бинарных масок (36), в том числе четыре в SVP для артерий сетчатки, капилляров, соединенных с артериями (SVP-AC в Результатах ), капилляров, соединенных с венами (SVP-VC в Результатах ), и вены сетчатки, а также две для капилляров при ВЧД и ДКП.Все бинарные маски были скелетонированы (рис. 4 C ) с использованием алгоритма утончения для определения центральной линии сосудов, сокращения информации о калибрах сосудов и сохранения только связности. Сосудистые точки в скелете были дополнительно дифференцированы как сосудистые конечные точки, точки тела, точки бифуркации и точки наложения путем подсчета числа соседних сосудистых пикселей N. В частности, конечные точки капилляров имели только N = 1 соседнюю точку, точки тела имели N = 2 соседних точки, точки бифуркации имели N = 3, а точки наложения имели N больше или равное 4.

Иллюстрация экстракции сегмента капилляра. ( A ) Ангиограмма лица (2 × 2 мм), показывающая СВП. ( B ) Сосудистая бинарная маска, полученная пороговым значением улучшенной ангиограммы. ( C ) Каркас с центральными линиями сосудов. Обнаруженные точки бифуркации и наложения отмечены красными точками. ( D1 — D3 ) Все обнаруженные сегменты капилляров в отсканированном поле зрения ( D1 ) помечены порядковым номером сосудистого сегмента (зеленый текст), областью (зеленые прямоугольники) и направлением нормали (желтые стрелки).Увеличенные подробные виды, соответствующие синему и красному прямоугольникам в D1 , показаны в D2 и D3 , соответственно.

Для извлечения сегментов капилляра все точки бифуркации и наложения (красные точки на рис. 4 C ) были удалены из каркаса. Затем сегменты капилляров были изолированы друг от друга (сегмент капилляра, зеленый текст на фиг. 4 D ) с координатами центральной линии, считанными с изображения (красная линия рассеяния на фиг. 4 D ).На основе координат можно определить направление нормалей капилляров (желтые стрелки на рис. 4 D ), длину сегмента капилляра и ориентацию капилляров. Вместе с бинарными масками сосудов (рис. 4 B ) также могут быть определены бинарные маски капиллярных сегментов и калибры капилляров. Следует отметить, что сегментация капилляров также может быть выполнена волюметрически до сегментации слоя сетчатки ( SI Приложение , рис. S5).

Обнаружение задней границы капилляров.

После извлечения сегментов капилляра (рис. 5 A ) была проведена повторная выборка серии реконструированных сканирований B (рис. 5 B ) как на структурных, так и на ангиографических объемах вдоль нормальных направлений капилляров, при этом поперечные положения центрировались на осевая линия. Перед повторной выборкой исходные сканы B сначала выравнивали в соответствии с центром масс усредненного осевого профиля, чтобы уменьшить влияние движения животного. После этого восстановленные B-сканы были зарегистрированы в одном референсном кадре (мы использовали средний кадр в каждом сегменте капилляра).Сдвиги в каждой линии А регистрировались для последующей спектроскопической обработки. Затем все зарегистрированные структурные и ангиографические В-сканирования вдоль сегмента капилляра были усреднены для извлечения передней и задней границ капилляра, описанных ниже (рис. 5 C ).

Иллюстрация обработки оксиметрии на капиллярном сегменте. ( A ) Нормальные направления (желтые стрелки) были выделены вдоль центральной линии обнаруженного капилляра (красный). ( B ) Сканы B были повторно дискретизированы вдоль нормальных направлений капиллярного сегмента (пурпурные линии).( C ) Повторно выбранные сканы B были зарегистрированы и усреднены для определения задней границы (красного цвета) капилляра. ( D ) Усредненный осевой профиль отражательной способности сосуда (A _v ) и усредненный осевой профиль отражательной способности всего сканирования B (A _a ), наряду с их разницей (A _d ), могут идентифицировать заднюю часть сосуда. граница (черная пунктирная линия) глубиной перехода через ноль разностного профиля A _d. ( E ) Капилляр sO ₂ был получен путем спектроскопической подгонки (красный) к детектированному спектру (синий).

Объединенные ангиографические и структурные B-сканы затем выравнивали до границ внутренней ограничивающей мембраны (ILM) (красная линия на рис. 5 C ) для дальнейшей обработки. Поскольку реконструированные сканы B были повторно дискретизированы вдоль сегмента капилляра и усреднены, сигнал от других капилляров и шум были в значительной степени подавлены, в то время как только сигнал от конкретного интересующего сегмента капилляра был усилен. Переднюю границу сегмента капилляра определяли по первому надпороговому вокселю на усредненном осевом профиле капиллярной ангиограммы.Обычно сосудистые воксели имеют более высокий коэффициент отражения и большие значения декорреляции (из-за рассеяния красных кровяных телец), чем соседние ткани, тогда как воксели под сосудистыми пикселями имеют гораздо более низкий коэффициент отражения, чем соседние ткани из-за сильного поглощения гемоглобина в диапазоне видимого света. Задняя граница (черная пунктирная линия на рис. 5 D ) капиллярного сегмента была получена путем нахождения положения пересечения нуля в осевом профиле разности отражательной способности (A _d ) усредненного осевого профиля отражательной способности сосуда (A _{). v} ) и усредненный осевой профиль отражения для всего B-скана (A _a ) (рис.5 D ). Таким образом, процесс идентификации заднего сегмента, подробные этапы которого представлены в SI Приложение , рис. S6, был выполнен путем сравнения структурных и ангиографических осевых профилей в капиллярах с соседними тканями. Было обнаружено, что этот метод последовательно работает для сосудов разного диаметра ( SI Приложение , рис. S7).

Спектроскопическая арматура.

Оптическая плотность с пространственным и глубинным разрешением OD ( z, λ) в капилляре (синяя линия на рис.5 E ) определяется как логарифм отношения спектра отраженной интенсивности I ( z, λ) к спектру источника I ₀ (λ). Он обозначает отражательную способность ткани и определяется коэффициентами экстинкции на основе модифицированного закона Бера: OD (z, λ) = ln (I (z, λ) I0 (λ)) = — 2 (z − z0) [ CHbO2εHbO2 (λ) + CHbεHb (λ)] — α⁡ln (λ) + ln (AR0). [1]

Здесь z ₀ и z — это глубина переднего и заднего вокселей, соответственно, а z-z ₀ — накопленная длина абсорбции для сосудов.Спектр рассеяния стенки сосуда r (λ) моделировался степенным законом A • λ ^–α в борновском приближении первого порядка (55). Спектр рассеяния на опорном плече R ₀ рассматривался как постоянная, не зависящая от длины волны. Индексы HbO ₂ и Hb указывают на вклад оксигенированного и деоксигенированного гемоглобина, соответственно, с их коэффициентами экстинкции ε , относящимися к литературным значениям (8), и концентрациями C , рассчитанными путем аппроксимации, чтобы найти насыщение кислородом sO ₂ = C _HbO2 / ( C _HbO2 + C _Hb ).

Оптическая плотность OD ( z , λ) была извлечена с помощью спектроскопического анализа интерференционных полос с кратковременным преобразованием Фурье (рис. 5 E ). Было применено гауссово окно с полной шириной на половине высоты около 9 нм и интервалом около 3 нм, в результате чего в общей сложности была получена 21 разделенная полоса спектра. Только полосы в пределах контрастной области от 527 до 582 нм были выбраны для подгонки линейной регрессии для sO ₂ .

Морфология капиллярного слоя.

Расстояние капиллярной перфузии ВПВ, которое было определено как кратчайшее расстояние между сегментом капилляра и основным сосудом через сосудистую сеть (рис. 6), было количественно определено с помощью взвешенной модели задачи кратчайшего пути (56). В частности, идентифицированные сегменты капилляров были назначены в качестве узлов в модели, а идентифицированные точки бифуркации использовались для построения графа соединений для их сегментов капилляров. Вес каждого соединительного канала P _ij был определен как средняя длина капилляров для сегментов капилляров i и j .После определения расстояния перфузии также записывались списки узлов кратчайших путей. Следует отметить, что расстояние капиллярной перфузии для некоторых сегментов капилляров (отмеченных белым на рис. 6 B ) не может быть получено из-за ограниченного поля зрения.

( A ) Ангиограмма SVP, а также ( B ) карта расстояний капиллярной перфузии и ( C ) порядок капилляров для артериальных капилляров SVP.

Установив кратчайшие пути для всех сегментов капилляров, чтобы добраться до крупного сосуда, мы смогли определить основные соединения в сети.Сегменты родительской и дочерней ветвей в бифуркациях могут быть определены путем сравнения их перфузионных расстояний. Сегменты, расположенные выше и ниже по потоку для каждого сегмента капилляра, также определялись записанными списками узлов в кратчайших путях, показывая направления потока каждого сегмента капилляра ( SI Приложение , рис. S8). После этого были созданы попиксельные карты расстояния перфузии капилляров путем постепенного увеличения расстояния вдоль направления потока (рис. 6 B ).Порядок капилляров

SVC был дополнительно определен количественно для каждого сегмента капилляра путем подсчета сегментов ниже по потоку ( SI Приложение , рис. S8). Как показано на рис. 6 C , сегменты капилляров были определены как сегменты первого порядка (количество больше 20, пурпурный, что может представлять артериолы), второго порядка (количество от 19 до 8, желтый), третьего порядка ( отсчет от 7 до 3, голубой) и четвертого порядка (отсчет от 2 до 1, зеленый) сегментов капилляров. Сегменты капилляров без нижнего сегмента капилляра были идентифицированы как сегменты капилляров пятого порядка (счет 0, синий).

Расчет профиля давления кислорода в сетчатке глаза по капилляру sO

Потребность ткани сетчатки в кислороде удовлетворяется за счет диффузии кислорода из четырех капиллярных сплетений, т. Е. SVP, ICP, DCP и хориокапилляров, где давление кислорода (PO ₂ ) можно рассчитать из sO ₂ значений кривой диссоциации оксигемоглобина ( SI Приложение , рис. S9 A ) (57). Поскольку сосудистая оболочка представляет собой ткань с высокой степенью васкуляризации, предполагается, что PO ₂ в хориокапиллярных сосудах аналогичен таковому в артериях сетчатки и получается из усредненного значения sO ₂ в артериях сетчатки.Поскольку сетчатка состоит из слоев, различающихся осевым направлением, диффузию можно упростить до одномерного процесса и описать с помощью закона Фика второго порядка (6, 32, 58, 59), как показано ниже: Qi = Dkd2Pidx2 Pix = Qi2Dkx2 + αix + βi, [2]

, где Q — потребление кислорода в слое, D — коэффициент диффузии кислорода (1,97 × 10 ⁻⁵ см ² / с), k — растворимость кислорода коэффициенты [2,4 мл O ₂ / (мл сетчатки • мм рт. ст.)] с x (мкм) глубиной сетчатки и P ( x ) PO ₂ на этой глубине.Нижний индекс и указывает конкретную плиту. Основываясь на относительной глубине четырех капиллярных сплетений по отношению к этим двум слоям, мы могли бы смоделировать сетчатку в виде шести пластин ( SI Приложение , рис. S9 B ), которые представляют собой слой нервных волокон и слой ганглиозных клеток (пласт 1). , внутренний плексиформный слой (плита 2), внутренний ядерный слой и внешний плексиформный слой (плита 3), внешний ядерный слой (плита 4), внутренние сегменты фоторецептора (плита 5) и внешние сегменты фоторецептора и пигментный эпителий сетчатки (плита 6).Согласно предыдущему исследованию (59), большая часть потребления кислорода приходится на внутренний плексиформный слой внутренней сетчатки и внутренние сегменты фоторецепторов для внешней сетчатки. Таким образом, Q ₁ , Q ₃ , Q ₄ и Q ₆ считаются незначительными и устанавливаются на 0 для плит 1, 3, 4 и 6. По Решая уравнение диффузии, мы можем смоделировать профиль PO ₂ на каждой плите (уравнение 2 ).Применяя граничные условия к сплетениям четырех капилляров и другой поверхности раздела плит, получены значения α ₁ ∼ α ₆ и β ₁ ∼ β ₆ для расчета PO ₂ по глубине сетчатка.

Благодарности

Эта работа была поддержана грантами R01 EY027833, R01 EY024544, R01 EY010145 и P30 EY010572 от Национальных институтов здравоохранения (Бетесда, Мэриленд), а также грантом на неограниченное ведомственное финансирование и специальной стипендией Уильяма и Мэри Грев от исследований. по предотвращению слепоты (Нью-Йорк, штат Нью-Йорк).

Сноски

• Вклад авторов: S.P., J.C.M. и Y.J. разработали исследование; С.П., X.W. и W.C. проведенное исследование; S.P., T.T.H. и X.W. внесены новые реагенты / аналитические инструменты; S.P., B.W. и J.C.M. проанализированные данные; и S.P., T.