一种无创评估血管功能与形态的方法学途径

以下实验的总体目标是评估不同血管区域的亚临床动脉硬化。首先，采用激光多普勒成像结合血管扩张药物的离子导入法，检测微血管内皮功能。随后，通过血流介导的血管舒张和硝酸甘油介导的血管舒张，评估大血管内皮功能。

最后，分析颈动脉内膜中层厚度以评估其高级形态学改变。结果显示，微血管和大血管内皮功能在刺激作用下发生改变。此外，还对颈动脉血管壁的特征进行了表征。

这些方法有助于回答心血管生理学领域的一些关键问题，例如确定不同临床人群中干预措施对血管健康的影响。首先，准备激光多普勒成像仪，并使其预热至少半小时或更长时间。

校准仪器并准备好软件以供使用。同时，在亚克力舱内准备好溶液。然后将受试者带至成像仪座位处，使其身体略微后倾，头枕置于坚固的枕头上，一侧肘部弯曲成90度，前臂舒适地放置在黑色垫子上。

务必用枕头固定前臂，使其在垫子上保持稳定。接下来，准备有机玻璃腔室。首先，将腔室的插头连接到离子电渗控制器上。

然后将含有乙酰胆碱的电极室连接到阳极连接端，将含有亚硝基铁氰化钠的电极室连接到阴极连接端。随后使用双面粘性贴片将两个电极室连接至固定前臂的掌侧表面。同时，用32毫米的盖玻片覆盖电极室。

现在，在扫描仪软件中，打开位于主屏幕左上角的扫描仪设置窗口。选择图像扫描选项卡，然后单击窗口右下角的标记按钮，以确定需要扫描的区域。如有需要，仔细调整扫描头的位置，以确保准确扫描目标区域。

通过在窗口顶部附近的扫描区域部分输入扫描面积的大小，手动更改感兴趣区域。确保感兴趣区域包含每个离子电渗室的直径，并且足够大以减少皮肤血流的变异性。完成扫描设置后，即可开始扫描。

使用 LDI 图像分析软件。打开数据文件，在主窗口中选择图像审查选项。

现在标记出每个腔室外径周围的感兴趣区域。然后单击统计图标，将显示来自每个腔室12次扫描的各次扫描中每个腔室的中位灌注单位的列。记录基线灌注单位和最高灌注单位。

首先设置多普勒超声仪和实时成像血管图像分析软件。然后向受试者介绍实验装置，并让受试者在椅子上放松。请测试受试者取下手腕上的任何首饰，并使用枕头使其手臂舒适地放置。

然后在受试者的手腕上佩戴一个血压袖带。该袖带必须尽可能保持静止。接下来，将仪器的线性换能器阵列固定在立体定位夹上。

然后拧紧换能器上的夹具。接下来，打开超声设备上的菜单，将扫描频率设置为5 MHz，深度设置为约3.5 cm。

现在使用换能器，通过纵向扫描定位肱动脉。该动脉通常位于肘前窝上方2至10厘米处。然后调节增益，使血管近壁和远壁的亮度对称。

彩色多普勒将显示动脉中搏动的血流，从而将其与任何静脉区分开来。调整肱动脉的显示角度，使其在屏幕上清晰可见且呈水平方向。在软件中，它应显示为两条由清晰区域分隔的实心平行线。

使用光标标记感兴趣区域，软件将自动记录。可通过主界面上的 X 和 Y 按钮调整该区域的血管直径。现在，单击开始按钮，对动脉成像两分钟。

然后按充气键开始记录，同时将血压袖带充气至收缩压水平，持续记录五分钟。袖带放气后，应通过袖带阻断手部血流。继续记录三分钟。

此时，诱发充血，从而刺激一氧化氮介导的血管舒张。然后休息 10 分钟。接下来，重新定位肱动脉，并对动脉直径进行新的基线记录，持续两分钟。

现在，请受试者舌下含服一片500毫克的三硝酸甘油酯片剂，并继续记录五分钟。五分钟后，应取出药片，并对受试者进行不良反应监测。分析数据时，务必检查基线区域是否存在伪迹，在对剩余数值进行平均以获得基线直径前，排除所有伪迹。

此外，在进行血流介导的血管扩张分析时，检查自动检测到的最大扩张区域。如果该区域被错误识别，应手动选择一个更局限但包含峰值的区域。进行此项测量时，让受试者舒适地平躺在带有枕头的床上。

然后连接心电图导联以获取基本心电图。将导联分别连接至双臂及左脚踝。接下来，进入菜单，将扫描频率设置为10兆赫，记录深度设置为3至4厘米。

然后像之前一样调整增益。现在，请受试者将头部轻微向左转动，使用线阵探头扫描右侧颈动脉。在血管中寻找分叉点，该分叉点显示颈总动脉分为颈内动脉和颈外动脉。

沿颈动脉全长纵向扫描各个节段。如发现斑块，需辨认颈总动脉、颈内动脉和颈外动脉。立即保存图像。

选取颈动脉球约一厘米处、无斑块的区域，至少采集三幅图像。让受试者将头部转向对侧，重复上述操作以记录左侧颈动脉。随后，使用动脉测量软件包对图像进行离线分析，同时采集颈动脉内膜中层厚度（CIMT）和管腔直径的数值。

请注意，无法获取靠近管壁处的准确读数，因此仅分析来自远端管壁的读数。对一名无心血管疾病的健康中年女性采用激光多普勒成像结合离子导入法进行检测，结果显示两种刺激均使其血流中位数显著增加。

乙酰胆碱引起的血流峰值达到 455 灌注单位，硝普钠引起的血流峰值达到 446 灌注单位。在一名无心血管疾病的健康年轻女性中，同时检测了血流介导的血管舒张和硝酸甘油介导的血管舒张。血流介导的血管舒张试验使动脉直径增加了约 10%，而硝酸甘油介导的血管舒张使动脉直径增加了约 30%。在一名健康个体的左侧颈动脉中检测了颈动脉内膜中层厚度。

远壁的CIMT值为0.83毫米，管腔直径为7.71毫米。右侧颈动脉在发育后的相同测量值分别为0.87毫米和7.8毫米。这些技术为心血管生理学研究人员理解不同临床人群中心血管疾病的机制奠定了基础。