Name: Ultrasound Evaluatie van Flow-Mediated verwijding van de Brachial en Oppervlakkige dijbeenslagaders in Ratten (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-11-03T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 40 s
Description: Leer een niet-invasieve ultrasone methode voor het meten van flow-gemedieerde dilatatie in de brachiale en oppervlakkige femorale slagaders van ratten. Deze techniek maakt herhaalde metingen mogelijk zonder dieren te hoeven offeren.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Alle dierlijke beeldvorming werd uitgevoerd in de Small Animal Imaging Core Facility, University of Utah.
Dit onderzoek werd gedeeltelijk gefinancierd door subsidies van de National Institutes of Health (R21 AG043952, R01 AG040297, K01 AG046326, K02 AG045339 en R01 DK100505).

Alle dierlijke procedures voldeden aan de Gids voor de Zorg en gebruik van proefdieren 14 en werden goedgekeurd door de Universiteit van Utah en Salt Lake City Veterans Affairs Medical Center Animal Care en gebruik. 1. Dierlijke Voorbereiding <ol><li> Plaats dier in anesthesie inductie kamer met 3% isofluraan in 100% zuurstof. Laat het dier in de inductie kamer tot deze reageert op externe stimuli. </li><li> Verwijder het dier uit de inductie kamer en plaats het op een verwarmde onderzoekstafel uitgerust met elektrocardiogram (ECG) elektroden. Handhaaf anesthesie op 3% isofluraan in 100% zuurstof. Brachial en oppervlakkige dijbeenslagader MKZ kunnen niet tegelijkertijd worden uitgevoerd. Daarom worden bereidingsinstructies voor elke meting hieronder. </li></ol> 2. slagader Voorbereiding <ol><li> Plaats het dier in rugligging en beperken de linker bovenste ledematen en elk onderste ledematen van de eeniMAL de onderzoekstafel met chirurgische tape. </li><li> Restrain rechts bovenste ledematen van de dieren, zodat het onderste gedeelte van de bovenste ledematen enigszins verhoogd (~ 0,2-0,5 cm) boven het platform. </li><li> Solliciteer ontharingsmiddel (bijv Nair) naar rechts bovenste ledematen van het dier om haar te verwijderen. </li><li> Plaats een occlusie cuff (10 mm lumendiameter standaard vasculaire occlusie) rechts bovenste ledematen distaal van de elleboog. Laat de occlusie-inrichting niet rusten op het platform, aangezien de inflatie / deflatie de ledematen bewegen en verstoren echografie beelden. </li><li> Stel het echoapparaat aan B-modus met behulp van de echo toetsenbord. </li><li> Breng een kleine hoeveelheid ultrasoongel de bovenste ledematen van de dieren, proximaal van de occlusie cuff. </li><li> Handmatig uitlijnen een ultra-hoge frequentie lineaire array transducer gekoppeld aan een stereotactische houder met de bovenste ledematen. De slagader moet zichtbaar 2-3 mm diep zijn. </li><li> Om te bevestigen dat de slagader, niet de brachiale ader, wordtafgebeeld, overschakelen naar de PW-modus met behulp van de echo toetsenbord. De slagader zal pulsatiele bloedstroom in tegenstelling tot de naburige ader die continue bloedstroom hebben. </li></ol> 3. Oppervlakkige Femorale arterie Voorbereiding <ol><li> Plaats het dier in rugligging en beperken de bovenste ledematen en de linker onderste ledematen aan de onderzoekstafel met chirurgische tape. </li><li> Restrain de juiste onderste ledematen van het dier naar een verhoogde positie (~ 0,5-1 cm) boven het platform met behulp van een pad (bv gevouwen papieren handdoeken). </li><li> Solliciteer ontharingsmiddel (bijv Nair) naar rechts van het dier onderste ledematen om haar te verwijderen. Na ontharing moet de lies duidelijk zichtbaar op de bovenste binnenkant van de dijen zijn. </li><li> Plaats een occlusie cuff (10 mm lumendiameter standaard vasculaire occlusie) proximaal aan de rechter enkel. Laat de occlusie-inrichting niet rusten op het platform, aangezien de inflatie / deflatie de onderste ledematen bewegen en verstoren echografie beelden. </li><li> Stel de ultrasone machineB-mode. </li><li> Een kleine hoeveelheid van ultrageluid gel aan de onderste ledematen van het dier, proximaal van de occlusie cuff. </li><li> Handmatig uitlijnen ultrahoge frequentie lineaire array transducer die aan een stereotactische houder met de femorale ader, welke zichtbaar is door de huid. De oppervlakkige dijbeenslagader moet zichtbaar &lt;1 mm diep zijn. </li><li> Om te bevestigen dat de oppervlakkige dijbeenslagader, niet de lies, wordt afgebeeld, overschakelen naar de PW-mode. De slagader zal pulsatiele bloedstroom in tegenstelling tot de naburige ader die continue bloedstroom hebben. </li></ol> 4. basislijnfase <ol><li> Beeld optimaliseren de B-modus, vergelijkbaar met hoe het zou gebeuren bij mensen 15. Zorg ervoor dat een horizontale, longitudinale beeld van het schip met intima-media gevisualiseerd in beide wanden wordt waargenomen. Optimaliseer het beeld door iets aanpassen van de ultrasone sonde plaatsing die zoveel mogelijk van de slagader te waarborgen mogelijk is zichtbaar in de capture-venster.<ol><li> Als alternatief stellen echografie instellingen om een ​​beter beeld te krijgen door het veranderen van de helderheid / contrast, focale zones, frequentie, dynamisch bereik, en de lijn dichtheid. Er zijn andere manieren om het ultrasone beeld optimaliseren, maar gedetailleerde beschrijving van deze vallen buiten het bestek van dit protocol. </li></ol></li><li> Na optimalisatie slagader beelden, zet ECG-gating alleen opnamen tijdens de R-golf zodat slechts één diameter frame verzameld zijn gedurende elke diastolische gedeelte van een hartcyclus weergeven. LET OP: ECG-gating is beschikbaar op de echografie machine gebruikt in dit protocol door het selecteren van ECG-gating onder de optie fysiologische instellingen, maar deze functie is mogelijk niet beschikbaar op alle ultrasound machines. ECG-gating moet worden ingeschakeld nadat het beeld wordt geoptimaliseerd, omdat het moeilijk is om een ​​beeld te verkrijgen bij lagere framesnelheden (bijv eenmaal per R-golf). Zonder ECG-gating, de combinatie van een hoge hartslag in ratten en vereiste van een hoge framesnelheidrate te vangen van de diastolische gedeelte van de hartcyclus staat alleen voor ~ 10-20 tweede clips. De logge grootte en de hoeveelheid gegevens in elke clip verhoogt de analyse last aanzienlijk. </li><li> Record 60 seconden van de baseline-gegevens met behulp van B-mode. OPMERKING: De ultrasone machine neemt altijd echter niet alle beelden worden opgeslagen op de ultrasone machine, aangezien er een limiet aan het aantal frames dat per echografie clip kan worden opgenomen. De clip lengte (dat wil zeggen, het aantal frames) kan worden aangepast in de instellingen. Er wordt voorgesteld om ingesteld voor maximale aantal frames per clip. Wanneer de opname is aan het einde van een clip (dat wil zeggen, maximum aantal beelden bereikt), de opname voortgezet, maar de clip naar voren rolt vastleggen van de laatste frames. In dit geval worden frames die eerder buiten de maximale Afslagschakelaars werden gevangen vervolgens verwijderd. Hoewel deze complicaties bij de registratie verschillen tussen machines, kan een aanpassing van opnametijd nodig. </li><li> Switch naar PW-mode. Plaats de cursor in het midden van het lumen. Sample poorten worden automatisch met betrekking tot de cursor geplaatst, maar kan worden aangepast aan de breedte met de ultrasone toetsenbord. Handhaaf een insonatie hoek van ≤60 °. <ol><li> Pas de insonatie hoek door het veranderen van het Doppler stralingshoek. Maak fijne aanpassingen aan de hoek met behulp van de ultrasone toetsenbord. Als geen van deze bieden een hoek geschikt voor het meten, handmatig aanpassen van de ultrasone sonde door het kantelen van de slagader naar een meer optimale hoek. Als een aanpassing van de echografie hoek wordt uitgevoerd, te heroveren B-modus beelden. </li></ol></li><li> Neem 10 seconden snelheidsgegevens. </li></ol> 5. Occlusie Phase <ol><li> Pomp de vasculaire occlusie-inrichting met een luchtgevulde 10 ml spuit. Om de luchtdruk constant in de vasculaire occlusie-inrichting te houden, vouw de buis op zichzelf en plaats een bindmiddel clip op de gevouwen buis. </li><li> Overschakelen naar PW-modus om manchet occlusie te bevestigen, zoals blijkt uiteen grote reductie in het bloed snelheid. </li><li> Schakel over naar de B-modus en opnemen van gegevens in 60 seconden clips, totdat 04:45 min van occlusie. </li><li> Overschakelen naar PW-mode. Een register bijhouden van de hartslag en de tijd van elke ultrageluid clip voor analyse. </li></ol> 6. hyperemic Phase <ol><li> Laat de manchet tijdens het opnemen in de PW-modus door het verwijderen van het bindmiddel clip van de gevouwen buis. Neem 5 seconden vóór en 5 seconden na cuff release. </li><li> Schakel over naar de B-modus en opnemen van gegevens in 60 seconden clips tot 3 minuten na occlusie. Een register bijhouden van de hartslag en de tijd van elke ultrageluid clip voor analyse. </li><li> Na voltooiing van MKZ verwijder het dier uit de onderzoekstafel en bewaken totdat het voldoende bewustzijn heeft herwonnen om borstligging handhaven. </li></ol> 7. Analyse <ol><li> Voor de analyse, export ultrasound zoals DICOM-bestanden naar een offline computer uitgerust met edge-detectie software, die het mogelijk maakt voor de onpartijdige af te schrikkenling van slagader diameter op elk frame. Analyse is mogelijk op de echografie-machine, maar het niet aan te raden, want het is zeer tijdsintensief en onder voorbehoud van onderzoeker vooringenomenheid. </li><li> Analyseren van gegevens slagader diameter in 60 seconden segmenten tijdens de baseline en occlusie fase en in 10 seconden segmenten tijdens de hyperemic fase. </li><li> Analyseer bloed snelheid gegevens met behulp van de flow-analyse mogelijkheden van de geautomatiseerde edge-detectie software. Bepaal gemiddelde bloed snelheid door het meten van 5 of meer opeenvolgende golfvormen van uniform uiterlijk tijdens de baseline en occlusie fasen. Bepaal gemiddelde bloed snelheid tijdens reactieve hyperemie bloed snelheden direct na cuff release. De golfvorm met de hoogste bloed snelheid wordt beschouwd piekplasmaspiegel velocity. </li></ol>

<ol><li>Smits, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endothelial+release+of+nitric+oxide+contributes+to+the+vasodilator+effect+of+adenosine+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Endothelial release of nitric oxide contributes to the vasodilator effect of adenosine in humans.</a> Circulation. 92, 2135-2141 (1995).</li>
<li>Forstermann, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nitric+oxide+synthase+isozymes.+Characterization%2C+purification%2C+molecular+cloning%2C+and+functions%5BTitle%5D)+AND+%22Hypertension%22%5BJournal%5D)">Nitric oxide synthase isozymes. Characterization, purification, molecular cloning, and functions.</a> Hypertension. 23, 1121-1131 (1994).</li>
<li>Gardiner, S. M., Compton, A. M., Bennett, T., Palmer, R. M., Moncada, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Control+of+regional+blood+flow+by+endothelium-derived+nitric+oxide%5BTitle%5D)+AND+%22Hypertension%22%5BJournal%5D)">Control of regional blood flow by endothelium-derived nitric oxide.</a> Hypertension. 15, 486-492 (1990).</li>
<li>Harris, R. A., Nishiyama, S. K., Wray, D. W., Richardson, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrasound+assessment+of+flow-mediated+dilation%5BTitle%5D)+AND+%22Hypertension%22%5BJournal%5D)">Ultrasound assessment of flow-mediated dilation.</a> Hypertension. 55, 1075-1085 (2010).</li>
<li>Corretti, M. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Guidelines+for+the+ultrasound+assessment+of+endothelial-dependent+flow-mediated+vasodilation+of+the+brachial+artery%3A+a+report+of+the+International+Brachial+Artery+Reactivity+Task+Force%5BTitle%5D)+AND+%22J+Am+Coll+Cardiol%22%5BJournal%5D)">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.</a> J Am Coll Cardiol. 39, 257-265 (2002).</li>
<li>Celermajer, D. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-invasive+detection+of+endothelial+dysfunction+in+children+and+adults+at+risk+of+atherosclerosis%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet%22%5BJournal%5D)">Non-invasive detection of endothelial dysfunction in children and adults at risk of atherosclerosis.</a> Lancet. 340, 1111-1115 (1992).</li>
<li>Niebauer, J., Cooke, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiovascular+effects+of+exercise%3A+role+of+endothelial+shear+stress%5BTitle%5D)+AND+%22J+Am+Coll+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Cardiovascular effects of exercise: role of endothelial shear stress.</a> J Am Coll Cardiol. 28, 1652-1660 (1996).</li>
<li>Sessa, W. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((eNOS+at+a+glance%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cell+Sci%22%5BJournal%5D)">eNOS at a glance.</a> J Cell Sci. 117, 2427-2429 (2004).</li>
<li>Wray, D. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Does+brachial+artery+flow-mediated+vasodilation+provide+a+bioassay+for+NO%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Hypertension%22%5BJournal%5D)">Does brachial artery flow-mediated vasodilation provide a bioassay for NO?</a> Hypertension. 62, 345-351 (2013).</li>
<li>Green, D. J., Dawson, E. A., Groenewoud, H. M., Jones, H., Thijssen, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Is+flow-mediated+dilation+nitric+oxide+mediated%3F+A+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Hypertension%22%5BJournal%5D)">Is flow-mediated dilation nitric oxide mediated? A meta-analysis.</a> Hypertension. 63, 376-382 (2014).</li>
<li>Green, D. J., Jones, H., Thijssen, D., Cable, N. T., Atkinson, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Flow-mediated+dilation+and+cardiovascular+event+prediction%3A+does+nitric+oxide+matter%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Hypertension%22%5BJournal%5D)">Flow-mediated dilation and cardiovascular event prediction: does nitric oxide matter?</a> Hypertension. 57, 363-369 (2011).</li>
<li>Brevetti, G., Silvestro, A., Schiano, V., Chiariello, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endothelial+dysfunction+and+cardiovascular+risk+prediction+in+peripheral+arterial+disease%3A+additive+value+of+flow-mediated+dilation+to+ankle-brachial+pressure+index%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Endothelial dysfunction and cardiovascular risk prediction in peripheral arterial disease: additive value of flow-mediated dilation to ankle-brachial pressure index.</a> Circulation. , 2093-2098 (2003).</li>
<li>Gokce, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Predictive+value+of+noninvasively+determined+endothelial+dysfunction+for+long-term+cardiovascular+events+in+patients+with+peripheral+vascular+disease%5BTitle%5D)+AND+%22J+Am+Coll+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Predictive value of noninvasively determined endothelial dysfunction for long-term cardiovascular events in patients with peripheral vascular disease.</a> J Am Coll Cardiol. 41, 1769-1775 (2003).</li>
<li>National Research Council (U.S.). <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Guide+for+the+care+and+use+of+laboratory+animals%22">Guide for the care and use of laboratory animals</a>. , 8th, National Academies Press. (2011).</li>
<li>Alley, H., Owens, C. D., Gasper, W. J., Grenon, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrasound+assessment+of+endothelial-dependent+flow-mediated+vasodilation+of+the+brachial+artery+in+clinical+research%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Ultrasound assessment of endothelial-dependent flow-mediated vasodilation of the brachial artery in clinical research.</a> J Vis Exp. , e52070(2014).</li>
<li>Ghiadoni, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+flow-mediated+dilation+reproducibility%3A+a+nationwide+multicenter+study%5BTitle%5D)+AND+%22J+Hypertension%22%5BJournal%5D)">Assessment of flow-mediated dilation reproducibility: a nationwide multicenter study.</a> J Hypertension. 30, 1399-1405 (2012).</li>
<li>Thijssen, D. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heterogeneity+in+conduit+artery+function+in+humans%3A+impact+of+arterial+size%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ%22%5BJournal%5D)">Heterogeneity in conduit artery function in humans: impact of arterial size.</a> Am J Physiol Heart Circ. 295, H1927-H1934 (2008).</li>
<li>Green, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Why+isn%27t+flow-mediated+dilation+enhanced+in+athletes%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Med+Sci+Sports%22%5BJournal%5D)">Why isn't flow-mediated dilation enhanced in athletes?</a> Med Sci Sports. 45, 75-82 (2013).</li>
<li>Heiss, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+measurement+of+flow-mediated+vasodilation+in+living+rats+using+high-resolution+ultrasound%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ%22%5BJournal%5D)">In vivo measurement of flow-mediated vasodilation in living rats using high-resolution ultrasound.</a> Am J Physiol Heart Circ. 294, H1086-H1093 (2008).</li>
<li>Chen, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pharmacological+inhibition+of+S-nitrosoglutathione+reductase+improves+endothelial+vasodilatory+function+in+rats+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">Pharmacological inhibition of S-nitrosoglutathione reductase improves endothelial vasodilatory function in rats in vivo.</a> J Appl Physiol. 114, 752-760 (2013).</li>
<li>Pinnamaneni, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brief+exposure+to+secondhand+smoke+reversibly+impairs+endothelial+vasodilatory+function%5BTitle%5D)+AND+%22Nicotine+Tob+Res%22%5BJournal%5D)">Brief exposure to secondhand smoke reversibly impairs endothelial vasodilatory function.</a> Nicotine Tob Res. 16, 584-590 (2014).</li>
<li>Liu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impairment+of+Endothelial+Function+by+Little+Cigar+Secondhand+Smoke%5BTitle%5D)+AND+%22Tob+Regul+Sci%22%5BJournal%5D)">Impairment of Endothelial Function by Little Cigar Secondhand Smoke.</a> Tob Regul Sci. 2, 56-63 (2016).</li>
<li>Schuler, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+endothelium-dependent+vasodilation+in+mice--brief+report%5BTitle%5D)+AND+%22Arterioscler+Thromb+Vasc+Biol%22%5BJournal%5D)">Measurement of endothelium-dependent vasodilation in mice--brief report.</a> Arterioscler Thromb Vasc Biol. 34, 2651-2657 (2014).</li>
<li>Erkens, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Left+ventricular+diastolic+dysfunction+in+Nrf2+knock+out+mice+is+associated+with+cardiac+hypertrophy%2C+decreased+expression+of+SERCA2a%2C+and+preserved+endothelial+function%5BTitle%5D)+AND+%22Free+Radic+Biol+Med%22%5BJournal%5D)">Left ventricular diastolic dysfunction in Nrf2 knock out mice is associated with cardiac hypertrophy, decreased expression of SERCA2a, and preserved endothelial function.</a> Free Radic Biol Med. 89, 906-917 (2015).</li>
<li>Harris, S. A., Billmeyer, E. R., Robinson, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+repeated+measurements+of+radon-222+concentrations+in+well+water+sampled+from+bedrock+aquifers+of+the+Piedmont+near+Richmond%2C+Virginia%2C+USA%3A+%3A+effects+of+lithology+and+well+characteristics%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+research%22%5BJournal%5D)">Evaluation of repeated measurements of radon-222 concentrations in well water sampled from bedrock aquifers of the Piedmont near Richmond, Virginia, USA: : effects of lithology and well characteristics.</a> Environmental research. 101, 323-333 (2006).</li>
</ol>

In deze studie, een niet-invasieve meting van MKZ werd aangetoond in de brachiale en oppervlakkige femorale slagaders van ratten. Vergelijkbaar met de mens 6, na een 5 min occlusie periode was er een snelle toename van bloedsnelheid (reactief hyperemie) waardoor schuiven toenemend op de slagaderwand waardoor de daaropvolgende vasodilatatie van de slagader. MKZ werd waargenomen in zowel de brachiale en oppervlakkige femorale slagaders. Bovendien was er een sterke relatie tussen MKZ slagaders. Hoewel de piek af...

Het vasculaire endotheel is een cellulaire monolaag die lijnen de lumen van de slagaders en is een belangrijke regulator van de vasculaire functie. Er zijn talrijke moleculen vrijgemaakt uit het endotheel die resulteren in modulatie van diameter bloedvat. Onder deze moleculen, stikstofmonoxide (NO), lijkt de primaire vaatverwijdende molecuul vrijgemaakt uit het vasculaire endotheel in reactie op stimulatie (bijvoorbeeld, insuline, acetylcholine, of veranderingen in shear stress) 1. In het vasculaire endotheel, wordt NO door endotheliale het enzym NO synthase (eNOS) en vervolgens vrijgemaakt uit endotheelcellen 2. NO diffundeert naar de vasculaire gladde spieren, waar het veroorzaakt ontspanning en verhoogde vaatdiameter 3. Endotheeldisfunctie kan niet-invasief worden beoordeeld bij de mens met de flow-gemedieerde dilatatie (FMD) techniek 4,5. MKZ is voorgesteld om een ​​functionele bioassay te vertegenwoordigen endotheel-afgeleideNO biologische beschikbaarheid bij de mens, en wordt gewoonlijk beoordeeld op de brachiale of oppervlakkige dijbeenslagader in reactie op reactieve hyperemie na een ~ 5 min occlusie 6. Reactieve hyperemie verhoogt laminaire afschuifkrachten die worden getransduceerd met de endotheelcellen 7, signalering vrijkomen van NO 8. Hoewel in de afgelopen jaren, het aandeel vaatverwijding geïnitieerd door de NO is besproken 9,10 MKZ is indicatief voor endotheel afhankelijke dilatatie en heeft consequent aangetoond dat cardiovasculaire gebeurtenissen te voorspellen 11-13. Tot op heden zijn duizenden studies het MKZ toegepaste techniek voor niet-invasieve meting van de endotheelfunctie bij mensen. Gezien de recente verschuiving in focus translationeel onderzoek, zou richtlijnen voor de niet-invasieve meting van FMD in knaagdieren zeer waardevol zijn. Overeenstemming met een translationele benadering, werd dit protocol vastgesteld voor de meting van MKZ in arm en superficial femorale arteriën van ratten, zoals die sites worden meestal gemeten in mensen. Dit protocol resulteert in een robuust en herhaalbare MKZ respons bij ratten, maar meting van MKZ bij ratten is technisch veeleisend en kunnen moeilijk zijn voor andere onderzoekers om te repliceren zonder video demonstratie. Daarom zal de volgende voorwerp een werkwijze voor de niet-invasieve meting van FMD in de brachiale en oppervlakkige femorale arteriën van ratten tonen.

<table><tbody><tr><td>Vevo 2100 High Resolution Micro-Ultrasound Imaging System</td><td>VisualSonics, Toronto, ON, CAN</td><td></td><td></td></tr><tr><td>MicroScan Ultra-High Frequency Linear Array Transducer - MS-700 30-70 MHz</td><td>VisualSonics, Toronto, ON, CAN</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Vevo Imaging Station</td><td>VisualSonics, Toronto, ON, CAN</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Thermasonic gel warmer</td><td>Parker Laboratories, Fairfield, NJ, USA</td><td>82-03</td><td>Optioneel</td></tr><tr><td>Signacreme electrode cream</td><td>Parker Laboratories, Fairfield, NJ, USA</td><td>17-05</td><td></td></tr><tr><td>Transpore chirurgisch tape</td><td>3M, Maplewood, MN, USA</td><td>1527-1</td><td></td></tr><tr><td>Depilatiecrème (bijv., Nair)</td><td>Algemene voorraad</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Wattenstaafjes</td><td>Algemene voorraad</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ultrageluidgel</td><td>Algemene voorraad</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Standaard vaatvernauwer, 10 mm lumendiameter</td><td>Harvard Apparatus, Holliston, MA, USA</td><td>62-0115</td><td></td></tr><tr><td>10 ml spuit met Luer-Lok tip</td><td>Algemene voorraad</td><td></td><td>Gebruikt voor occlusiemanchetapparaat</td></tr><tr><td>Paperclip</td><td>Algemene voorraad</td><td></td><td>Gebruikt voor occlusiemanchetapparaat</td></tr><tr><td>Hypodermische naald &ndash; 18 gauge&nbsp;</td><td>Algemene voorraad</td><td></td><td>Gebruikt voor occlusiemanchetapparaat</td></tr><tr><td>Medium klemmenclip</td><td>Algemene voorraad</td><td></td><td>Gebruikt voor occlusiemanchetapparaat</td></tr></tbody></table>

ultrasound evaluatie van flow-mediated verwijding van de brachial en oppervlakkige dijbeenslagaders in ratten

Ultrasound Assessment of Flow-Mediated Dilation of the Brachial and Superficial Femoral Arteries in Rats

Arteriële vasodilatatie als reactie op toenames in wandschuifspanning is indicatief voor de vasculaire endotheelfunctie. Bij mensen kan de niet-invasieve meting van de endotheelfunctie worden bereikt door de flow-gemedieerde dilatatietechniek te gebruiken, die typisch wordt uitgevoerd in de brachiale of oppervlakkige femorale slagader. In het kort wordt een bloeddrukmanchet, geplaatst distaal van een ultrasone sonde, opgeblazen tot een suprasystolische druk, wat resulteert in ledemaatischemie. Na 5 min van occlusie wordt de manchet gedeflateerd, wat resulteert in reactieve hyperemie en toenames in wandschuifspanning die vasodilatatoire moleculen signaleren om te worden vrijgegeven vanuit het endotheel, wat vasodilatatie veroorzaakt. Ondanks de duizenden studies die flow-gemedieerde dilatatie bij mensen uitvoeren, hebben verrassend genoeg geen studies deze techniek niet-invasief bij levende ratten uitgevoerd. Gezien de recente verschuiving in focus naar translationeel onderzoek, zou het vaststellen van richtlijnen voor niet-invasieve meting van flow-gemedieerde dilatatie bij ratten en andere knaagdieren uiterst waardevol zijn. In het volgende artikel wordt een protocol gepresenteerd voor de niet-invasieve meting van flow-gemedieerde dilatatie in brachiale en oppervlakkige femorale slagaders van ratten, aangezien deze locaties het meest gebruikelijk zijn bij mensen.

Flow-gemedieerde dilatatie werd uitgevoerd op de brachiale en oppervlakkige femorale slagader van 8 Wistar ratten. Plaatsing van een rat wordt getoond in figuur 1. Representatieve ultrasone beelden van de oppervlakkige femorale slagader worden weergegeven in figuur 2. <img alt="Figuur 1" src="/files/ftp_upload/54762/54762fig1.jpg" />...

Niet-invasieve bepaling van de endotheelfunctie bij de mens kan worden bepaald door de flow gemedieerde dilatatie techniek. Hoewel duizenden studies deze techniek gebruikt, heeft geen enkele studie deze techniek uitgevoerd op niet-invasieve bij ratten. Het volgende artikel wordt niet-invasieve meting van de flow gemedieerde dilatatie in de brachiale en oppervlakkige femorale slagaders van ratten.

Ultrasound Evaluatie van Flow-Mediated verwijding van de Brachial en Oppervlakkige dijbeenslagaders in Ratten

Arterial vasodilation to increases in wall shear rate is indicative of vascular endothelial function. In humans, the non-invasive measurement of ...

Het algemene doel van deze procedure is om de vasculaire endotheelfunctie bij levende ratten non-invasief te beoordelen door de stroomsnelheidsafhankelijke dilatatie van de arteria brachialis en de arteria femoralis superficialis te meten. De beschreven methoden maken een beoordeling van de arteriële en endotheliale functie mogelijk zonder instrumentatie of opoffering van het dier, waardoor onderzoekers in staat zijn om meerdere metingen doorheen de tijd uit te voeren tijdens een interventie bij een enkele rat. Over het algemeen zullen personen die nieuw zijn met dit protocol moeite hebben omdat echografische beeldvorming lastig is, en dit in het bijzonder bij ratten vanwege de anatomische grootte van de arteriën.Plaats het dier na het toedienen van de anesthesie in rugligging op de onderzoekstafel en breng oogsalf aan. Fixeer elke boven- en onderextremiteit met chirurgische tape aan de tafel. Gebruik vervolgens ontharingscrème op de rechter bovenextremiteit om de huid bloot te leggen.Plaats een standaard vasculaire occlusiemanchet van 10 millimeter op hetzelfde ledemaat. Houd de occluder van het platform af, anders kan het ledemaat verschuiven en de beeldvorming verstoren wanneer de occluder wordt gebruikt. Stel vervolgens het echografieapparaat in op B-modus.Breng vervolgens een kleine hoeveelheid echogel aan over de arteria brachialis. Richten vervolgens handmatig een ultra-hogefrequent lineair array-transducer, bevestigd aan een stereotactische houder, op het bovenste ledemaat. De arteria brachialis moet zichtbaar zijn op een diepte van ongeveer drie tot vijf millimeter.Schakel over naar de PW-modus om te bevestigen dat de slagader en niet de ader wordt afgebeeld. De slagader heeft een pulserende bloedstroom, in tegenstelling tot de aangrenzende ader, die een continue bloedstroom heeft. Bereid het dier voor zoals eerder beschreven, maar til nu de rechter onderste extremiteit op.Breng vervolgens ontharingscrème aan en verwijder deze, en noteer de positie van de vena femoralis, die met het blote oog zichtbaar is. Plaats bij deze preparatie de occlusiemanchet proximaal van de rechterenkel, zonder de manchet op het platform te laten rusten. Stel vervolgens het echografieapparaat in op B-modus.Breng een kleine hoeveelheid echogel aan proximaal van de occlusiemanchet en richt handmatig een ultra-hoogfrequent lineaire array-transducer, bevestigd aan een stereotactische houder, op de vena femoralis. De arteria femoralis superficialis moet zichtbaar zijn op een diepte van ongeveer één tot twee millimeter. Gebruik de PW-modus om te bevestigen dat het niet de vena femoralis is.De slagader heeft een pulserende bloedstroom, in tegenstelling tot de aangrenzende ader, die een continue bloedstroom heeft. Om het B-mode-beeld te optimaliseren, moet eerst worden gecontroleerd of er een horizontaal, longitudinaal beeld van het vat zichtbaar is. Pas vervolgens de plaatsing van de echoprobe licht aan om het zicht op de slagader te maximaliseren.Andere standaard optimalisatiestrategieën kunnen ook worden gebruikt. Nadat het beeld is geoptimaliseerd, schakelt u de ECG-gating-optie in, zodat alleen beelden die tijdens de R-golf zijn vastgelegd worden weergegeven. Zorg er vervolgens voor dat er slechts één diameterframe wordt verzameld tijdens elk diastolisch gedeelte van elke hartcyclus.Zonder ECG-gating zorgt de combinatie van een hoge hartslag bij ratten en een hoge framerate om de diastolische diameter vast te leggen ervoor dat slechts clips van 10 tot 20 seconden mogelijk zijn. Het aantal clips en de hoeveelheid gegevens verhogen de analysebelasting aanzienlijk. Stel nu de opnamelengte van de clip in op het maximale aantal frames per clip, of ten minste 10 tot 20 frames per clip hoger dan de hartslag van de rat per minuut.Registreer vervolgens 60 seconden aan baseline-gegevens in B-modus. Schakel daarna over naar PW-modus. Plaats vervolgens de cursor in het midden van het lumen.Omdat de sample-gates automatisch ten opzichte van de cursor worden geplaatst, dient u de breedte aan te passen met het echografie-toetsenbord. Stel vervolgens de insonatiehoek in op maximaal 60 graden door de dopplerstraalhoek te wijzigen en daarna fijne aanpassingen te maken met het echografie-toetsenbord. Voor verdere aanpassing kunt u de probe kantelen naar een optimalere hoek.Stel nu, in PW-modus en met de insonatiehoek correct ingesteld, de clipopnamelengte in op 10 seconden en neem 10 seconden aan snelheidsgegevens op. Begin hiermee door de vasculaire occludeerder op te pompen met een met lucht gevulde spuit van 10 milliliter. Vouw vervolgens de slang dubbel en sluit de lucht af met een klem.Bevestig in PW-modus de occlusie van de manchet. Er moet een duidelijke afname van de bloedstroomsnelheid zijn. Schakel vervolgens over naar B-modus en stel de cliplengte in op 60 seconden.Registreer de gegevens totdat de occlusie vier minuten en 45 seconden heeft gestaan. Noteer de hartslag aan het begin en einde van elke opname, en de totale duur van elke opname. Schakel na vier minuten en 45 seconden over naar PW-modus en registreer gedurende vijf seconden.Laat vervolgens de manchet los en registreer gedurende vijf seconden vóór en na het loslaten van de manchet. Bij het overschakelen tussen echografie-modi tijdens het loslaten van de manchet kan het beeld verschuiven, waardoor onmiddellijke aanpassing van de echografie-probe noodzakelijk is. Door deze stap te oefenen, kunt u uw efficiëntie en zelfvertrouwen bij deze handeling verbeteren.Schakel nu terug naar de B-modus en neem gegevens op in clips van 60 seconden gedurende drie minuten. Noteer bij de start van elke clip de hartslag en het tijdstip. Haal het dier na de test van de onderzoekstafel en monitor het totdat het voldoende bij bewustzijn is om in sternale recumbentie te blijven.De beschreven procedure werd gebruikt om FMD te bestuderen in de brachiale en oppervlakkige femorale arteriën van acht Lister-ratten. De analyse toonde aan dat er een vergelijkbare vasodilatatoire respons is tussen de brachiale en de oppervlakkige femorale arteriën wanneer deze wordt uitgedrukt als een procentuele verandering ten opzichte van de basislijn. De absolute verandering ten opzichte van de basislijn was significant hoger in de brachiale arterie, wat waarschijnlijk te wijten was aan significante verschillen in grootte tussen de vaten.Ondanks dit is er een sterke lineaire relatie tussen de FMD van de arteria brachialis en de arteria femoralis superficialis wanneer deze wordt uitgedrukt als een percentage of absolute verandering ten opzichte van de baseline. Andere cardiovasculaire variabelen werden eveneens gemeten tijdens de baseline-, occlusie- en hyperemiefasen. Na normalisatie naar de shear-stimulus was de vasodilatatie bij de piek-shear rate hoger in de arteria brachialis dan in de arteria femoralis superficialis.Dit gold ook voor FMD, uitgedrukt als een absolute verandering ten opzichte van de basislijn na normalisatie naar de piek-afschuifsnelheid. Er was echter een sterke lineaire relatie tussen de procentuele en absolute FMD genormaliseerd naar de piek-afschuifsnelheid. Zodra men deze procedure beheerst, kan deze in 20 tot 30 minuten worden uitgevoerd.Bij het uitvoeren van deze techniek is het belangrijk om de tijd nauwkeurig bij te houden en hetzelfde beeldveld te behouden. We hebben deze techniek, oorspronkelijk ontwikkeld voor menselijke studies, aangepast om in ratten uit te voeren. Na de ontwikkeling bij mensen maakte deze techniek de weg vrij voor onderzoekers in de cardiovasculaire fysiologie om de relatie tussen arteriële en endotheelstelselfunctie en de link met klinische cardiovasculaire ziekten te onderzoeken.

ultrasound-assessment-flow-mediated-dilation-brachial-superficial

Research

JoVE Journal

Medicine

Geneeskunde

De mate van vasculaire dysfunctie en bij te dragen fysiologische mechanismen kunnen bij patiënten met chronische nierziekte worden beoordeeld door het meten van de arteria brachialis flow-gemedieerde dilatatie, aorta-pulse wave velocity, en vasculaire endotheliale cel eiwit expressie.

Evaluatie van de vaatfunctie bij patiënten met chronische nierziekte

Endotheliale dysfunctie wordt geassocieerd met tal van ziekten en is voorspellend voor ongunstige cardiovasculaire gebeurtenissen bij de mens. Flow-gemedieerde vaatverwijding (MKZ) is een niet-invasieve ultrasone methode voor het evalueren van de endotheelfunctie. Methodologische keuzes en de ervaring van de resultaten kunnen beïnvloeden. Een systematische aanpak van MKZ in menselijke studies wordt hier besproken.

Echografie Beoordeling van endotheel-afhankelijke Flow-gemedieerde vaatverwijding van de arteria brachialis in Clinical Research

We beschrijven een techniek voor het meten van de aortica-stijfheid uit zijn druk-diameter relatie in vivo bij muizen. De diameter van de aorta wordt geregistreerd door middel van echografie en de aortadruk wordt invasief gemeten met een solid-state drukkatheter. De bloeddruk wordt incrementeel gewijzigd en de resulterende diameter wordt gemeten.

Meten Oplopend stijfheid van de aorta In Vivo In Muizen met behulp van echografie

Het huidige artikel beschrijft de methodologische overwegingen voor verschillende niet-invasieve beoordelingen van vasculaire functie en morfologie die vaak worden gebruikt in medisch onderzoek om verschillende stadia van atherosclerose te beoordelen.

Een methodologische aanpak van niet-invasieve Assessments van de vaatfunctie en morfologie

Coronaire flow reserve (CFR) is nuttig voor de beoordeling van myocard zuurstofbehoefte en evaluatie van cardiovasculair risico. Deze studie stelt een stapsgewijze transthoracale Doppler echocardiografische (TTDE) methode vast voor longitudinale monitoring van de veranderingen in CFR, zoals gemeten vanuit de kransslagader bij muizen, onder de experimentele drukoverbelasting van aortische banding.

Echografie gebaseerde beoordeling van coronaire Flow en Coronaire Flow Reserve Met behulp van de druk overbelasting Model in Muizen

De flow gemedieerde dilatatie (FMD) test is de meest gebruikte, niet-invasieve, echografisch onderzoek van de endotheelfunctie bij mensen. Hoewel de FMD-test is gekoppeld aan de voorspelling van toekomstige hart- en vaatziekten en gebeurtenissen, is het een fysiologisch onderzoek met veel inherente verstorende factoren die moeten worden overwogen.

Ultrasound Evaluatie van de functie van het endotheel: A Technische Richtsnoer van de Flow-gemedieerde Uitzetting Test

Arteriële stijfheid is een belangrijke factor bij hart-en vaatziekten en pulsgolfsnelheid (PWV) kan als een surrogaat index voor arteriële stijfheid worden beschouwd. Dit protocol beschrijft een beeld processing algoritme voor het berekenen van PWV in muizen op basis van echografie beeldverwerking die van toepassing zijn op verschillende arteriële sites is.

Ultrasound-gebaseerde Pulse Wave Velocity Evaluatie in Muizen

Dit manuscript wordt beschreven in vitro videomicroscopie protocollen voor de beoordeling van de vasculaire functie in rat weerstand van de cerebrale bloedvaten. Het manuscript wordt ook beschreven technieken voor het evalueren van microvessel dichtheid met fluorescently geëtiketteerde lectine en weefsel perfusie met behulp van Laser Doppler flowmetrie.

Evaluatie van vasculaire controlemechanismen met behulp van videomicroscopie van geïsoleerde resistentie slagaders van ratten

Dit manuscript beschrijft een gedetailleerd protocol voor het gebruik van hoge frequentie echografie om luminale diameter, puls vermeerderingssnelheid, distensibiliteit en radiale belasting op een muis model van abdominale aorta aneurysma te meten.

Meting van pulse propagatiesnelheid, distensibiliteit en spanning in een abdominale aortaaneurysma muismodel

Dit artikel demonstreert het gebruik van laser doppler flowmetrie om te evalueren van het vermogen van de cerebrale circulatie te autoreguleren de bloedtoevoer tijdens verlagingen van de arteriële bloeddruk.

Evaluatie van cerebrale bloedstroom autoregulatie in de rat met behulp van laser doppler flowmetrie

Leer een niet-invasieve ultrasone methode voor het meten van flow-gemedieerde dilatatie in de brachiale en oppervlakkige femorale slagaders van ratten. Deze techniek maakt herhaalde metingen mogelijk zonder dieren te hoeven offeren.

Ultrasound Evaluatie van Flow-Mediated verwijding van de Brachial en Oppervlakkige dijbeenslagaders in Ratten

Meer video's verkennen