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方法文章

微血管和内皮功能的无创评估

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DOI:

10.3791/50008

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2013年1月29日

本文内容

摘要

甲襞微循环显微镜检查是一种无创、相对经济的方法,可用于直接观察微循环。前臂血流技术可提供公认的无创性内皮功能评估指标。

摘要

作者们采用甲襞微循环显微镜和前臂血流技术,研究微血管功能障碍在心血管疾病发病机制中的作用。甲襞微循环显微镜是一种无创、相对经济的方法,可直接观察微循环。毛细血管募集率(%)通过以下方式计算:用反应性充血后毛细血管密度(反应性充血后毛细血管密度减去基础毛细血管密度)的增加值,除以最大毛细血管密度(在被动静脉阻塞期间观察到的密度)。灌注毛细血管百分比(%)表示所有存在的毛细血管中实际有血液灌注(功能活跃)的比例,其计算方法为:将反应性充血后毛细血管密度除以最大毛细血管密度。毛细血管募集率和灌注毛细血管百分比均反映功能性毛细血管的数量。前臂血流(FBF)技术提供了公认的无创性内皮功能评估指标:血管舒张程度的估计值通过计算 FBFmax/FBFbase 比值获得,即将四个 FBFmax 值的平均值除以四个 FBFbase 值的平均值。最大血管舒张时的前臂血管阻力(FVRmax)等于平均动脉压(MAP)除以 FBFmax。甲襞微循环显微镜和前臂血流技术均易于被患者接受,且可快速掌握。

通过本文所述方法获得的微血管和内皮功能指标,未来可能在临床患者心血管风险降低策略中具有应用价值。我们已发表的研究报告表明,在高血压的早期阶段(包括高血压前期),即可出现微血管和内皮功能障碍。因此,微血管和内皮功能的检测指标最终可能有助于早期识别、风险分层以及预防终末期血管病变及其潜在的致命后果。

方案

病例介绍(如适用则为必填项):不适用;这仍是一项实验性研究操作,尚未用于临床。

诊断、评估与方案(如适用,必填):不适用;此仍为实验性研究步骤,尚未用于临床。

步骤(必需):此部分应包含相关操作的逐步描述,需符合以下指南。

1. 毛细血管显微镜(图1)

  1. 我们的甲襞微循环成像技术改编自Serne及其同事1。该操作的排除标准为结缔组织血管病,因为结缔组织血管病会导致已知的毛细血管改变2。
  2. 在至少10小时的过夜禁食及20分钟静坐休息后,于上午7至11点之间,在安静、温度受控的房间(维持在21.5–22.5 °C)内,对受试者进行为期30分钟的微血管测量。受试者保持坐姿,左手置于心脏水平。
  3. 使用体视显微镜(Olympus;美国宾夕法尼亚州Center Valley)观察第三指背侧皮肤的甲襞毛细血管,该显微镜连接一台400万像素SPOT Insight黑白数码相机(型号IN-1400:Diagnostic Instruments;美国密歇根州Sterling Heights)和一台笔记本电脑(Dell Latitude D600:Del....

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结果

通过比较正常血压与高血压个体的微血管形态,其差异显而易见 图4 和 5. 图4 显示正常血压个体中排列整齐的直小血管典型网络结构。相比之下, 图5 显示出萎缩、盘绕的毛细血管排列更为紊乱的模式。

作者们长期关注微血管功能障碍在心血管疾病发病机制中的作用。在他们的首个NIH/NHLBI资助项目中,成功组建了一个包含200名个体的队列,涵盖血压正常、高血压前期和高血压受试者,并对微血管功能障碍(包括毛细血管稀疏和内皮功能指标)开展了一系列研究。该队列个体年龄范围为18至55岁,女性占60%,非裔美国人占46%,高血压前期者占61%(n=122)。我们已发表的该队列研究结果表明,微血管功能障碍在高血压早期阶段(高血压前期和1期高血压)即已存在(详细结果此前已有报道10, 11)。尽管为横断面研究,我们的发现提示,高血压相关的血管病理过程在血压轻度升高时即已启动,表明微血管功能障碍可能早于慢性持续性高血压的发生。

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讨论

甲褶微循环显微镜检查(毛细血管显微镜检查)是一种非标准化的毛细血管结构评估方法。然而,目前尚无用于直接评估毛细血管结构的标准方法。此外,毛细血管显微镜检查已在大量且不断增长的已发表研究中被广泛用于直接评估毛细血管密度12, 13, 10, 11, 14-18。此外,我们已通过将毛细血管显微镜检查结果与前臂血流量(一种公认的血管功能评估指标)10, 11以及尿白蛋白排泄率(UAE,一种公认的血管损伤评估指标)进行相关性分析,验证了该技术的有效性(未发表工作,论文正在准备中)。尽管原始方法采用视频摄影进行连续观察,但我们简化的操作方法则如操作步骤部分所述,在数分钟内多次采集静态数字图像。

尽管理论上讲,使用静态图像计数毛细血管而无动态录像作为参考时,可能会低估或遗漏毛细血管峰值密度,但我们采用在袖带释放后反应性充血高峰期间连续快速拍摄1分钟内的静态图像,并特别计数其中前四张图像,以获得最大化的缺血后毛细血管计数。此外,已有报道表明,通过在上臂施加数分钟的超收缩压水平的长时间缺血,健康受试者的充血反应至少可持续3至4分钟,而使用指套进行1分钟阻.......

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披露

作者声明在本研究的实施或发表过程中不存在任何需披露的财务利益冲突。

致谢

本研究由美国国家心肺血液研究所(National Heart, Lung, and Blood Institute)资助,资助编号为 R01HL096593 和 K23HL72825。本内容仅由托马斯杰斐逊大学负责,不代表美国国家心肺血液研究所或美国国立卫生研究院的官方观点。

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参考文献

  1. Serne, E. H., Gans, R. O., ter Maaten, J. C., ter Wee, P. M., Donker, A. J., Stehouwer, C. D. Capillary recruitment is impaired in essential hypertension and relates to insulin's metabolic and vascular actions. Cardiovasc. Res. 49, 161-168 (2001).
  2. Bollinger, A., Fagrell, B.

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标签

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