מאמר שיטה

מהירות גל הדופק, התרחבות בתיווך זרימה ועובי קרוטיד אינטימה-מדיה להערכת הסיכון הקרדיווסקולרי באוכלוסייה עם תסמונת מטבולית

2K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/65842

⸱

27 בספטמבר 2024

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Experimental Metabolism and Clinical Research Laboratory, Clinical Research Department; Laboratory of Biochemistry and Experimental Medicine, National Medical Center “20 de Noviembre”, ISSSTE, 2Bariatric Surgery Department, National Medical Center “20 de Noviembre”, ISSSTE, 3Regenerative Medicine and Tissue Engineering Laboratory, Coordination of Research, National Medical Center “20 de Noviembre”, ISSSTE

במאמר זה

סיכום

הזדקנות אנדותל / כלי דם ו atherogenesis הם מנגנונים מרכזיים המקדמים התפתחות של מחלות לב וכלי דם. הפרוטוקול הנוכחי מתאר שיטות להערכת נוקשות עורקים, תפקוד לקוי של האנדותל וטרש בחולים עם גורמי סיכון קשורים, שהם בעלי ערך רב בתחום המחקר הקרדיווסקולרי.

תקציר

מהירות גל דופק (PWV), התרחבות בתיווך זרימה (FMD) ועובי אינטימה-מדיה קרוטיד (CIMT) הן שיטות מבוססות המשמשות במחקר ובמסגרות קליניות להערכת נוקשות עורקים, תפקוד אנדותל ועורקים תת-קליניים. מדידות אלה עשויות לשקף מחלות כלי דם והתקדמות טרשת עורקים, שהם הגורמים העיקריים לאירועים קרדיווסקולריים שליליים. שיטות אלה חשובות במיוחד בקביעת תפקוד לקוי של הלב וכלי הדם בקרב אוכלוסיות עם גורמי סיכון שונים, כגון סוכרת, יתר לחץ דם ומצבים מטבוליים אחרים הקשורים לתפקוד לקוי. הם מספקים מקור מידע לא פולשני ואמין המשלים את הפרקטיקה הקלינית. ניתן להשיג גילוי מוקדם, הערכת סיכונים והחלטות טיפוליות בנוגע למחלות לב וכלי דם, ובסופו של דבר לתרום לשיפור בתוצאות החולים. כלים מסורתיים להערכת מחלות לב וכלי דם אינם חושפים אם תסמונת מטבולית משפיעה על מחלות לב וכלי דם תת-קליניות מוקדמות בחולים עם השמנת יתר. מחקרים אחרונים הדגישו את החשיבות של הכללת נוקשות עורקים ותפקוד אנדותל בהערכה קרדיווסקולרית מקיפה. לכן, מטרת המחקר הנוכחי היא לתאר שיטות המספקות מידע על הזדקנות כלי דם תת-קליניים מוקדמת, תפקוד לקוי של האנדותל ומחלות אתרוגניות, ומאפשרות ריבוד סיכון ממוקד כלי דם בקרב אוכלוסיות עם השמנת יתר ופרופילים מטבוליים שונים.

מבוא

השמנת יתר היא בעיה בריאותית מרכזית ברחבי העולם בשל הסיבוכים הקשורים אליה, כגון יתר לחץ דם, דיסליפידמיה, מחלות כבד, טרשת עורקים, עמידות לאינסולין וסוכרת מסוג 2 (T2DM), כמו גם סיכון מוגבר למחלות לב וכלי דם (CVD)1.

קבוצת הכוכבים של מצבים אלה, המכונה תסמונת מטבולית (MS), דווחה כגורם העיקרי לפתוגנזה CVD, שהיא אחד הגורמים המובילים למוות, המהווה עד 30% מכלל מקרי המוות ברחבי העולם2. לאנשים שמנים יש דרישה גבוהה יותר לחמצן וחומרים מזינים בכל הגוף עקב ביקוש מוגבר לאספקת דם, מה שמוביל לשינויים המודינמיים משמעותיים. שינויים אלה עלולים לגרום לירידה בזמינות תחמוצת החנקן (NO), לעקה חמצונית מוגברת ולתפקוד לקוי של אנדותל כלי הדם 3,4,5.

מחלות טרשת עורקים הן מחלות לב וכלי דם עיקריות ומייצגות את סיבת המוות המובילה בעולם. זהו ביטוי קליני של מספר גורמים אפשריים, כולל גורמים גנטיים וסביבתיים6. אנשים עם הפרעות מטבוליות, כגון עמידות לאינסולין או טרום סוכרת, הוכחו כבעלי שכיחות ושכיחות גבוהות משמעותית של טרשת עורקים כלילית מאשר אנשים בריאים. יתר על כן, כלי דם צפופים עם רובד שומני מאוד נמצאו עוד לפני הופעת ביטויים קליניים של תפקוד מטבולי 7,8,9,10.

נוקשות עורקים, תפקוד לקוי של האנדותל ועורקים תוארו כגורמים חשובים בהתפתחות מחלות לב וכלי דם. תהליכים אלה קשורים להזדקנות כלי הדם והיווצרות פלאק אתרוגני בכלי דם קריטיים כמו עורקים כליליים, עורקי התרדמה או הגפיים. מחקרים תרגומיים הוכיחו כי קשיחות עורקים, תפקוד לקוי של האנדותל ודלקת עורקים קשורים לנזק נפוץ לכלי הדם הנגרם על ידי דלקת כרונית, ייצור NO נמוך יותר ועקה חמצונית11,12.

מדידת מהירות גל הדופק-התרדמה-פמורלית (cfPWV) מייצגת את שיטת תקן הזהב למדידת קשיחות עורקים. cfPWV ניתן למדוד באמצעות טונומטר התרדמה בו זמנית עם שרוול הרגל כדי ללכוד צורות גל לחץ דם באתרי התרדמה ועצם הירך. לאחר מכן, תוכנה יכולה לבצע חישוב מהירות על ידי חישוב D/Δt, כאשר D הוא מרחק המעבר בין אתרי דופק התרדמה והירך, ו-Δt הוא עיכוב הזמן משיא גל ה-ECG R לכף הרגל של צורת גל הלחץ המתאימה בין צורת הגל של התרדמה והירך. קשיחות מוגברת של עורקים מרכזיים, כמו אבי העורקים, גורמת למהירות גבוהה יותר של הדופק הנפלט מהחדר השמאלי דרך העורקים, כמו גם לחזרה מהירה יותר של הלחץ המוחזר, עם עלייה בלחץ כתוצאה מכך במהלך פליטת החדר השמאלי, מה שעלול להפחית את זילוח העורקים הכליליים. לכן, cfPWV עשוי להיות שימושי כסמן של מחלת עורקים כליליים, שבץ ומחלות לב וכלי דם13,14.

כמו כן, ניתוח גלי דופק (PWA) הוא פרמטר כלי דם לא פולשני המעריך מאפייני גלי לחץ מרכזיים, כאשר לחץ דם סיסטולי ודיאסטולי אבי העורקים הם המשתנים העיקריים. על ידי מדידת קשיחות עורקים ותאימות אלסטית, PWA משקף את התרחבות העורקים, אשר קשורה קשר הדוק לסיכון קרדיווסקולרי. שיטה זו מאפשרת למדוד פרמטרים כמו מדד האוגמנטציה, שיש לו את היכולת לחזות את חומרת מחלות הלב וכלי הדם והעורקים הכליליים. ניתן לתאר את מדד האוגמנטציה באופן הבא: גל עורקי מוקדם נוצר לאחר פליטת חדר שמאל, כאשר גל מוחזר עוקב שמקורו בפריפריה. מהירותם של גלים אלה עולה בהתאם לנוקשות העורקים, ואם הגל המוחזר מגיע מוקדם לאבי העורקים המרכזי, הלחץ הסיסטולי האאורטלי יגדל. זה ידוע בשם לחץ מוגבר (AP), ואילו האחוז שלו ביחס ללחץ הדופק ידוע כמדד האוגמנטציה. PWA ניתן למדוד באמצעות שיטת טונומטריית applanation, הכוללת דחיסה קלה של העורק הברכיאלי כך שהלחץ הטרנסמורלי שלו הוא אפס. בשלב זה, ניתן למדוד לחץ עורקי ממוצע. לאחר שינוי קנה המידה של צורת גל הלחץ העורקי, החלק הסיסטולי של צורת הגל AP מנותח, תוך התחשבות גם בנתונים ביומטריים ודמוגרפיים 15,16,17. בפרט, שיטת טונומטריית האפלנציה (SphygmoCor) הראתה חזרתיות מקובלת ומתאם משמעותי עם צנתור פולשני של אבי העורקים בקביעת PWV אבי העורקים, כמו גם הסכמה טובה עם הנחיות אגודת העורקים 18,19,20.

בדיקות כלי דם אחרות כמו התרחבות בתיווך זרימה (FMD) ועובי קרוטיד אינטימה-מדיה (CIMT) מייצגות טכניקות לא פולשניות המבוצעות על ידי אולטרה-סאונד עם מתמרים ליניאריים. הליכי הערכה אלה שימושיים להערכת בריאות כלי הדם, במיוחד תפקוד לקוי של האנדותל ועורקים תת-קליניים, בהתאמה. שניהם הראו יכולת פרוגנוסטית לאירועים קרדיווסקולריים. FMD נחשב בדרך כלל השתקפות של תפקוד עורקי תלוי אנדותל, בעיקר מתווך על ידי תחמוצת החנקן. הוא משמש כסמן חלופי לבריאות כלי הדם ונעשה בו שימוש לא פולשני כדי להשוות בין קבוצות נבדקים ולהעריך את ההשפעות של התערבויות על אנשים21.

מטרת המחקר הנוכחי היא לתאר את השימוש בשיטות המניבות קביעה של סמנים המשקפים הזדקנות כלי דם תת-קלינית מוקדמת, תפקוד לקוי של האנדותל ומחלות אתרוגניות. מידע זה מאפשר ריבוד סיכונים בקרב אוכלוסיות עם השמנת יתר ופרופילים מטבוליים שונים. שיטות אלה עשויות להיות שימושיות כדי לקבוע נזק קרדיווסקולרי ופרוגנוזה, כמו גם להעריך תגובות כלי דם ואתרוגניות להתערבויות פרמקולוגיות ולא פרמקולוגיות, במיוחד בקרב אוכלוסיות עם גורמי סיכון מטבוליים.

פרוטוקול

ועדת האתיקה המוסדית של המחקר מהמרכז הרפואי הלאומי "20 de Noviembre" ISSSTE אישרה פרוטוקול זה (ID No. 386.2013). כל המטופלים שנרשמו סיפקו הסכמה מדעת בכתב. פרטי הציוד והתוכנה ששימשו במחקר זה מפורטים בטבלת החומרים.

קריטריוני הכללה/הרחקה של מטופלים:
החולים המתאימים היו מעל גיל 18 ואובחנו עם השמנת יתר חולנית (מדד מסת הגוף [BMI] >40 ק"ג/מ"ר או BMI >35 ק"ג/מ"ר עם מצבים בריאותיים הקשורים להשמנת יתר, כגון סוכרת, יתר לחץ דם או דום נשימה חסימתי בשינה/היפופנאה) ומועמדים לניתוח בריאטרי. חולים לא נכללו אם הם השתמשו בטיפול להפחתת משקל במהלך 6 החודשים שקדמו לגיוס, סבלו ממחלות דלקתיות משמעותיות, מחלת כליות ו / או כבד חמורה, ממאירות פעילה, הריון או עדות למחלות לב וכלי דם (דיווחו על עצמם או אובחנו עם מחלת לב איסכמית, מחלת עורקים כליליים, הפרעות מבניות בשריר הלב, התערבויות לבביות או היו תחת טיפול בכל אחד מהמצבים הללו).

1. הערכת פרופיל cardiometabolic

הערה: מדגם המחקר ששימש לניסוי זה כלל 21 חולי השמנת יתר בריאים מטבולית (MHO) ו-25 חולי השמנת יתר מטבולית (MUO), שנקבעו על ידי היעדר או נוכחות של תסמונת מטבולית, בהתאמה. המשתתפים היו בגילאי 43 ± 9, עם BMI של 45 ± 7.8 ק"ג/מ"ר, ו-78% היו נשים. התחלואה המשותפת השכיחה ביותר הייתה סוכרת מסוג 2, יתר לחץ דם עורקי מערכתי ו/או דיסליפידמיה. הדגימה נועדה להיות מותאמת גיל.

  1. הערכת פרופיל cardiometabolic
    1. להשיג מאפיינים דמוגרפיים ואנתרופומטריים, כגון גיל, מין, גובה, משקל, מחלות כרוניות (t2DM, יתר לחץ דם וכו '), ותרופות הנצרכות. חישוב BMI על ידי חלוקת משקל בריבוע הגובה. השג היקף מותניים על ידי מדידה בין הנקודה התחתונה של הצלע האחרונה לבין סמל האיליאק.
    2. בצע בדיקות ביוכימיות קליניות שגרתיות, כולל גלוקוז, אינסולין, בדיקות תפקודי כבד ופרופיל שומנים22.
    3. לייעד חולים כמו MUO או MHO, כפי שנקבע על ידי נוכחות או היעדר תסמונת מטבולית, בהתאמה.
      הערה: תסמונת מטבולית מאובחנת על פי קריטריונים NCEP / ATP III23. חולה מאובחן עם תסמונת מטבולית אם הם מציגים לפחות שלושה מתוך חמשת גורמי הסיכון הבאים:
    4. השמנה בטנית (היקף מותניים >102 ס"מ אצל גברים או >88 ס"מ אצל נשים). (2) רמת טריגליצרידים בסרום ≥150 מ"ג/ד"ל (1.7 מילימול/ל'). (3) רמת כולסטרול HDL <40 מ"ג / ד"ל (1.0 mmol / L) אצל גברים או <50 מ"ג / ד"ל (1.3 mmol / L) אצל נשים. (4) לחץ דם סיסטולי ≥130 מ"מ כספית או לחץ דם דיאסטולי ≥85 מ"מ כספית. (5) רמת גלוקוז פלזמה בצום ≥100 מ"ג / ד"ל (5.6 mmol / L).

2. הזדקנות כלי הדם (נוקשות עורקים)

הערה: הזדקנות כלי הדם עשויה להיות מוערכת במונחים של נוקשות אבי העורקים, אשר נקבעת על ידי לחץ הדופק המרכזי של אבי העורקים ומהירות גל הדופק התרדמה-פמורלית (cfPWV). כיום, cfPWV הוא תקן הזהב לקביעת קשיחות עורקים13.

  1. הערכת לחץ אבי העורקים
    הערה: הערכת לחץ אבי העורקים מבוצעת באמצעות מכשיר למדידת השתקפות גלי עורקים וניתוח גלי דופק (PWA), שעליו נקבעים פרמטרים של צורת גל לחץ אבי העורקים המרכזי.
    1. צור פרופיל של המטופל בתוכנת המכשיר והצג נתונים כגון מזהה מטופל, שם, תאריך לידה, מין וגובה.
    2. הניחו את המטופל במצב שכיבה למשך 5 דקות לפחות לפני תחילת ההערכה.
    3. הניחו שרוול ברכיאלי והדקו אותו סביב זרועו של המטופל, במרכזו העורק הברכיאלי, וודאו שמרכז השרוול והלב נמצאים באותה רמה.
    4. ההתקן מבצע PWA באופן אוטומטי. לחץ על לחצן התחל . השרוול יתנפח אוטומטית בפעם הראשונה כדי לקבוע לחץ סיסטולי ודיאסטולי ברכיאלי. לאחר מכן, השרוול יתנפח ויתנפח שוב כדי ללכוד את צורת הגל של PWA.
    5. להשיג PWA על ידי טונומטריית applanation, המאפשרת הקלטת דופק היקפי ויצירת צורות גל לחץ אבי העורקים המרכזי. מיקומים היקפיים עבור טונומטריה applanation כוללים עורקים brachial או רדיאלי.
    6. לאחר שינוי קנה המידה של צורת הגל בלחץ העורקי, נתח את החלק הסיסטולי של צורת הגל, תוך התחשבות גם בנתונים ביומטריים ודמוגרפיים.
      הערה: התוכנה מחשבת על בסיס הנוסחה K· פסה· (1 + Ts/Td), כאשר Psa הוא האזור מתחת לחלק הסיסטולי של העקומה מעל לחץ דיאסטולי סופי, Ts ו- Td הם משכי הזמן של סיסטול ודיאסטולה, בהתאמה, ו- K הוא קבוע הקשור לנפח שבץ24,25.
    7. חשב את מדד ההגדלה לפי ההערה להלן.
      הערה: גל עורקי מוקדם נוצר לאחר פליטת חדר שמאל, עם גל מוחזר לאחר מכן שמקורו בפריפריה. מהירותם של גלים אלה עולה בהתאם לנוקשות העורקים, ואם הגל המוחזר מגיע מוקדם לאבי העורקים המרכזי, הלחץ הסיסטולי האאורטלי יגדל. זה ידוע בשם לחץ רבודה, ואילו שיעורו ביחס ללחץ הדופק ידוע כמדד אוגמנטציה (Aix).
    8. קבל דו"ח אוטומטי של הבדיקה, המכיל פרמטרים של אבי העורקים, כולל צורת גל לחץ מרכזית ממוצעת: SP (לחץ סיסטולי אבי העורקים), DP (לחץ דיאסטולי אבי העורקים), PP (לחץ דופק אבי העורקים), MAP (לחץ עורקים ממוצע) ו- HR (קצב לב); פרמטרים קליניים המיוצגים על גרף עמודות; כמו גם Aix.
  2. ביצוע קביעת cfPWV באמצעות שיטת טונומטריית אפלנציה (SphygmoCor)
    1. הניחו שרוול עצם הירך סביב הירך של המטופל, גבוה ככל האפשר, וודאו שהצינור ממורכז בחלק העליון של הרגל.
    2. מצא את דופק התרדמה על צוואר המטופל מתחת ללסת. בקש מהמטופל לסובב מעט את ראשו הצידה; במידת הצורך, הניחו כרית מתחת לצוואר כדי לספק תמיכה. ברגע שדופק התרדמה נמצא במקום הנתפס החזק ביותר, הניחו סימן אינדיקטור על עורו של המטופל.
    3. קבל שלוש מדידות. ראשית, המרחק בין דופק התרדמה לחריץ העל-סטרנלי; שנית, המרחק בין החריץ העל-סטרנלי לבין שרוול הירך; ולבסוף, המרחק בין עורק הירך על ידי מישוש הדופק במפשעה של המטופל לבין שרוול הירך.
      הערה: כל המרחקים יילקחו בקווים ישרים (תוך הימנעות מעקומות הגוף של המטופל) ויש להגיש אותם במילימטרים.
      1. לאחר מכן, הכנס מידע על שלושת המרחקים לתוכנת cfPWV.
    4. מניחים את קצה הטונומטר באתר שבו נמצא בעבר דופק התרדמה. לאחר מכן לחץ על לחצן התחל . החיישן יזהה באופן אוטומטי את דופק התרדמה וירשום את צורת הדופק ברגע שנרשם דפוס קבוע. המכשיר יסנכרן את שני הפולסים (קרוטיד ועצם הירך) כדי לקבוע את פעימות הגל ולהעריך את זמן המעבר cfPWV והדופק (איור 1).
    5. ודא שהתוכנה מבצעת באופן אוטומטי חישוב מהירות על ידי חישוב D/Δt, כאשר D הוא מרחק המעבר בין אתרי דופק התרדמה והירך, ו- Δt הוא עיכוב הזמן משיא גל ה- ECG R לרגל צורת גל הלחץ המתאימה בין צורת גל התרדמה וצורת הגל הפמורלית.
    6. הערך בדיקת בקרת איכות, כפי שדווחה על ידי המכשיר, כדי לקבוע אם המדידות מקובלות.
      הערה: החזק את קצה הטונומטר כמו עיפרון כדי להבטיח יציבות מרבית. התאמות לחץ ומיקום על הטונומטר צריכות להיות עדינות ורכות כדי לקבל מדידות מדויקות, אשר יצוינו על ידי צבע ירוק או צהוב של קו עליון על המסך וצורות גל; אחרת, הצבע יהפוך לאדום, מה שמצביע על צורך בירידה בלחץ הטונומטר (אם האינדיקטור של רמת הלחץ עולה) או עלייה בלחץ הטונומטר (אם המחוון יורד). על המפעיל לוודא כי יש עלייה מוגדרת היטב על צורות גל התרדמה, שכן זוהי תכונה חשובה שתשמש לקביעת cfPWV. חשוב למקם את מסך המחשב במקום נוח לצפייה עבור המפעיל לפני הקביעה. אם המסך נמצא במקום שבו המפעיל מתקשה לצפות, זה יכול להפוך את לכידת הנתונים למאתגרת. המכשיר יזדקק למינימום של 10 שניות של צורות גל עקביות בו זמנית של פעימות התרדמה והירך וילכוד אוטומטית את צורות הגל; אף על פי כן, נסיבות מסוימות ידרשו מהמפעיל ללכוד את גלי הפולס באופן ידני (איור 2).

3. תפקוד לקוי של האנדותל (התרחבות בתיווך זרימה [FMD])

הערה: בדיקת התרחבות מתווכת זרימה (FMD) היא טכניקה לא פולשנית להערכת בריאות כלי הדם; הוא שימושי במיוחד להערכת תפקוד האנדותל ותואר ככלי שימושי לחיזוי אירועים קרדיווסקולריים עתידיים21. היא מבוצעת באמצעות אולטרה-סאונד עם מתמר ליניארי.

  1. ביצוע פרוטוקול FMD על פי המלצות בינלאומיות26. השתמש במד לחץ דם והנח את השרוול סביב האמה הימנית.
  2. מקם מתמר ליניארי ברזולוציה גבוהה במצב B המחובר לתוכנת הניתוח התואמת בעורק הברכיאלי.
  3. יש לסרוק לאורכו 5-10 ס"מ מעל המרפק. קבל את התמונה הברורה ביותר במצב B של הממשקים האינטימיים הקדמיים והאחוריים וקבע את קוטר העורק הבסיסי.
  4. החזק את המתמר באותה נקודה כדי להבטיח עקביות של אתר המדידה.
  5. Occlude במשך 5 דקות באמצעות שרוול לחץ הדם, להגיע ללחץ של 30-50 מ"מ כספית מעל הלחץ הסיסטולי שנקבע.
  6. לאחר דפלציה של השרוול, בצע רישום רציף של תמונת האורך של העורק הברכיאלי במשך 3 דקות, וקבע שוב את הקוטר.
  7. חשב FMD כאחוז השינוי ביחס לקוטר כלי הדם לפני ניפוח השרוול, באופן הבא: (קוטר שיא - קוטר קו בסיס)/קוטר קו בסיס (קוטר שיא - קוטר קו בסיס) / קוטר קו בסיס (קוטר שיא - קוטר קו בסיס)/ קוטר קו בסיס x 100 (איור 3). FMD% מודד את יכולתם של העורקים להגיב עם שחרור תחמוצת החנקן באנדותל במהלך היפרמיה תגובתית (בתיווך זרימה)27.
  8. הערכה נוספת של תפקוד לקוי של האנדותל על ידי קביעת פלזמה NO (ערכת בדיקת תחמוצת החנקן, זמינה מסחרית) כפי שנמדדה על ידי בדיקת אימונוסורבנט המקושרת לאנזים.
    1. הכן את העקומה הסטנדרטית ואת הדגימות, ולאחר מכן הוסף אותם לבארות בלוח הבדיקה.
    2. הוסיפו ניטראט רדוקטאז וקו-פקטור של אנזים ודגרו במשך 60 דקות בטמפרטורת החדר כדי להמיר ניטראט לניטריט.
    3. להוסיף משפרים ריאגנטים Griess; לאחר מכן לפתח בטמפרטורת החדר במשך 10 דקות, המאפשר ניטריט להפוך לתרכובת אזוכרומופור סגול עמוק, אשר משקף במדויק כמויות NO.
    4. נתח בקורא microplate על ידי מדידה בצפיפות אופטית של 540 ננומטר.

4. אטרוגנזה תת-קלינית (עובי קרוטיד אינטימה-מדיה [CIMT])

הערה: חולים חייבים להיות ממוקמים במצב שכיבה בנוחות, עם הראש מסובב כדי לחשוף את הווריד הצווארי ואת עורק התרדמה; ניתן להשתמש במגבת מגולגלת או כרית מתחת לצוואר כדי לחשוף טוב יותר את התרדמה.

  1. בצע את פרוטוקול מדידת עובי התרדמה אינטימה-מדיה (CIMT) על פי קונצנזוסמומחה 28,29 כדלקמן: החל בדיקה אולטרה-סונוגרפית 4.0 MHz כדי לזהות מבנים של כלי הדם בצוואר, כגון עורק התרדמה ווריד הצוואר, כמו גם בלוטת התריס, בכיוון רוחבי בבסיס הצוואר.
  2. אתר את עורק התרדמה הימני באמצעות כיוון רוחבי של המתמר, נע בכיוון צפאלי עד לזיהוי פקעת התרדמה והתפצלות עורק התרדמה הפנימי והחיצוני. לאחר מכן, סובב את המתמר ב- 90° כדי להשיג תצוגה אורכית של נורת התרדמה.
  3. קבעו את עובי האינטימה-מדיה של התרדמה על-ידי מדידת המרחק בין ממשקי אינטימה-לומן ומדיה-אדוונטיה לאורך טווח דיסטלי של 1 ס"מ מנורת התרדמה (איור 4).
    הערה: הפרוטוקול אינו כולל מעקב, תרופות או התערבויות.

תוצאות

הנבדקים סווגו כ-MHO ו-MUO בהתבסס על הפרופיל הקרדיומטבולי שלהם. קבוצת MUO הראתה שכיחות גבוהה יותר של מחלות כרוניות, כגון יתר לחץ דם עורקי מערכתי, סוכרת מסוג 2 (t2DM) ודיסליפידמיה. באופן דומה, פנוטיפ MUO הראה רמות גבוהות של גלוקוז והמוגלובין מסוכרר (HbA1c), כמו גם הבדלים בטריגליצרידים ובכולסטרול הכללי (טבלה 1).

לאחר מכן הוערכה הזדקנות כלי הדם, המשקפת נוקשות עורקים ותפקוד לקוי של האנדותל, שנקבעה באמצעות פרמטרים המודינמיים של אבי העורקים, FMD ותחמוצת החנקן (NO), בהתאמה. בנוסף, טרשת עורקים תת-קלינית הוערכה על ידי מדידת CIMT (טבלה 2).

קבוצת MUO הציגה ערכים נמוכים יותר של FMD (4.87% ± 1.80% לעומת 7.32% ± 2.90%, p = 0.001; טבלה 2) ופלזמה NO (154.3 μM/L ± 6.15 μM/L לעומת 170.6 μM/L ± 4.97 μM/L, p = 0.04; טבלה 2 ותרשים 5) בהשוואה לקבוצת ה-MHO. עם זאת, לא נמצאו הבדלים סטטיסטיים בפרמטרים המודינמיים של אבי העורקים וב- CIMT.

figure-results-1
איור 1: ייצוג סכמטי של הערכת מהירות גל הדופק התרדמתי-פמורלי. איור זה ממחיש את המתודולוגיה להערכת מהירות גלי הדופק של קרוטיד-פמורל (PWV), מדד מרכזי לנוקשות עורקים ובריאות הלב וכלי הדם. טונומטריית התרדמה וקביעת דופק הירך מתוארים כשלבים אינטגרליים במערכת מדידת PWV עורקית. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-2
איור 2: צורות גל של דופק התרדמה והירך נקבעו כדי להעריך את מהירות גל הדופק של התרדמה-עצם הירך. זמן (ציר x) ומשרעת של צורת הגל (ציר y) מוצגים. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-3
איור 3: התרחבות בתיווך זרימה (FMD). הערכת קוטר של העורק הברכיאלי, או (A) לפני או (B) לאחר חסימת העורק, כדי לקבוע את תפקוד האנדותל באמצעות חישוב ההתרחבות. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-4
איור 4: אולטרה-סאונד של התרדמה כדי לקבוע את עובי האינטימה-מדיה (CIMT). חשוב לבצע שלוש מדידות מזוויות קדמיות, צדדיות ואחוריות. קביעת CIMT מבוצעת משני צידי צווארו של המטופל. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-5
איור 5: בדיקות תפקודי אנדותל. השוואה של התרחבות מתווכת זרימה (FMD, משמאל) ותחמוצת החנקן בפלזמה (NO, מימין) בין חולי MHO ו- MUO. תסמונת מטבולית מורידה באופן משמעותי את הזמינות הביולוגית NO; לכן, לעורקים של חולים אלה יש יכולת מופחתת להתרחב לאחר לחץ במהלך בדיקת FMD. *P < 0.05. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

השמנת יתר בריאה מטבולית (MHO)השמנת יתר מטבולית (MUO)ערך P
n = 21n = 25
גיל69.3 ± 7.6375.7 ± 7.750.0695
מין זכר5 (23.8)9 (36)0.5223
יתר לחץ דם עורקי מערכתי7 (33.3)19 (76)0.0067*
סוכרת מסוג 21 (4.8)17 (68)<0.0001*
דיסליפידמיה3 (14.3)16 (64)0.0009*
BMI46.27 ± 4.8647.61 ± 6.900.2288
גלוקוז90.59 ± 2.46100.4 ± 3.380.0273*
המוגלובין מסוכרר (HbA1c)5.514 ± 0.106.186 ± 0.190.0053*
אינסולין26.68 ± 3.646.64 ± 9.570.2723
טריגליצרידים109.5 ± 7.82197.1 ± 37.150.0005*
HDLc49.86 ±5.3840 ± 1.720.1163
LDLc115.9 ± 7.095115.3 ± 8.230.7131
סה"כ כולסטרול186.7 ± 6.47167.7 ± 11.840.0392*
משתנים קטגוריאליים הושוו על ידי מבחן פישר מדויק; ואילו משתנים כמותיים הושוו על ידי U-mann Withney או T-test דו-כיווני, בלתי תלוי, על פי הערכת נורמליות. מובהקות סטטיסטית נשקלה אם p<0.05. קיצורים: BMI; אינדקס מסת גוף, המוגלובין מסוכרר A1c, המוגלובין מסוכרר A1c

טבלה 1: מאפיינים בסיסיים של המטופלים. הטבלה משווה מאפיינים בסיסיים בין נבדקים עם MUO (השמנת יתר לא בריאה מטבולית) ו- MHO (השמנת יתר בריאה מטבולית).

השמנת יתר בריאה מטבולית (MHO)השמנת יתר לא בריאה מטבולית (MUO)p
n = 21n = 25
לחץ סיסטולי אבי העורקים (mmHg)121.1 ± 3.77119.7 ± 2.930.9608
לחץ דיאסטולי אבי העורקים (mmHg)78.5 ± 2.5675.96 ± 1.790.515
AIX (%)26 ± 3.1630.08 ± 2.190.2823
מהירות גל פולס (m/s)6.089 ± 0.326.854 ± 0.260.3154
FMD (%) &7.32 ± 2.904.87 ± 1.800.0011*
CIMT (מ"מ)0.69 ± 0.020.704 ± 0.030.933
תחמוצת החנקן (uM/L)170.6 ± 4.97154.3 ±6.150.0443*
משתנים כמותיים הושוו על ידי U-mann Withney או T-test דו-כיווני, בלתי תלוי, על פי הערכת נורמליות. מובהקות סטטיסטית נשקלה אם p<0.05. קיצורים: AIX – מדד הגדלת אבי העורקים; FMD – התרחבות בתיווך זרימה; CIMT – קרטיד אינטימה-מדיה עובי. (&) בשל שטח פיזי מוגבל במעבדה שלנו, נתוני FMD המוצגים התקבלו במצב ישיבה, אשר עשוי לשנות את ערך FMD, שכן מדידת FMD מומלצת במצב שכיבה.

טבלה 2: הערכת סיכון קרדיווסקולרי. הטבלה משווה גורמי סיכון קרדיווסקולריים בין נבדקים עם MUO (השמנת יתר מטבולית לא בריאה) ו- MHO (השמנת יתר בריאה מטבולית).

דיון

טיפול בבריאות כלי הדם והבנה וניהול של סיכונים קרדיווסקולריים חיוניים למניעה, התערבות מוקדמת והפחתת הנטל העולמי של מחלות לב וכלי דם. בהקשר זה, השימוש המשולב בשיטות להערכת האלסטיות והתאימות של דופן העורקים (כולל פרמטרים המודינמיים של אבי העורקים, cfPWV לנוקשות עורקים ומדד אוגמנטציה), ייצור תחמוצת החנקן באנדותל וטרשת עורקים מספקים הערכה מקיפה יותר. שיטות אלה שימושיות מאוד למחקרים תרגומיים, אפיון גורמי סיכון קרדיווסקולריים והערכות קרדיווסקולריות בניסויים קליניים, ובכך משפרות את הבנתנו את בריאות כלי הדם ואת ההתקדמות של מחלות לב וכלי דם ועורקים כליליים30,31.

לדוגמה, התרחבות מתווכת זרימה (FMD) שימשה כדי להבין טוב יותר את השלכות האנדותל וכלי הדם הנגרמות על ידי COVID-19, כדי לאפיין תפקוד לקוי של האנדותל בהפרעות במערכת החיסון כגון זאבת אדמנתית מערכתית, ולחקור אם נזק אנדותל תורם ליתר לחץ דם ולסיכון קרדיווסקולרי בהיפראוריצמיה 32,33,34.

יתר על כן, מחקרים אחרים חקרו את ההשפעה של שינויים באורח החיים, כגון פעילות גופנית ושינויים תזונתיים, על נוקשות עורקים, תפקוד אנדותל ו- CIMT. על ידי שימוש בכלים אלה, חוקרים יכולים למדוד באופן אובייקטיבי את היעילות של התערבויות ולעקוב אחר שינויים בבריאות העורקים לאורך זמן35.

במחקר הנוכחי הושוו סמנים המשקפים הזדקנות כלי דם באוכלוסיות עם סיכון קרדיומטבולי. באופן מעניין, הקבוצה עם סיכון קרדיומטבולי גבוה יותר הראתה פגיעה משמעותית בתפקוד האנדותל, כפי שנקבע על ידי רמות FMD ו- NO, בעוד שלא נצפה הבדל בהתקדמות טרשת עורקים על פי CIMT.

כאן, התוצאות של FMD עולות בקנה אחד עם ממצאים ממחקרים אחרים36,37, התומכים בהשפעה של סיכון מטבולי על תגובת הרחבת כלי הדם. חוסר הקשר בין FMD ו- CIMT ניתן לייחס את פער הזמן בין תפקוד לקוי של האנדותל לבין התפתחות לאחר מכן של נגעים בכלי הדם. יתר על כן, תפקוד לקוי של האנדותל קשור ככל הנראה לתגובות דלקתיות, בעוד ששינויים מורפולוגיים במבנה כלי הדם עשויים להיות קשורים לעיצוב מחדש חוץ-תאי38. זה מצביע על כך שאנשים עם תסמונת מטבולית עשויים להציג תגובות שונות לטיפולים המתמקדים בתפקוד כלי הדם, בעוד התקדמות טרשת עורקים עשויה להיות מושפעת מגורמים אחרים. זה מדגיש את החשיבות של שימוש בסמנים ביולוגיים מרובים כדי להעריך באופן מקיף את בריאות כלי הדם הכללית.

אתגרים מסוימים עשויים להתעורר במהלך מדידות של קשיחות עורקים, FMD ו- CIMT אם הציוד אינו מתאים או הסביבה אינה מתאימה. לצורך תיקוף, מומלץ להעריך שונות בין צופה ובתוך משקיף. כמו כן, כמה מגבלות של טכניקות אלה כוללות: (1) התוצאות המתקבלות עשויות לחול על תפקודי כלי דם ספציפיים ואזורים אנטומיים, ובכך אינן משקפות את בריאות כלי הדם הכללית; (2) דיוק האמצעים יכול להיות תלוי במפעיל, והתוצאות עשויות להשתנות אצל אותו אדם לאורך זמן בשל גורמים כגון מצב הידרציה, תנוחת גוף וארוחות אחרונות; (3) בעוד בדיקות יכולות להצביע על נוכחות של נוקשות עורקים, תפקוד לקוי של האנדותל, או אטרוגנזה מואצת, הם עשויים שלא לספק תובנות לגבי הגורמים הבסיסיים. יתר על כן, בריאות כלי הדם היא דינמית ויכולה להשתנות עם הזמן, והמדידות עשויות שלא ללכוד את פרופיל הסיכון הקרדיווסקולרי המלא של הפרט. מחקר מתמשך משפר את הבנתנו את המדידות הללו, וחידודים בטכניקות מדידה ופרשנות עדיין מתפתחים.

לסיכום, פרמטרים המודינמיים של אבי העורקים, FMD ו- CIMT מייצגים כלי אבחון שימושיים ולא פולשניים להערכת בריאות ומחלות לב וכלי דם.

גילויים

למחברים אין מה לחשוף.

תודות

המחברים מודים על תמיכתה של התוכנית המוסדית E015.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
מכשיר למדידת השתקפות גל עורקי וניתוח גלי דופקמנתח ATCORSphygmoCorשל גלי דופק ללחץ מרכזי הוא מכיל שרוול זרוע ושרוול עצם הירך
קורא Microplate לספיגה, SunriseTecan 30190079מצב זיהוי: ספיגה; טווח אורכי גל: 340 ננומטר - 750 ננומטר; אורך גל מסנן: 405 ננומטר,  450 ננומטר,  492 ננומטר,  620 ננומטר; פורמט צלחת 96 צלחות באר
ערכת בדיקת תחמוצת החנקן Abcamab65328ערכת בדיקת תחמוצת החנקן, קולורימטרי, Abcam Cat. ab65328 עבור צלחות 96 בארות
אולטרסאונד Portatil למדידת FMDSonolifeMED 36-13מתמר ליניארי אולטרסאונד
תוכנה עבור FMD WirelessUSGSonoStarMed TechnologiesWirelessUSG v. 3.6.52תוכנה המשמשת למדידת קוטר העורק עבור FMD
תוכנה המשמשת לחישוב פרמטרים וסקולריים מצורת גל ניתוחATCORתוכנת SphygmoCor XCELהמשמשת לשילוב פרופיל המטופל, ניתוח צורות גל, חישוב PWA, PWV ופרמטרים וסקולריים אחרים
מד לחץ דם SphygmomanometerHomecareANEROIDE 1000100% כותנה צמיד מתכוונן עצמי עם וו, שרוול מחוון עורק למבוגרים.
אולטרסאונד למדידת CIMTPhilips EPIQ7L12-3 מתמר מערך ליניארי בפס רחבמתמר ליניארי (מתמר מערך ליניארי בפס רחב)

מקורות

  1. Csige, I., et al. The impact of obesity on the cardiovascular system. J Diabetes Res. 2018, 3407306(2018).
  2. McAloon, C. J., et al. The changing face of cardiovascular disease 2000-2012: An analysis of the World Health Organization Global Health Estimates data. Int J Cardiol. 224, 256-264 (2016).
  3. Virdis, A. Endothelial dysfunction in obesity: Role of inflammation. High Blood Press Cardiovasc Prev. 23 (2), 83-85 (2016).
  4. Medina-Leyte, D. J., et al. Endothelial dysfunction, inflammation and coronary artery disease: Potential biomarkers and promising therapeutical approaches. Int J Mol Sci. 22 (8), 3850(2021).
  5. Mikael, L. R., et al. Vascular aging and arterial stiffness. Arq Bras Cardiol. 109 (3), 253-258 (2017).
  6. Liang, Y., et al. The Mechanisms of the development of atherosclerosis in prediabetes. Arq Bras Cardiol. 22 (8), 4108(2021).
  7. Açar, B., et al. Association of prediabetes with higher coronary atherosclerotic burden among patients with first diagnosed acute coronary syndrome. Angiology. 70, 174-180 (2019).
  8. Amano, T., et al. Abnormal glucose regulation is associated with lipid-rich coronary plaque: Relationship to insulin resistance. JACC Cardiovasc Imaging. 1, 39-45 (2008).
  9. Fan, J., Watanabe, T. Atherosclerosis: Known and unknown. Pathol Int. 72 (3), 151-160 (2022).
  10. Coutinho, M. S. S. A. Abdominal adiposity and intima-media carotid thickness: An Association. Arq Bras Cardiol. 112 (3), 228-229 (2019).
  11. Zanoli, L., et al. Arterial stiffness in the heart disease of CKD. J Am Soc Nephrol. 30 (6), 918-928 (2019).
  12. Boutouyrie, P., et al. Arterial stiffness and cardiovascular risk in hypertension. Circ Res. 128 (7), 864-886 (2021).
  13. Ben-Shlomo, Y., et al. Aortic pulse wave velocity improves cardiovascular event prediction: An individual participant meta-analysis of prospective observational data from 17,635 subjects. J Am Coll Cardiol. 63 (7), 636-646 (2014).
  14. Butlin, M., Ahmad, Q. Large artery stiffness assessment using SphygmoCor technology. Pulse. 4 (4), 180-192 (2017).
  15. Choi, J., Kim, S. Y., Joo, S. J., Kim, K. S. Augmentation index is associated with coronary revascularization in patients with high Framingham risk scores: A hospital-based observational study. BMC Cardiovasc Disord. 19 (15), 131(2015).
  16. Doupis, J., Papanas, N., Cohen, A., McFarlan, L., Horton, E. Pulse wave analysis by applanation tonometry for the measurement of arterial stiffness. Open Cardiovasc Med J. 10, 188-195 (2016).
  17. Saugel, B., et al. Cardiac output estimation using pulse wave analysis-physiology, algorithms, and technologies: A narrative review. Br J Anaesth. 126 (1), 67-76 (2021).
  18. Grillo, A., et al. Short-term repeatability of non-invasive aortic pulse wave velocity assessment: comparison between methods and devices. Am J Hypertens. 31 (1), 80-88 (2017).
  19. Salvi, P., et al. Non-invasive estimation of aortic stiffness through different approaches. Hypertension. 74 (1), 117-129 (2019).
  20. Milan, A., et al. Current assessment of pulse wave velocity: Comprehensive review of validation studies. J Hypertens. 37 (8), 1547-1557 (2019).
  21. Thijssen, D. H., et al. Assessment of flow-mediated dilation in humans: A methodological and physiological guideline. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 300 (1), H2-H12 (2011).
  22. Costa Pereira, L. M., et al. Assessment of cardiometabolic risk factors, physical activity levels, and quality of life in stratified groups up to 10 years after bariatric surgery. Int J Environ Res Public Health. 16 (11), 1975(2019).
  23. Grundy, S. M., Hansen, B., Smith, S. C. Jr, Cleeman, J. I., Kahn, R. A. Clinical management of metabolic syndrome: Report of the American Heart Association/National Heart, Lung, and Blood Institute/American Diabetes Association conference on scientific issues related to management. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 24 (2), e19-e24 (2004).
  24. Williams, R. R., Wray, R. B., Tsagaris, T. J., Kuida, H. Computer estimation of stroke volume from aortic pulse contour in dogs and humans. Cardiology. 59 (6), 350-366 (1974).
  25. Kouchoukos, N. T., Sheppard, L. C., McDonald, D. A. Estimation of stroke volume in the dog by a pulse contour method. Circ Res. 26 (5), 611-623 (1970).
  26. Corretti, M. C., et al. Guidelines for the ultrasound assessment of endothelial-dependent flow-mediated vasodilation of the brachial artery: A report of the International Brachial Artery Reactivity Task Force. J Am Coll Cardiol. 39 (2), 257-265 (2002).
  27. Atkinson, G., Batterham, A. M. The percentage flow-mediated dilation index: A large-sample investigation of its appropriateness, potential for bias and causal nexus in vascular medicine. Vasc Med. 18 (6), 354-365 (2013).
  28. Touboul, P. J., et al. Mannheim carotid intima-media thickness consensus (2004-2006). An update on behalf of the Advisory Board of the 3rd and 4th Watching the Risk Symposium, 13th and 15th European Stroke Conferences, Mannheim, Germany, 2004, and Brussels, Belgium, 2006. Cerebrovasc Dis. 23, 75-80 (2007).
  29. Touboul, P. J., et al. Mannheim carotid intima-media thickness and plaque consensus (2004-2006-2011). An update on behalf of the advisory board of the 3rd, 4th, and 5th watching the risk symposia at the 13th, 15th and 20th European Stroke Conferences, Mannheim, Germany, 2004, Brussels, Belgium, 2006, and Hamburg, Germany, 2011. Cerebrovasc Dis. 34, 290-296 (2012).
  30. Thijssen, D. H. J., et al. Expert consensus and evidence-based recommendations for the assessment of flow-mediated dilation in humans. Eur Heart J. 40 (30), 2534-2547 (2019).
  31. Lucas-Herald, A. K., Christian, D. Carotid intima-media thickness is associated with obesity and hypertension in young people. Hypertension. 79 (6), 1177-1179 (2022).
  32. Mansiroglu, A. K., Seymen, H., Sincer, I., Gunes, Y. Evaluation of endothelial dysfunction in COVID-19 with flow-mediated dilatation. Arq Bras Cardiol. 119 (2), 319-325 (2022).
  33. Sincer, I., et al. Association between serum total antioxidant status and flow-mediated dilation in patients with systemic lupus erythematosus: an observational study. Anatol J Cardiol. 15 (11), 913-918 (2015).
  34. Sincer, I., et al. Significant correlation between uric acid levels and flow-mediated dilatation in patients with masked hypertension. Clin Exp Hypertens. 36 (5), 315-320 (2014).
  35. Nakanishi, K., et al. Carotid intima-media thickness and subclinical left heart dysfunction in the general population. Atherosclerosis. 305, 42-49 (2020).
  36. Klobučar, I., et al. Associations between endothelial lipase, high-density lipoprotein, and endothelial function differ in healthy volunteers and metabolic syndrome patients. Int J Mol Sci. 24 (3), 2073(2023).
  37. Sandoo, A., et al. The association between functional and morphological assessments of endothelial function in patients with rheumatoid arthritis: a cross-sectional study. Arthritis Res Ther. 15 (5), R107(2013).
  38. Toyoda, S., et al. Relationship between brachial flow-mediated dilation and carotid intima-media thickness in patients with coronary artery disease. Int Angiol. 39 (5), 433-442 (2020).

הדפסות חוזרות והרשאות

תגיות

מהירות גל הדופק, התרחבות בתיווך זרימה ועובי קרוטיד אינטימה-מדיה להערכת הסיכון הקרדיווסקולרי באוכלוסייה עם תסמונת מטבולית
צור קשר
המלצה לספרייה

פרטיות

תנאי שימוש

מדיניות

2026 © זכויות יוצרים MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.