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Medicine

임상 연구에서 상완 동맥의 초음파 평가 내피 의존 흐름 매개 혈관 확장

Published: October 22, 2014 doi: 10.3791/52070

Summary

내피 기능 장애는 수많은 질병 상태와 관련된 인간의 심혈관 사건의 예측이다. 흐름 매개 혈관 확장 (FMD)는 내피 세포 기능을 평가 비 침습적 초음파 방법이다. 방법 론적 선택과 작업자의 경험은 결과에 영향을 미칠 수 있습니다. 인간 연구에서 FMD에 대한 체계적인 접근 방법은 여기에서 논의된다.

Abstract

혈관 내피 세포는 혈관의 내부를 모두 커버와 구조적 및 기능적 역할을 제공하는 세포의 단일 층이다. 내피는 플라즈마 성분에 백혈구 부착 및 통합뿐만 아니라 제어 투과성을 방지하는 배리어로서 작용한다. 기능적으로, 내피는 혈관 톤에 영향을 미칩니다.

내피 기능 장애는 혈관 톤, thombroresistance, 세포 증식 및 세포 분열을 조절하는 화학 종 사이의 불균형이다. 이는 죽상 경화증의 첫 단계 및 관상 동맥 질환, 말초 동맥 질환, 심장 부전, 고혈압, 고지혈증과 연관된다.

내피 기능 장애의 첫 번째 데모는 아세틸 콜린과 정량적 관상 동맥 조영술의 직접 주입을 포함했다. 아세틸 콜린은 세포 내 칼슘 증가 및 NI의 증가로 이어지는, 내피 세포 표면에 무스 카린 수용체에 결합⚻에 정해진 산화물 (NO) 생산. 내피 손상 환자는 역설적 인 혈관 수축을 경험하는 동안 그대로 내피 세포와 환자에서 혈관 확장이 관찰되었다.

고해상도 B-모드 초음파를 사용하여 말초 동맥 내피 세포 기능을 측정하는 비 침습적 생체 내 방법이 존재한다. 말초 동맥 내피 기능 밀접 관상 동맥 기능에 관한 것이다. 이 기술은 사지 허혈 다음 반응 충혈의 기간 동안 상완 동맥 %의 직경 변화를 측정한다.

내피 세포 의존적 혈관 확장 매개 흐름이라고하는이 기법은, (FMD) 임상 연구에서 설정 값을 갖는다. 그러나, 생리 학적 및 기술적 문제점의 수는 기술을위한 결과 및 해당 지침의 정확성 발행 한 영향을 미칠 수있다. 가이드 라인에도 불구하고, FMD는 크게 개인차가 남아 있고 가파른 학습 곡선을 제시한다.이 문서에서는 상완의 상완 동맥의 FMD를 측정하는 표준화 된 방법을 제시하고 내부 작업자의 변동성을 줄이기 위해 제안을 제공합니다.

Introduction

인간의 혈관 내피 세포는 신체 내에서 구조적 및 기능적 역할을 제공합니다. 조직학 섹션에서, 내피 세포는 평활근 세포 (미디어) 및 결합 조직 (외막)의 두꺼운 층의 층 위에 앉아 1-2 미크론 두께의 얇은 셀 층을 포함하고, 작은 나타난다. 전체적으로 볼, 내피는 혈액 및 혈관 평활근 조직 간의 정보 교환을위한 넓은 면적을 제공한다. 추정 한 700 평방 미터의 단면적 및 70kg의 사람에 1,000-1,500 g의 질량, 간이 질량에서 대등하다. 화학적 신호 전달에 기계식 혈관의 항상성을 유지하기 위해 건강한 내피는 허용한다. 내피 기능 장애는 이러한 매개체의 불균형 및 혈관 질환의 첫 번째 단계, 동맥 경화의 조직 학적 증거에 존재하는 사전이다. 인간의 혈관 확장 기능을 정량화하기위한 비 침습적 생체 방법동맥이 있습니다. 이 방법은, 내피 세포 의존적 혈관 확장 매개 흐름 (FMD)의 임상 시험에서 널리 사용된다.

내피 세포는 혈관의 구조적 요소로서 작용하고이 글리코 사 미노 글리 칸 및 피브로넥틴과 같은 세포 외 기질의 성분을 제조한다. 동맥 혈액의 흐름 급성 손상의 장기 변화는 구조적인 변화가 발생할 수 있습니다. 기능적으로, 혈관 내피 세포는 혈관 톤, 염증 프로세스, antithrombosis 및 항 응고의 규제에 참여하고 있습니다. 혈관 확장이 산화 질소 (NO), 프로 스타 사이클린, 내피 세포 유래 과분극 인자 (EDHF) 3-6에 의해 매개되는 동안 내피 세포는 엔도 텔린을 통해 혈관 수축에 영향을 미칩니다.

내피 기능 장애는 이러한 매개체 및 동맥 경화증의 첫 번째 단계의 임의의 손상이다. 놀랍게도 질병의기구로서, 그것의 임상 적으로 중요한 숫자와 연관되어 있지관상 동맥 질환, 고혈압 및 당뇨병과 같은 조건 7-11. 중요한 것은, 내피 기능 장애 진단 심혈관 질환이없는 사람에서 관찰 및 향후 심혈관 질환 7,12,13의 예측입니다 수 있습니다. 내피 기능 장애의 한 측정, 프래 점수와 함께, 혼자 14 중 측정 위의 추가 예후 정보를 제공 할 수 있습니다.

내피 기능 장애의 대책 약리 제의 직접 주입을 포함 할 수있다. 정량적 혈관 조영술과 함께 예를 들어 아세틸 콜린의 Intercoronary 주입, 그대로 내피 세포와 과목에서 혈관 확장을 보여줍니다. 그러나, 내피 손상 경험 역설적 인 혈관 수축을 가진 개인. 15 말초 동맥에서, 게이지 - 변형 혈량 측정법에 의한 흐름의 측정과 약리 에이전트의 주입은 16 수있다.

에이전트내피 세포에 직접 영향을주고 화학 신호를 이끌어들 내피 세포 의존적 혈관 확장제를 칭한다. 아세틸 콜린, 예를 들면, 세포 내 칼슘 농도, 산화 질소 신타 제 및 혈관 확장 활성을 증가로 이어지는 내피 세포에 무스 카린 수용체에 작용한다. 내피 세포의 개입없이 혈관 확장에 영향을 미칠 에이전트는 내피 세포에 독립적 인 에이전트라고합니다. 세포 내 칼슘 농도 (17)를 규제하는 단백질 키나제를 통해 혈관벽에 혈관 이완을 매개 5'-monophasphate (는 cGMP) - 니트로 글리세린은, 예를 들면, 수용성 guanyl 시클 라제 및 환상 구아노 신 -3 '를 활성화한다.

"흐름 중재, 내피 세포 의존성 혈관 확장"(FMD) 18라는 Celermajer 및 동료에 의해 ​​도입 된 내피 기능 장애를 정량화하기위한 비 침습적, 생체 내 방법이있다. 간단히, 변화는 혈액의 흐름 오픈 전단 응력에 민감한 이온 찬 동맥합니다내피 세포에서 넬스. 신호는 두 번째 메신저 폭포를 통해 tranduced 및 NO 생성, 내피 산화 질소 합성 효소 (eNOS의)를 활성화한다. 이 종 인접한 평활근 세포 (SMC)에 세​​포막을 가로 질러 확산된다. SMC 내 신호는 세포 내 칼슘 농도를 낮추고 혈관 이완 (19)에 영향을 미치는, 형질 도입된다. 동맥 내강의 직경은 하겐 - Poiseullie 방정식과 일치 혈류의 증가로 이어지는 증가한다. FMD의 효과는 예컨대 모노 - methylarginine (L-NMMA) 20 NO 합성 효소 억제제의 투여 폐지 될 수있다.

Celermajer 외.의 혁신적인 작품은 허혈을 따르는 반응성 충혈 중에 동맥 직경의 변화를 평가하기 위해 고해상도 B-모드 초음파의 사용을 허용하고있다. 이 기술에서는, 피험자가 앙와위 달려 상완 동맥의 직경이 길이 방향 평면에서 측정된다. 혈액 pressu재 커프는 사지에 허혈을 생산하는 데 사용됩니다. 동맥의 직경이 다시 측정된다 혈압 커프의 방출에 이어. 전단 응력의 급속한 변화는 NO 매개 혈관 확장에 대한 자극이다. 간단한 방정식 기준 직경 (수학 식 1)에 대하여 직경의 변화를 설명한다. 이 방정식, 충혈 및 기준 직경의 매개 변수의 전체 논의는, 프로토콜에서 발견 섹션을 결과 할 수있다.

여러 연구에서, %의 FMD는 설립 심혈관 질환 21 ~ 24 환자에서 심혈관 질환을 예측하는 것으로 확인되었습니다. 상완 동맥 %의 FMD과 관상 동맥 사이의 상관 관계 앤더슨 등에 의해 설립 된 FMD., 귀신을심장 (25)에 주변 장치 측정 및 더 많은 임상 관련 허혈성 변화 사이에 링크를 trating. FMD는 용기의 최대 혈관 확장을 보여주지 않는다. 이 평가를 위해, FMD은 동일한 용기의 내피 세포 의존적 혈관 확장 매개 글리세린 뒤에 수있다.

%의 FMD의 측정에 영향을 미치는 기술적 인 문제가 있습니다. 기술의 도입 이후, 여러 연구는 피험자 간 연산자 26 변동성의 높은 정도를 나타내었다. 여기에는 흡연, 고혈압 약물, 시간 공복 상태로 생리적 요인 %의 FMD에 영향을주는 것으로 나타났다. 마찬가지로, 이러한 측정 및 폐쇄 기간 사이트 커프의 위치 선택은 기술적 27,28 측정에 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 가이드 라인은 현재 합의를 설명하고 기술의 표준화 사이의 허용이 발표되었다실험실 19,29.

기술의 진화 합의에도 불구하고, 흐름 매개 혈관 확장은 주로 긴 학습 곡선에 의존 운영자 남아있다. Corretti 예를 들어, 독립적으로 작동하기 전에 숙련 된 조사관의 감독하에 소노 그래퍼 전체 100 검사를 권장합니다. 적절한 전문 지식의 수준을 유지하기 위해서는 매년 기술자 완전한 백 검사를 권장합니다. 작은 샘플 모집단 및 제한된 자원 연구자 들어, 학습 곡선 진입 장벽을 제공한다. 이 문서에서는 팔 위쪽에있는 상완 동맥의 흐름 매개 혈관 확장하는 방법을 보여주고 내 운영자 변동성을 줄이기 위해 기술 제안을 제공 할 것입니다.

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Protocol

조사가 시작한 연구의 일환으로 개발 다음 절차는, 검토하고 캘리포니아 대학에서 승인 된, 인간의 연구 (CHR) 및 모든 참가자 샌프란시스코 (UCSF)위원회는 동의를 통보했다.

1 장비

  1. FMD를 기록하고 분석하는 EKG 게이트 된 이미지 캡처 시스템을 사용한다. 데스크톱 PC에 필립스 HD11 초음파를 연결합니다.
  2. PC에 대한 특별 프레임 그래버 카드 초음파에서 비디오 신호를 연결합니다.
  3. 신호를 증폭 EKG 게이팅 모듈 초음파부터 오디오 신​​호를 릴레이. 촬상 소프트웨어는 심장주기에서 일관된 시점 식별하고 기록 할 수 있도록 이미지를, PC에 증폭 된 신호를 나른다. EKG에서 R-파의 날카로운 편향로부터의 신호를 생성한다.
  4. 상완 동맥의 깊이 분해능을 최적화하기 위해 5-12 MHz의 선형 어레이 변환기를 사용한다.

2.주제 준비

  1. 그 참가자 빨리 확인하고 시험 전에 8 시간 동안 운동을 방지뿐만 아니라 적어도 네 발로 카페인이나 니코틴을 피하십시오. 참가자가 사 반감기에 대한 혈관 톤이나 심 박출량에 영향을 미치는 약물을 피할 수 있는지 확인합니다.
    주 : 다이어트, 약물, 그리고 일의 시간이 결과에 영향을 미칠 수 있습니다.
  2. 21 ° C에서 조용하고 어두운 방에서 시험을 실시한다. 길이 방향의 연구를 수행 할 때, 일의 같은 시간에 반복 시험을 개최합니다.

3베이스 라인 측정

  1. 시험 테이블에 누운 거짓말달라고 부탁합니다. 표준 위치에 3 - 리드 심전도를 연결합니다. 피사체가 편안하게 될 수 있도록하고 시험하는 동안 움직임을 자제하는 모든 정형 외과 문제를 해결합니다.
  2. 피사체가 시험을 시작하기 전에 10 분 동안 휴식을 허용합니다. 5 분 휴식 후, 진동식, 비 침습적 혈압 모니터에 의해 피험자의 혈압을 측정한다.
    1. 에 5cm 적용근위 또는 원위 위치 중 하나에서 urniquet 커프는 상완 기술을 설명합니다.
    2. 옆으로 피사체의 팔을 확장하고 심장의 수준에서 유지한다.
    3. 운영자의 선호도에 따라, 피사체의 팔을 제한하는 테이블과 베개를 사용한다.
    4. 피로에 저항하고 손목에 대한 지원을 제공하는 위치에 작업자의 팔을 놓습니다. 손목의 확장을 최소화하고 해부학 적 중립 위치에 팔뚝을 유지하십시오.
  3. 상완 동맥의 단면 주사, 이두근의 삽입에서 시작하고 근위 진행을 수행. 상완 동맥을 확인하고 랜드 마크 역할을 할 수 담보 선박의 위치를​​ 컬러 플로우 영상을 사용합니다.
  4. 적절한 위치를 발견하면 기단은 초음파 화면의 왼쪽에 표시되도록 프로브를 90 ° 회전합니다. 상당한 연습과 섬세한 터치를 사용하여 동맥의 위치를​​ 유지합니다. VerifY 선단 근처 조직을 밀어 방향입니다. 프로브의 선단을 따라 피사체의 피부를 표시한다.
  5. 깊은 또는 프로브와의 포커스 세팅을 맞추고 "먼"상완 동맥의 벽은 화상의 수평 해상도를 향상시킬 수있다. 축 방향의 해상도를 향상시키는 더 높은 주파수 축 방향의 해상도에 프로브 설정을 다양하다.
  6. 근거리 및 원거리 벽 양쪽의 콘트라스트 분해능을 최적화하기 위해 프로브의 각도를 조정한다. 각도에 작은 변화, 콘트라스트가 향상 될 수 있습니다. 직렬 시험이 주제에 실시하는 경우 간단한 각도기로 각을 추정한다.
  7. 품질 측정을 위해, 용기는 수평 방향 및 길이 방향 축과 정렬되도록. 압력의 작은 변화를 확인 동맥을 정렬하기 위해 (프로브의 한 모서리를 경사). 전반적으로, 운전자의 피로를 방지하기 위해 압력 빛을 유지한다.
  8. 최적화 할 경우, "Pignoli의 이중선은"I를 볼 수 있도록n은 모두 벽은 내 중막 두께에 대응. 혈관 내강에 에코를 줄이기 위해 게인 조정을 사용합니다. 정확한 측정을위한 직경 양면 내막 중간체의 두께 (IMT)의 적어도 2cm 허용.

(4)베이스 라인 측정

  1. 2D 도플러 모드를 사용하여 기준선 속도를 기록한다. 루멘의 중간에 샘플 게이트를 놓고 60 °의 insonation 각도를 유지한다. 데이터의 60 초를 수집합니다.

(5) 폐쇄 단계

  1. 피사체의 수축기 혈압을 위 50mm 수은으로 커프를 팽창. 5cm 지혈대의 커프를 사용하면 수축기 혈압을 과대 평가하는 것입니다. 교합을 확인하는 차원 도플러 모드를 사용합니다.
  2. 많은 혈압 커프 서서히 5 분에 걸쳐 압력을 잃게되므로 폐쇄 기간을 추적하는 타이머를 사용한다. 완전한 폐쇄를 확인하기 위해 2D 도플러 모드를 사용합니다.
  3. 폐색 4:30 후 길이에 약간 피상적 2D-도플러 게이트를 배치동맥의 축. 기준보다 더 높은 속도 2 ~ 3 배을 설명하기 위해 수직 스케일을 조정합니다.
  4. 기록의 3시 10분에 대한 이미지 캡처 소프트웨어의 설정을 조정합니다.
  5. 커프 해제, 데이터 분석 중에 직경 피크 시간을 측정하는 중요한 파라미터의 시간을 포착 커프 놓기 전에 10 초 기록을 시작.

6 충혈

  1. 커프를 놓습니다. 동맥 커프 출시 후 표면적으로 이동할 수 있습니다으로 변화를 보상 도움이되는 소리의 증폭을 듣고있는 동안, 프로브의 위치에 작은 변화를 확인합니다. 동맥 이동하면 도플러 샘플 게이트와 insonation 각도 위치를 조정합니다.
  2. 속도 기록의 30 초 후, B-모드로 초음파를 전환합니다.
  3. 프로브가, 시험 중에 근위 밀어 프로브 위치를 확인하기 위해 피험자의 피부에 혈관 랜드 마크 또는 표시를 사용하는 것이 일반적이기 때문에. 시험이 단계는 정확한 얻기위한 중요결과.
  4. 작은 변화는 실질적으로 이미지를 향상시킬 수있는 양으로 벽에 IMT을 최적화하기 위해 프로브 위치 나 각도를 조정한다. 3 분 동안 직경을 기록한다.
  5. 반복 측정이 예정되어있는 경우, 전주 포사로부터 레코드 거리에 피사체의 피부에 마킹을 사용한다. 자신의 팔을 90도 구​​부리고 주름을 표시달라고 부탁합니다. 이전에 만든 라인이 라인에서 측정한다.

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Representative Results

유동 매개 혈관 확장의 주요 변수는 표 1에 나타낸다.

변수 설명
평균 속도 (cm / 초) 혈류에 비례하고 단면적에 반비례 도플러 스펙트럼 파형으로부터 추정 한 심장주기 동안 내강의 중앙 50 %에 혈액의 평균 동맥 속도는 (도 1 참조).
직경 (mm) 용기의 길이 방향 축선을 따라 측정 한 시야에서 내막 내막 거리 (도 2 참조). 이 기준에 반응성 충혈 동안 측정한다.
유량 (ml / 분) 순환 유체의 벌크 흐름은 평균 속도와 직경 (식 2 참조)에서 수학적으로 산출했다.
전단 응력 (다인 / cm 2) 평균 속도와 직경 유래의 속도에 비례하여, 직경에 반비례 내막 표면에 혈액 순환에 의해 가해지는 마찰력은 (수학 식 3 참조).
% FMD 충혈 님 폐색 후 동맥 직경의 변화는, 기준선 위에 직경 (수학 식 1 참조).

표 1 유동 매개 혈관 확장의 주요 변수.

이 FMD 프로토콜 % 유동 매개 혈관 확장, 유량, 및 전단 응력을 측정하기 위해 충분한 데이터를 제공 할 것이다. 기준 데이터의 60 초를 녹화 심장 박동 및 호흡의 정상적인 생리적 변화에 대한 계정을 도움이 될 것입니다. 분석 소프트웨어는베이스 라인과 충혈 단계에서 직경을 계산합니다. 일부 소프트웨어 패키지 중에 평균 유속 (m / 초)를 측정 할 수있다 시간 속도 스펙트럼 파형 아래 영역을 통합하고 나누어 심장주기에서 포인트 시간 평균 속도에 도달한다. 직경 및 속도는 조사관은 다음과 같은 변수를 계산 할 수 있습니다.

식 1.
FMD %는 다음과 같이 정의된다 : 식 (1) .

식 2.
ml의 흐름을 평균 / 분은 다음과 같이 정의된다 : 식 (2) .

식 3.
전단 응력은 다음과 같이 정의된다 : 식 (3) T의 w는 전단 응력에서 다인 / cm 2이고, Q는 평균 체적 유량이고, μ는 혈액의 점도, 0.035 포이즈 인 것으로 가정된다.

ENT "> UCSF 혈관 통합 생리학 및 실험 치료학 랩 (VIPERx)에서 수행 된 연구에서 예시 된 데이터는 표 2표 3에 제시되어있다. 간단히, 예 코호트의 단면 아암 참가자 임의로 선택된 서브 세트는 오메가 PAD 시험 (NCT01310270) 30. 모든 참가자는 환자의 말초 동맥 질환 (PAD)의 평가를 위해 샌프란시스코 재향 군인 의료 센터의 외래 환자 혈관 수술 클리닉 언급했다. PAD 진단은 상완과 발목의 현재의 가이드 라인에 근거했다 <(1.4 제외 하였다 인덱스 비압축성 동맥 ABI)는 0.9. 환자>. "아니 PAD"그룹에 포함될 내용이 ABI에 기반> 0.9 및 PAD, CAD, 및 CVD의 부재. 통계 분석을 위해 t-테스트에 의해 수행되었다 연속 변수 또는 범주 형 변수에 대한 카이 제곱 검정.

예를 들어 집단은 평균 연령은 68 ±입니다 거의 전적으로 남성이다구년과 백인, 74 %. (BMI 30 ± 6 의미) 고혈압 (84 %), 고지혈증 (78 %), 흡연력 (86 %), 비만 : 전체적으로 참가자를 포함하여 심혈 관계 위험 인자의 수를 수행한다. 전반적으로, 참가자의 16 %가 관상 동맥 질환 (CAD) 및 40 % 당뇨병의 진단의 진단을 수행한다.

고혈압의 유병률은 CAD (32 % 0 %, p <0.001), 당뇨 (56 % 대이었던 것에 비 PAD 기 (96 % 72 %, p = 0.02)보다 PAD 군에서 더 높았다 24 %, p = 0.02). PAD 기는하지만 중요도 (1.04 1.00, p = 0.065의 허리 엉덩이 비율)의 레벨에 큰 복부 지방량을했다. 마찬가지로, PAD 기는 비 PAD 기 (68 101 밀리그램 / DL, p <0.001)이지만 더 총 콜레스테롤 (142 174 밀리그램 / DL, p = 0.002)보다 더 낮은 밀도의 지질 단백질 (LDL)을 가지고 있었다. 두 그룹은 적절하게 널리 사용 O를 보여 약물로 관리했다F 스타틴과 항 고혈압 약물. PAD 그룹들은 동반 질환과 일관 아스피린 (84 % 48 %, p = 0.007) 및 베타 - 차단제 (60 % 28 %, p = 0.023)의 높은 수준을 보여준다.

표 3은 두 그룹의 예 흐름 매개 혈관 확장 데이터를 보여준다. 기본 특성은 유사한 직경, 속도 및 흐름을 나타내는 각 그룹에 대해 유사하다. PAD 기는하지만, 비-PAD 그룹 (17.3 % 23.2 %, p = 0.021)보다 더 유동 매개 혈관 확장을 보여준다. 심혈관 질환의 위험 요인 (<10 %)와 개인에 대한 예상 범위 내에서 두 군 모두 가을에 대한 결과. 여러 연구의 검토는 건강한 성인 6-10 %의 %의 FMD 낮은 팔 폐쇄 31-36을 사용하여 CAD 인구 0-5 %의 % FMD을 제안한다. 10 % 이상 값은 상완 기술 37를 사용하여 젊고, 건강한 성인에서 관찰되었다. 각 그룹 %의 FMD는 presen와 다양한 표준 편차를 가지고팅 상기 세그먼트 기회에 기초 % FMD 코호트.

1-4 FMD의 단계에서 수집 된 예제 이미지를 보여 수치입니다. 하나는베이스 라인에서 얻은 도플러 스펙트럼 파형을 보여줍니다. 화살표는 동맥 평균 속도를 계산하기위한 기초를 형성 한 심장주기의 범위를 나타낸다. 프로토콜은 60 초 동안 수집 된 여러 사이클의 결과의 평균을 요구한다. 예를 코호트에서 모든 참가자의 평균 기준 속도는 17 ± 6cm / 초였다. PAD 및 없음 PAD 코호트 사이에 유의 한 차이가 나타나지 않았다.

그림 2는베이스 라인 혈관 직경의 예 B-모드 영상을 보여줍니다. 화살표는 내막 내막 거리 루멘 직경에 대한 기준은, 측정 한 위치를 나타낸다. 코호트 예에서, 모든 참가자에 대한 기준선 평균 직경은 4.20 ± 0.57 mm였다. 사이에 유의 한 차이가 없습니다PAD 및 없음 PAD 그룹은 보였다.

그림 3은 반응성 충혈 단계에서 팔목 출시 직후 얻은 예를 도플러 스펙트럼 파형을 보여줍니다. 노란색 화살표는 커프 릴리스의 순간을 나타냅니다. 커프 후 처음 5 초에서 얻어진 파형은 반응성 충혈 속도를 계산하는 데 사용됩니다. 모든 참가자의 경우, 평균 반응성 충혈 속도는 74 ± 26cm / s로했다. 유의 한 차이는 PAD 및 없음 PAD 그룹간에 보이지 않았다.

도 4는 예를 들어 B 모드 화상 대하여 반응성 충혈 단계 동안 커프 릴리스 후 60 초를 수득 나타낸다. 기준선 직경 마찬가지로 내막 내막 거리 반응성 충혈 직경을 계산하는 데 사용된다. 모든 참가자 들어 대하여 반응성 충혈 평균 직경은 4.53 ± 0.59 mm였다. PAD와 아니오 PAD 서브 그룹 사이의 차이는 접근했지만, 유의 (p = 0.08)을 만족하지 않았다. 기준선과 R 간의 차이eactive 충혈 직경 % FMD 변수 분자의 기초를 형성한다.

특징 모든 환자
(N = 50)
PAD
(N = 25)
아니 PAD 없습니다
(N = 25)
P-값
연령, 평균 (SD), Y 68 ± 9 68 ± 6 68 ± 11 0.89
남성 섹스 (%) 98 100 96 0.31
백인 (%) 74 84 64 0.37
BMI 30 ± 6 29 ± 7 30 ± 4 0.73
허리 - 엉덩이 비율 (%) 1.02 ± 0.06 1.04 ± 0.06 1.00 ± 0.05 0.07
수축기 혈압 (mmHg로) 13677; 19 139 ± 22 134 ± 15 0.33
이완기 혈압 (mmHg로) 79 ± 10 78 ± 11 80 ± 10 0.47
지수 ABI 0.93 ± 0.27 0.72 ± 0.16 1.14 ± 0.16 <0.001
동반 질환
고혈압 (%) 84 96 72 0.02
고지혈증 (%) 78 88 68 0.09
CAD의 HX (%) 16 32 0 0.00
당뇨병 (%) 40 56 24 0.02
약물
아스피린 (%) 66 84 48 0.01
에이스 억제제 (%) 48 52 44 0.57
β-차단제 (%) 44 60 28 0.02
스타틴 (%) 66 68 64 0.77
인슐린 (%) 30 14 6 0.39
PAD의 위험 요인
흡연의 역사 (%) 86 92 79 0.24
총 콜레스테롤 (MG / DL) 158 ± 38 142 ± 31 174 ± 37 0.00
LDL (MG / DL) 85 ± 32 68 ± 27 101 ± 29 <0.001
HDL (MG / DL) 44 ± 11 43 ± 11 46 ± 10 0.30
중성 지방 (MG / DL) 153 ± 119 165 ± 125 141 ± 115 0.49
헤모글로빈 A1C (%) 6.3 ± 1.5 6.5 ± 1.5 6.1 ± 1.6 0.38
혈청 크레아티닌 (mg / dL) 1.11 ± 0.84 1.28 ± 1.15 0.95 ± 0.22 0.17
eGFR이 (㎖ / 분) 80 ± 21 75 ± 21 86 ± 21 0.10
알부민 (g / dl로) 4.0 ± 0.3 4.0 ± 0.3 4.1 ± 0.3 0.43

표 2 샘플 코호트의 기준 특성. 다음과 같은 데이터 아칸소 아르andomly 오메가 PAD 시험 (NCT01310270)와 코호트의 단면 팔에 참가자의 부분 집합을 선택. 모든 참가자는 말초 동맥 질환 (PAD)의 평가를 위해 샌프란시스코 재향 군인 의료 센터의 외래 환자 혈관 수술 클리닉라고 명했다. PAD 진단은 발목 - 상완 지수 <0.9의 현재의 가이드 라인에 근거했다. 비압축성 동맥 (ABI> 1.4)을 가진 환자는 제외 하였다. "아니 PAD"그룹에 포함될 내용은 ABI> 0.9 및 PAD, CAD, 및 CVD의 부재에 근거했다.

특징 모든 환자
(N = 50)
PAD
(N = 25)
아니 PAD 없습니다
(N = 25)
P-값
기준 동맥 직경 (SD), mm 4.20 ± 0.57 4.11 ± 0.60 4.29 ± 0.53 0.27
기준 속도(SD), cm / 초 17 ± 6 18 ± 6 16 ± 5 0.13
기준 유량 (SD), ml / 분 145 ± 68 151 ± 84 138 ± 47 0.51
기준선 전단 응력 (SD), 다인 / cm 2 12 ± 4 13 ± 5 11 ± 3 0.07
반응성 충혈 직경 (SD), mm 4.53 ± 0.59 4.38 ± 0.60 4.68 ± 0.55 0.08
반응성 충혈 속도 (SD), cm / 초 74 ± 26 70 ± 25 78 ± 27 0.32
반응성 충혈 흐름 (SD), ml / 분 735 ± 340 658 ± 327 812 ± 342 0.11
반응성 충혈 전단 응력 (SD), 다인 / cm 2 46 ± 18 46 ± 19 47 ± 18 0.79
상완 FMD (%) 8.0 ± 3.7 6.8 ± 3.5 9.1 ± 3.6 0.02

프로토콜에 기재된 바와 같이 표 3 흐름 매개 혈관 확장 분석. 기준선 직경 및 속도는 60 초 데이터의 평균이다. 대하여 반응성 충혈 직경은 60 초 후 폐색 얻었다. 대하여 반응성 충혈 속도는 커프 용출 후의 도플러 스펙트럼 파형의 제 5 초의 시간 평균 속도이었다.

그림 1
상완 동맥도 1의 기준선 속도 측정. 도플러 스펙트럼 파형은 영상 분석 시스템에 의해 포착된다. 하나의 심장주기입니다 화살표 사이에 표시. 이미지 분석 시스템은 평균 동맥 속도를 계산할 수 있습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림이
그림 2 기준 직경 측정. 내막과 미디어의 경계에 해당하는 Pignoli의 두 라인은 상완 동맥 (노란색 화살표)의 표면과 깊은 엣지에 볼 수 있습니다. 이미지가 적절한 수평 및 수직 정렬을 보여줍니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

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즉시 커프 출시 된 이후 그림 3 충혈 속도 측정. 도플러 스펙트럼 파형을 볼 수 있습니다. 커프되던 모멘트 화상 (노란색 화살표)의 왼쪽에있는 속도의 급격한 증가에 의해 알 수있다. 화상의 상부 절반은 종래 커프 릴리스 샘플 게이트의 위치를​​ 나타낸다. 커프 릴리스 후, 동맥보다 피상적 인 위치로 이동할 수 있습니다. 폐색 된 동맥의 축 위에 게이트를 배치하면 커프 출시 된 이후 동맥의 수직 이동을 보상하는 데 도움이됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 4
도 4 충혈 직경 측정. 세로보기커프 출시 된 이후 인덱스 세그먼트를 볼 수 있습니다. 직경의 변화는 작고, 화상 해석 소프트웨어에 의해 정량화 될 수있다. 표면 벽에 IMT 경계 인덱스 세그먼트 (노란색 화살표)를 따라 명확하게 볼 수 있습니다. 화살표 샤프트의 폭이 기준 직경에서 10 %의 증가를 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

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Discussion

내피 기능 장애는 용기 톤과 동맥 경화증의 개발 초기 단계에 영향을 미치는 화학적 매개체의 불균형이다. 동맥의 반응성을 측정하는 것은 이들 화학적 경로의 상태를 평가하는 방법이다. 반응성을 평가 모두 직접 및 간접 방법은 검지 손가락 (38)의 비 침습적, 펄스 파형 분석 관상 순환 내피 세포의 효능을 직접 주입에 이르기까지 서로 다른 혈관 침대를 존재한다.

상완 동맥 FMD 간접적 고주파 초음파에 의해 내피 세포 기능을 평가하기위한 기술이 확립된다. 임상 시험에서 FMD를 사용하는 장점이 있습니다. 첫째, 기술은 모집 장벽을 완화하는 이해하기 위해 비 침습적 쉽습니다. 또한, 이러한 무증상 환자에서 관상 동맥 조영술과 같은 침습적 기술의 사용은 윤리적 문제를 제기. 다음으로, FMD는 주제 혼합물 준비 최소한의 필요합니다N 침습 기술과 비교하고 전체 시험은 짧은 시간에 완료 될 수있다. 너무 오래 폐쇄 기간은 적절하게 선별 지침 및 과목 내에서 유지되는 한, FMD는 안전에 대한 약간의 우려를 선물한다. FMD 연구의 상대적 용이성 종 방향 연구에서 일련의 시험이 가능하게하지만, 테스트 치료 효과에서의 사용은 논란이있다. 마찬가지로, 현재의 임상 가이드 라인에 따르면, FMD는 심혈관 질환에 대한 위험을 개인의 특징이나 임상 결정 (39)을 만들기위한 적절한 아니다. 분석 소프트웨어의 개발은 빠른 분석, 눈부신, 반복 분석을 할 수 있습니다. 마지막으로, 기술은 잘 확립되어 있으며 다수의 연구 결과 (40)의 비교를 허용하는 기술을 사용하여 제작되었다.

재판에서 FMD의 성공적인 사용에 문제는, 그러나,이 있습니다. 우선, 기술은 긴 학습 곡선을 나타낸다. 현재 가이드 라인을 제시독립적으로 작업하기 전에 숙련 된 작업자에 따라 새로운 기술자 완료 (100)를 검색합니다. 다음으로, 설비의 비용이 작은 실험실 금지 될 수있다. 제목 제제는 이러한 응답 19,29의 크기에 영향을 미칠 수있는 현재 시각, 주위 온도 및 최근 운동 흡연, 약제, 식후 상태, 고혈당, 등과 같은 여러 요인으로서 중요하다. 이 참가자 및 프로토콜을 연구하는 엄격한 준수에주의 명령이 필요합니다. 고령자에서 혈관 팽창성에 대한 변경 사항은 FMD (19)의 예측 값을 감소 할 수 있습니다.

프로토콜은, 전술 한 바와 같이, 60 초 이후의 폐색시에 FMD %를 측정한다. 연구는 FMD이 창 (41, 42)의 외부에서 발생할 수있는 최대를 제안했다. 이 프로토콜은 3 분 후 디플레이션에 대한 연속 녹화에 의해 구제역 피크의 캡처 할 수 있습니다. 이것이 풍부한 경험을 요구하고 긴 분석 시간에 이르게 주목해야한다. 상완의 O 마찬가지로, 선택cclusion은 논쟁의 여지가있다. 유사한 전단 응력 자극과 다른 폐색 위치를 비교 연구에서, 큰 혈관 확장은 NO (20)에 의해 매개되지 않은 팽창의 일부 성분을 시사 상완 기술로 간주되었다. FMD를 이용한 연구의 메타 - 분석에서, 봇 등. 연구 (81.2 %), 상부 아암 (43)을 사용하는 기술의 대다수 FMD %의 넓은 범위를보고한다. 연령, 성별, 관상 동맥 질환의 존재, 그리고 당뇨병 조절 한 후, 아래 팔 기술은 % FMD을 (차이보기 2.47 % CI 0.55-4.39 의미) 감소하는 것으로 확인되었다. 허혈성 트리거 (상부 하부 아암)의 위치가 중요한 것으로 확인되었지만, 측정 위치 (전주 전주 포사 포사 이상)이 크게 FMD 의미는 무관 하였다. 신호 강도의 차이는 허혈성 베드의 크기에 관련 될 수있다. 현재 지침을 제안하는 실험실 및 미생물학, 상부 아암 또는 하부 아암 중 하나의 기술 사용을 지원의 시련에 대해 일관된 방법을 채택한다.

FMD에서 중요한 단계의 숫자가있다. 첫째, 주제 준비는 약물 치료,식이 요법, 니코틴 등의 요인으로 가장 중요하고, 운동 참가자의 응답에 영향을 미칠 수 있습니다. 교감 신경이 활성화 FMD 감소하므로 참가자 (44)에 대한주의 산만이나 불편을 최소화하기 위해 적절한 조치를 취. 다음에, 상완 동맥의 적절한 인덱스 세그먼트를 선택하는 단계 시험의 정확성을 개선 할 것이다. 고유 내막 라인 폐색 후 지름 변화를 측정하는 것이 중요하다. 직경의 변화는 5mm 동맥 또는 50-100 μM, 및 동맥의 직경의 5 ~ 10 %는 일반적으로 종 방향으로 변화한다 작다. 운전자의 피로가 일반적이며 초음파 프로브는 서로 다른 직경을 갖는 용기의 섹션 시험 중에 밀어있다. 그것은 담보 선박 또는 일을 확인하기 위해 중간 석회화의 영역으로 시각적으로 구별 랜드 마크를하는 것이 중요합니다전자 인덱스 세그먼트. 정위 클램프의 사용은 프로브를 길게하거나 단순히 피사체의 피부 인덱스 세그먼트를 유지할 수 마킹한다. 마찬가지로, 단계가 실수로 같은 어깨와 팔뚝 구속 베개로 자신의 팔을 움직이는 피사체를 방지하기 위해 사용하는 것이 좋습니다.

손으로 프로브를 보유하는 경우,주의가 운전자의 피로 나 반복 사용의 부상을 방지하기 위해주의를 기울여야한다. 운영자의 팔뚝은 해부학 적 중립 위치에 있도록 우리는 참가자 및 장비를 배치하는 것이 좋습니다. 10 분 동안 고정 위치에 프로브를 유지하는 데 필요한 힘을 감소 폼 테이프에 배치하여 프로브를 잡거나 케이블 클램프 수직 포스트를 사용하는 데 필요한 힘을 최소화한다.

충혈에 속도와 직경을 측정하는 것은 기술적 과제를 제시한다. 이 프로토콜은 직경 방식 측정 B-모드 영상으로 전환 한 다음 기록 속도에 도플러 스펙트럼 파형의 30 초를 측정 요구국세청. 피크 속도는 커프 방출 후에 5-10 초 사이에서 발생할 수 있고 용기는이 시간 동안 위치를 이동할 수있다. 프로브 종축 꺼져 있거나 insonation 각이> 60 ° 인 경우, 파형의 크기는 부정확 할 것이다. 선박의 길이 방향 축 위에 약간 샘플 게이트를 배치하면 모든 이동을 위해 계정을 도움이 될 것입니다. B-모드와 도플러에서 전환 할 때, 인덱스 세그먼트 위에 위치를 유지하는 것이 중요하다. 이는 동맥 이동했다 가능성 및 충혈 직경 측정 용 이미지를 최적화하기위한 짧은 시간 창 (25 초)이 존재한다. 종종, 프로브 압력, 종 배향 및 각도에 작은 변화 만 인덱스 세그먼트의 품질의 이미지를 생성하는 데 필요한. 혈관이 완전히 손실되면 빠른 횡 인덱스 세그먼트 내막의 가장 고 에코 부, 및 접근의 정확한 각도의 식별을 허용 동맥을 스캔. 그 후, 종 방향으로 프로브를 회전보기는 인덱스 세그먼트의 적절한보기로 돌아갑니다.

간단한 단계는 FMD 연구의 품질과 일관성을 향상시킬 수 있습니다. FMD 연구를 수행 할 때 UCSF 혈관 통합 생리학 및 실험 치료학 (VIPERx) 실험실 품질 관리 프로토콜을 사용합니다. 첫째, 참가자들은 연구에 영향을 미치는 약물과 행동을 방지하기 위해 표준 지침 및 사전 방문 전화를 제공하고 있습니다. 다음으로, 흐름 시트의 표준 세트는 간과하지 않는 각 참가자와 중요한 단계에 대해 동일한 방법으로 실시 시험을 보장하기 위해 연구 직원에 의해 사용됩니다. 마지막으로, 사후 시험 6 점의 등급 시스템은 각 연구를 평가하는 데 사용됩니다. 이러한 프로브, 해부학의 존재 및 내막 선 정도로 용기의 상대적인 배향 중요한 요인이 중요한 단계가 충족되도록 포함된다.

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Disclosures

저자가 공개하는 게 없다.

Acknowledgments

혈관 통합 생리학 및 실험 치료학 (VIPERx) 실험실에서이 작품은 외과, 샌프란시스코의 캘리포니아 대학과 연구 및 교육을위한 북부 캘리포니아 공과 대학에서 기금에 의해 지원되었다. 설명이 프로젝트는 연구 자원에 대한 국가 센터에서 보너스 번호 KL2RR024130에 의해 지원되었다. 내용은 전적으로 저자의 책임이며 반드시 연구 자원에 대한 국가 센터 또는 국립 보건원의 공식 견해를 대변하지 않습니다.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Philips HD 11XE ultrasound Philips Healthcare
5-12 MHz linear array transducer Philips Healthcare L12-5
Ultrasound gel Parker Laboratories
Vascular Research Tools v.5.0 Medical Imaging Applications, LLC
MIA Gating module Medical Imaging Applications, LLC
Windows XP Microsoft, Inc
Hand-held aneroid manometer Welch Allyn DS66

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의학 문제 92 내피 세포 기능 내피 기능 장애 상완 동맥 말초 동맥 질환 초음파 혈관 혈관 내피 세포 심장 혈관 질환.
임상 연구에서 상완 동맥의 초음파 평가 내피 의존 흐름 매개 혈관 확장
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Alley, H., Owens, C. D., Gasper, W.More

Alley, H., Owens, C. D., Gasper, W. J., Grenon, S. M. Ultrasound Assessment of Endothelial-Dependent Flow-Mediated Vasodilation of the Brachial Artery in Clinical Research. J. Vis. Exp. (92), e52070, doi:10.3791/52070 (2014).

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