Name: Nabij-infraroodspectroscopie tijdens reactieve hyperemie voor de beoordeling van de vasculaire functie van de onderste ledematen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-03-22T14:20:00.000+00:00
Duration: 4 min 44 s
Description: Leer een niet-invasieve NIRS-methode voor het beoordelen van vasculaire functie via reactieve hyperemie in de onderste ledematen. Deze techniek helpt onderzoekers bij het identificeren van microvasculaire dysfunctie en het evalueren van therapeutische interventies.

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

De auteurs willen graag Dr. A. Meneses erkennen, wiens eerdere werk heeft bijgedragen aan de verfijning van het hier beschreven protocol. Daarnaast willen de auteurs alle onderzoeksdeelnemers bedanken die hun tijd hebben gedoneerd om protocollen zoals deze te ontwikkelen om het klinische en wetenschappelijke begrip te bevorderen.

Alle hier beschreven methoden zijn goedgekeurd door de ethische commissie voor menselijk onderzoek van de University of the Sunshine Coast. Bovendien gaven alle deelnemers hun schriftelijke geïnformeerde toestemming om deel te nemen aan de metingen die in dit protocol worden beschreven. Houd er rekening mee dat vasculaire occlusietesten in de onderste ledematen gecontra-indiceerd zijn bij personen die eerder een revascularisatieprocedure hebben ondergaan met een vasculair transplantaat of stenting van de dijbeen- of knieslagaders. Na het voorbereiden van de uitrusting krijgt de deelnemer de instructie om 10 minuten in rugligging te rusten. Op dit punt begint het verzamelen van NIRS-gegevens, met een initiële periode van 2 minuten, waardoor stabiliteit van NIRS-signalen kan worden bereikt. Basislijngegevens worden vervolgens gedurende 1 minuut verzameld, waarna een manchet aan de dij onmiddellijk wordt opgeblazen om arteriële occlusie te bereiken. De occlusie wordt gedurende 5 minuten gehandhaafd voordat de manchet snel leegloopt. Het verzamelen van gegevens gaat door gedurende de periode van reactieve hyperemie totdat de signalen zijn hersteld tot de uitgangswaarde. Figuur 1 geeft een overzicht van het protocol voor reactieve hyperemie en de gedetailleerde stappen worden hieronder weergegeven. De apparatuur die voor het onderzoek is gebruikt, staat vermeld in de materiaaltabel.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66511/66511fig01.jpg"> Figuur 1: Schematisch overzicht van het meetprotocol en de timing van NIRS-reactieve hyperemie. NIRS: nabij-infrarood spectroscopie. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66511/66511fig01large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a>
1. Voorbereiding van de apparatuur
OPMERKING: Verschillende NIRS-, manchetopblaas-/occlusie- en gegevensverzamelingssystemen kunnen worden gebruikt om de representatieve resultaten te verkrijgen die hieronder worden beschreven. Het is belangrijk dat onderzoekers hun eigen specifieke gebruikershandleidingen raadplegen en op de hoogte zijn van unieke software, kalibratie, omgevingslicht en deelnemer-/cohortspecifieke overwegingen.
<ol><li>Zorg ervoor dat alle metingen worden uitgevoerd in een stille, temperatuurgecontroleerde ruimte (21-23 °C).</li>
	<li>Controleer of alle apparatuur en materialen (zie Tabel met materialen) beschikbaar zijn.</li>
	<li>Zorg ervoor dat het CW-NIRS-apparaat en de computer waarnaar het apparaat verzendt, volledig zijn opgeladen en ingeschakeld.</li>
	<li>Controleer of het NIRS-apparaat is gekoppeld aan de computer die de NIRS-gegevens via Bluetooth weergeeft en of de meetparameters van de NIRS-eenheid zijn gedefinieerd op basis van de experimentele locatie en het onderzoeksontwerp (een voorbeeld: definieer de differentiële weglengtefactor (DPF) van het nabij-infrarood licht). OPMERKING: De meeste stappen en systeeminstellingen van het NIRS-protocol zijn gebaseerd op een combinatie van aanbevelingen van de fabrikant, de ervaring van onderzoekers en de mening van experts/consensus. Houd er rekening mee dat de waarden die tijdens de meting worden gegenereerd, afhankelijk zijn van het specifieke apparaat en de gebruikte sondes, evenals de instellingen die in de apparaatsoftware zijn gekozen. Er is ook potentieel voor een hoge mate van interindividuele variabiliteit in de verzamelde signalen. Om een betere vergelijking tussen onderzoeken mogelijk te maken, is het bovendien belangrijk om NIRS-instrumentatiegegevens te rapporteren (bijv. inclusief sondeontwerp, bron-detectorscheidingsafstanden en gebruikte golflengten), systeeminstellingen, sondepositie/oriëntatie in relatie tot spiergeometrie en de analyseparameters/gegevensbehandeling bij het publiceren van de resultaten van deze metingen.</li>
	<li>Voer de gegevens van de deelnemer in volgens de gegevens van de NIRS-apparaatsoftware.</li>
	<li>Sluit de snelle manchetopblaasmachine aan op de lucht- en stroombronnen.</li>
</ol>2. Voorbereiding van de deelnemer
<ol><li>Zorg ervoor dat de deelnemer de deelnemersverklaring en het toestemmingsformulier heeft gelezen en voor aanvang toestemming heeft gegeven om deel te nemen aan de meting.</li>
	<li>Leg de deelnemer uit wat hij kan verwachten tijdens de meting terwijl hij zijn schoenen en sokken uittrekt en stilstaat voor relevante antropometrische metingen.</li>
	<li>Voer een huidplooimeting (in drievoud) uit over de geplande NIRS-meetplaats (bijv. op het mediale aspect op het punt van de maximale kuitomtrek). OPMERKING: Hiermee kan de diepte van huid en vetweefsel (routinematig aangeduid als vetweefseldikte - ATT) worden bevestigd in relatie tot de penetratiediepte van het NIRS-signaal. Als alternatief kan echografie worden gebruikt om de dikte van het vetweefsel te bepalen. Houd er altijd rekening mee dat de diepte van het NIRS-signaal/meting ongeveer de helft is van de afstand tussen de ontvanger en de zender9.</li>
	<li>Om de signaalkwaliteit te maximaliseren, controleert u de geplande locatie van de NIRS-sonde van de zender/ontvanger op haar dat licht kan absorberen en verwijdert u haar door te scheren indien nodig. OPMERKING: Als de huid is aangetast, bijvoorbeeld door cellulitis, of als er oedeem aanwezig is, overweeg dan de geschiktheid van de meting, aangezien deze problemen betrekking hebben op mogelijk verminderde signaalkwaliteit, signaalpenetratiediepte/weefsel waarvan de meting wordt uitgevoerd, evenals de steriliteit van de wond van de deelnemer.</li>
	<li>Meet en/of markeer de positie van de geplande plaatsing van de NIRS-sonde ten opzichte van relevante anatomische oriëntatiepunten (bijv. superieur oppervlak van de mediale condylus) om een nauwkeurige plaatsing van de NIRS-sonde tussen en binnen de deelnemers mogelijk te maken (afhankelijk van het onderzoeksontwerp en het ontwerp/de vorm van de sonde), aangezien oxygenatiereacties een grote heterogeniteit kunnen vertonen tussen verschillende spieren of zelfs binnen regio's van dezelfde spier.</li>
	<li>Vraag de deelnemer om in rugligging op een onderzoekssokkel of bed te liggen. De deelnemer rust dan 10 minuten.</li>
	<li>Plaats een manchet rond de dij, proximaal van de knie, en zorg ervoor dat de buizen niet in contact komen met de kuit of het NIRS-apparaat (Figuur 2).</li>
	<li>Til het been (~10 cm) op met de voet en enkel op een schuimrubberen steun, zodat het onderbeen stabiel en toegankelijk blijft voor metingen (Figuur 3). OPMERKING: Als de test meerdere keren in beide benen moet worden uitgevoerd, wordt de testvolgorde gerandomiseerd (vóór de eerste test) en wordt de testvolgorde gehandhaafd voor latere beoordelingen voor elke deelnemer.</li>
	<li>Schakel de snelle manchetinflatormodule in. NOTITIE: Zorg ervoor dat de modus- en drukinstellingen van de snelle manchetinflator in overeenstemming zijn met de instructies van de fabrikant en de specificaties van het vasculaire occlusieprotocol.</li>
	<li>Zet de luchtbron van de manchet aan, controleer of er lucht door de slang kan stromen en sluit de slang aan op de dijbeenmanchet.</li>
	<li>Zorg ervoor dat de slang van de manchetpomp nog steeds niet in contact is met de kuit.</li>
	<li>Bevestig de NIRS-sonde van de zender/ontvanger stevig op de huid die over de meetplaats(en) ligt (routinematig het mediale aspect van de gastrocnemius; andere plaatsen zoals het dorsum van de voet en tibialis anterior worden echter ook gebruikt, afhankelijk van het onderzoek en de specifieke kenmerken van de deelnemer). OPMERKING: Sommige NIRS-systemen bieden de mogelijkheid om meerdere locatiemetingen tegelijk uit te voeren.</li>
	<li>Bedek de sonde met zwarte kinesiologietape of iets dergelijks en zorg ervoor dat de randen worden afgedicht om te voorkomen dat omgevingslicht de kwaliteit/waarden van het NIRS-signaal beïnvloedt (Figuur 3). OPMERKING: Zorg er bij het bevestigen van de sonde en de zelfklevende bekleding voor dat de beweging van de sonde wordt geëlimineerd, maar vermijd het samendrukken van huid/vetweefsel/spier.</li>
</ol><img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66511/66511fig02.jpg"> Figuur 2: Voorbeeld van de occlusieve plaatsing van de manchet op de dij. (A) Van bovenaf. (B) Vanaf de zijkant. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66511/66511fig02large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66511/66511fig03v3.jpg"> Figuur 3: Voorbeeld van de positie van de nabij-infraroodspectroscopiesonde. (A) Sonde bevestigd aan de geschoren huid bij de mediale gastrocnemius. (B) Plaatsing van de sonde terwijl de enkel in schuimrubberen ondersteuning zit om toegang te verlenen en stabiliteit te garanderen. (C) Afscherming van omgevingslicht op zijn plaats. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66511/66511fig03large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a>
3. Verzameling van basisgegevens
<ol><li>Vraag de deelnemer om ontspannen te blijven, niet te praten en zijn been(en) stil te houden voor de duur van de gegevensverzameling.</li>
	<li>Start de opname van het NIRS-apparaat via de computerinterface. OPMERKING: Als offline gegevensverzameling is ingeschakeld en de voorkeur heeft, start u het NIRS-apparaat rechtstreeks.</li>
	<li>Houd er rekening mee dat er ten minste 2 minuten aan gegevens worden verzameld voordat u met de meting begint. Dit zorgt ervoor dat steady-state-signalen worden bereikt voordat de gegevens worden verzameld.</li>
	<li>Bewaak het computerscherm om de integriteit van het gegevenssignaal en fysiologisch plausibele waarden te garanderen. Data Acquisition (DAQ)-waarden geven bijvoorbeeld informatie over de signaalkwaliteit en de hoeveelheid omgevingslicht die door het NIRS-apparaat wordt gedetecteerd. Ze moeten gedurende de hele meting binnen een acceptabel bereik worden gehouden.</li>
	<li>Als er na 2 minuten geen fluctuaties in het NIRS-signaal worden waargenomen (bijv. als gevolg van bewegingsartefacten), stelt u de NIRS-gegevensbasislijn in door op de overeenkomstige knop op de computer/het apparaat/de synchronisatie-eenheid te drukken. Deze basislijn weerspiegelt het vergelijkende startpunt van de meting. De veranderingen in zuurstofrijk en zuurstofarm hemoglobine zullen worden geïnterpreteerd ten opzichte van deze basislijn. OPMERKING: Voeg tijdens het verzamelen van gegevens softwarematige gebeurtenismarkeringen in van specifieke mijlpalen, namelijk het begin en einde van de basislijn, het begin en einde van de manchetocclusie enz., om te helpen bij de gegevensanalyse.</li>
	<li>Verzamel ten minste 1 minuut basislijngegevens en zorg er opnieuw voor dat er gedurende deze tijd geen fluctuaties of bewegingsartefacten optreden. OPMERKING: Fluctuaties in basislijngegevens zullen van invloed zijn op de interpretatie van sommige mogelijke variabelen, zoals hyperemische reserve (zie de sectie representatieve resultaten).</li>
</ol>4. Vasculaire occlusie
<ol><li>Stel de manchetdruk in op 200 mmHg op de snelle manchetpomp voordat u overschakelt naar de manchetmodus (of de relevante instelling op alternatieve systemen). OPMERKING: Hoewel sommige auteurs het opblazen tot 250 mmHg op de dij 9,19 aanbevelen, is onze ervaring dat dit door sommige deelnemers niet goed wordt verdragen, wat leidt tot stopzetting van de meting. Opblazen tot 200 mmHg is in de meeste deelnemersgroepen voldoende om de arteriële instroom in rust af te sluiten, terwijl het draaglijk is en niet leidt tot blauwe plekken op de huid. Om ervoor te zorgen dat effectieve occlusie wordt bereikt bij 200 mmHg, gebruikt onze groep routinematig rekstrookplethysmografie gelijktijdig met NIRS om de afwezigheid van stroomafwaartse bloedstroom te bevestigen tijdens de periode van het opblazen van de manchet.</li>
	<li>Adviseer de deelnemer over wat hij kan verwachten (ongemak, tintelingen, enz.) tijdens het opblazen van de manchet tot 200 mmHg gedurende een periode van 5 minuten, gevolgd door een totale leegloop van de manchet. Herinner de deelnemer er nogmaals aan om ontspannen te blijven, niet te praten en zijn been(en) onbeweeglijk te houden voor de duur van de gegevensverzameling. OPMERKING: Het is onze ervaring dat de eerste 30-60 s van de occlusieperiode het minst comfortabel zijn voor de deelnemers. Wanneer deelnemers hun benen laten ontspannen, hebben ze de neiging om de occlusie draaglijker te vinden.</li>
	<li>Wanneer u klaar bent om het opblazen van de manchet te starten, markeert u het einde van de basislijnperiode in de NIRS-software.</li>
	<li>Blaas de dijbeenmanchet op tot een suprasystolische druk van 200 mmHg, of als alternatief tot 220 mmHg in zeldzame gevallen waarin 200 mmHg niet effectief is gebleken.</li>
	<li>Bewaak de computer of het scherm om de gegevensintegriteit tijdens de occlusieperiode te waarborgen.</li>
	<li>Naarmate het einde van de 5 minuten manchetocclusie nadert, bereidt u de deelnemer voor door hem eraan te herinneren zijn been zo stil mogelijk te houden en ongeveer 3 minuten na het leeglopen van de manchet niet te praten (terwijl de gegevens van de vasculaire reacties op reactieve hyperemie worden verzameld). OPMERKING: Deze herinnering aan de deelnemer om stil te blijven staan is belangrijk, omdat deelnemers in de verleiding kunnen komen om het ledemaat te bewegen om ongemak te verlichten/verlichten naarmate de bloedsomloop wordt hersteld.</li>
</ol>5. Reactieve hyperemie
<ol><li>Nadat 5 minuten occlusie is verstreken, laat u de dijbeenmanchet snel volledig leeglopen (tot 0 mmHg). Markeer tegelijkertijd het einde van de occlusieve periode in de NIRS-software. De reactieve hyperemierespons, als gevolg van de hervatting van de bloedstroom en gerelateerde factoren, zal zichtbaar zijn op het scherm van de NIRS-software (Figuur 4).</li>
	<li>Na minimaal 3 minuten na de occlusie, of als alternatief, nadat de NIRS-gegevens zijn teruggekeerd naar de basislijn, markeert u het einde van de herstelperiode in de NIRS-software en stopt u de meting. OPMERKING: De duur van het herstel hangt gedeeltelijk af van het onderzoek of de klinische vraag die wordt onderzocht en dus van de specifieke NIRS-parameters die voor analyse zijn gekozen, evenals de mogelijkheid van gelijktijdige maatregelen (zoals MKZ) die een langere herstelduur kunnen vereisen.</li>
	<li>Initieer het opslaan en exporteren van NIRS-resultaten voor gegevensverwerking en -analyse.</li>
</ol>6. Follow-up procedures
<ol><li>Verwijder het NIRS-apparaat (de NIRS-apparaten) en de manchet van de deelnemer.</li>
	<li>Reinig indien nodig het NIRS-apparaat (en de occlusiemanchet) volgens de instructies van de fabrikant en de relevante hygiënenormen.</li>
	<li>Inspecteer het NIRS-apparaat om de integriteit van de zender/ontvanger en de prestaties van de batterij voor toekomstige metingen te garanderen.</li>
</ol>

Optimalisatie van NIRS voor het beoordelen van de vasculaire functie van de onderste ledematen

<ol><li>Hasani, W. S. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+global+estimate+of+premature+cardiovascular+mortality%3A+A+systematic+review+and+meta-analysis+of+age-standardized+mortality+rate%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Public+Health%22%5BJournal%5D)">The global estimate of premature cardiovascular mortality: A systematic review and meta-analysis of age-standardized mortality rate.</a> BMC Public Health. 23 (1), 1561(2023).</li>
<li>Horvath, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Epidemiology+of+peripheral+artery+disease%3A+Narrative+review%5BTitle%5D)+AND+%22Life+%28Basel%29%22%5BJournal%5D)">Epidemiology of peripheral artery disease: Narrative review.</a> Life (Basel). 12 (7), 1041(2022).</li>
<li>Jodheea-Jutton, A., Hindocha, S., Bhaw-Luximon, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Health+economics+of+diabetic+foot+ulcer+and+recent+trends+to+accelerate+treatment%29%5BTitle%5D)+AND+%22Foot+%28Edinb%29%22%5BJournal%5D)">Health economics of diabetic foot ulcer and recent trends to accelerate treatment).</a> Foot (Edinb). 52, 101909(2022).</li>
<li>Rodrigues, B. T., Vangaveti, V. N., Urkude, R., Biros, E., Malabu, U. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prevalence+and+risk+factors+of+lower+limb+amputations+in+patients+with+diabetic+foot+ulcers%3A+A+systematic+review+and+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Diabetes+Metab+Syndr-Clinin+Res+Rev%22%5BJournal%5D)">Prevalence and risk factors of lower limb amputations in patients with diabetic foot ulcers: A systematic review and meta-analysis.</a> Diabetes Metab Syndr-Clinin Res Rev. 16 (2), 102397(2022).</li>
<li>Jung, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microcirculation+in+hypertensive+patients%5BTitle%5D)+AND+%22Biorheology%22%5BJournal%5D)">Microcirculation in hypertensive patients.</a> Biorheology. 50 (5-6), 241-255 (2013).</li>
<li>Bethel, M., Annex, B. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Peripheral+arterial+disease%3A+A+small+and+large+vessel+problem%5BTitle%5D)+AND+%22AmHeart+J+Plus%3A+Cardio+Res+Prac%22%5BJournal%5D)">Peripheral arterial disease: A small and large vessel problem.</a> AmHeart J Plus: Cardio Res Prac. 28, 133291(2023).</li>
<li>Thijssen, D. H. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Expert+consensus+and+evidence-based+recommendations+for+the+assessment+of+flow-mediated+dilation+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+Heart+J%22%5BJournal%5D)">Expert consensus and evidence-based recommendations for the assessment of flow-mediated dilation in humans.</a> Eur Heart J. 40 (30), 2534-2547 (2019).</li>
<li>Sanada, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vascular+function+in+patients+with+lower+extremity+peripheral+arterial+disease%3A+A+comparison+of+functions+in+upper+and+lower+extremities%5BTitle%5D)+AND+%22Atherosclerosis%22%5BJournal%5D)">Vascular function in patients with lower extremity peripheral arterial disease: A comparison of functions in upper and lower extremities.</a> Atherosclerosis. 178 (1), 179-185 (2005).</li>
<li>Barstow, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Understanding+near-infrared+spectroscopy+and+its+application+to+skeletal+muscle+research%5BTitle%5D)+AND+%22J+App+Phys%22%5BJournal%5D)">Understanding near-infrared spectroscopy and its application to skeletal muscle research.</a> J App Phys. 126 (5), 1360-1376 (2019).</li>
<li>Rogers, E. M., Banks, N. F., Jenkins, N. D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metabolic+and+microvascular+function+assessed+using+near-infrared+spectroscopy+with+vascular+occlusion+in+women%3A+Age+differences+and+reliability%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Physiol%22%5BJournal%5D)">Metabolic and microvascular function assessed using near-infrared spectroscopy with vascular occlusion in women: Age differences and reliability.</a> Exp Physiol. 108 (1), 123-134 (2023).</li>
<li>Manfredini, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+toe+flexion+nirs+assisted+test+for+rapid+assessment+of+foot+perfusion+in+peripheral+arterial+disease%3A+Feasibility%2C+validity%2C+and+diagnostic+accuracy%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Vasc+Endovasc+Surg%22%5BJournal%5D)">A toe flexion nirs assisted test for rapid assessment of foot perfusion in peripheral arterial disease: Feasibility, validity, and diagnostic accuracy.</a> Eur J Vasc Endovasc Surg. 54 (2), 187-194 (2017).</li>
<li>Boezeman, R. P., Moll, F. L., Unlu, C., De Vries, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Systematic+review+of+clinical+applications+of+monitoring+muscle+tissue+oxygenation+with+near-infrared+spectroscopy+in+vascular+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Microvasc+Res%22%5BJournal%5D)">Systematic review of clinical applications of monitoring muscle tissue oxygenation with near-infrared spectroscopy in vascular disease.</a> Microvasc Res. 104, 11-22 (2016).</li>
<li>Baltrunas, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+revascularization+effect+using+near-infrared+spectroscopy+in+below+the+knee+arteries%5BTitle%5D)+AND+%22Rev+Cardiovasc+Med%22%5BJournal%5D)">Measurement of revascularization effect using near-infrared spectroscopy in below the knee arteries.</a> Rev Cardiovasc Med. 23 (9), 299(2022).</li>
<li>Tuesta, M., Yanez-Sepulveda, R., Verdugo-Marchese, H., Mateluna, C., Alvear-Ordenes, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Near-infrared+spectroscopy+used+to+assess+physiological+muscle+adaptations+in+exercise+clinical+trials%3A+A+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22Biology+%28Basel%29%22%5BJournal%5D)">Near-infrared spectroscopy used to assess physiological muscle adaptations in exercise clinical trials: A systematic review.</a> Biology (Basel). 11 (7), 1073(2022).</li>
<li>Cornelis, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+use+of+near-infrared+spectroscopy+to+evaluate+the+effect+of+exercise+on+peripheral+muscle+oxygenation+in+patients+with+lower+extremity+artery+disease%3A+A+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Vasc+Endovasc+Surg%22%5BJournal%5D)">The use of near-infrared spectroscopy to evaluate the effect of exercise on peripheral muscle oxygenation in patients with lower extremity artery disease: A systematic review.</a> Eur J Vasc Endovasc Surg. 61 (5), 837-847 (2021).</li>
<li>Whyte, E., Thomas, S., Marzolini, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Muscle+oxygenation+of+the+paretic+and+nonparetic+legs+during+and+after+exercise+in+chronic+stroke%3A+Implications+for+mobility%5BTitle%5D)+AND+%22PM+R%22%5BJournal%5D)">Muscle oxygenation of the paretic and nonparetic legs during and after exercise in chronic stroke: Implications for mobility.</a> PM R. 15 (10), 1239-1248 (2023).</li>
<li>Soares, R. N., George, M. A., Proctor, D. N., Murias, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differences+in+vascular+function+between+trained+and+untrained+limbs+assessed+by+near-infrared+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">Differences in vascular function between trained and untrained limbs assessed by near-infrared spectroscopy.</a> Eur J Appl Physiol. 118 (10), 2241-2248 (2018).</li>
<li>Joseph, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Near+infrared+spectroscopy+in+peripheral+artery+disease+and+the+diabetic+foot%3A+A+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22Diabetes+Metab+Res+Rev%22%5BJournal%5D)">Near infrared spectroscopy in peripheral artery disease and the diabetic foot: A systematic review.</a> Diabetes Metab Res Rev. 38 (7), 3571(2022).</li>
<li>Willingham, T. B., Southern, W. M., Mccully, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measuring+reactive+hyperemia+in+the+lower+limb+using+near-infrared+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Opt%22%5BJournal%5D)">Measuring reactive hyperemia in the lower limb using near-infrared spectroscopy.</a> J Biomed Opt. 21 (9), 091302(2016).</li>
<li>Jones, S., Chiesa, S. T., Chaturvedi, N., Hughes, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+developments+in+near-infrared+spectroscopy+%28nirs%29+for+the+assessment+of+local+skeletal+muscle+microvascular+function+and+capacity+to+utilise+oxygen%5BTitle%5D)+AND+%22Artery+Res%22%5BJournal%5D)">Recent developments in near-infrared spectroscopy (nirs) for the assessment of local skeletal muscle microvascular function and capacity to utilise oxygen.</a> Artery Res. 16, 25-33 (2016).</li>
<li>Soares, R. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+a+rehabilitation+program+on+microvascular+function+of+CHD+patients+assessed+by+near-infrared+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Rep%22%5BJournal%5D)">Effects of a rehabilitation program on microvascular function of CHD patients assessed by near-infrared spectroscopy.</a> Physiol Rep. 7 (11), e14145(2019).</li>
<li>Baltrunas, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+use+of+near-infrared+spectroscopy+in+the+diagnosis+of+peripheral+artery+disease%3A+A+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22Vascular%22%5BJournal%5D)">The use of near-infrared spectroscopy in the diagnosis of peripheral artery disease: A systematic review.</a> Vascular. 30 (4), 715-727 (2022).</li>
<li>Young, G. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+cuff-occlusion+duration+on+contrast-enhanced+ultrasound+assessments+of+calf+muscle+microvascular+blood+flow+responsiveness+in+older+adults%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Physiol%22%5BJournal%5D)">Influence of cuff-occlusion duration on contrast-enhanced ultrasound assessments of calf muscle microvascular blood flow responsiveness in older adults.</a> Exp Physiol. 105 (12), 2238-2245 (2020).</li>
<li>Young, G. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+association+between+contrast-enhanced+ultrasound+and+near-infrared+spectroscopy-derived+measures+of+calf+muscle+microvascular+responsiveness+in+older+adults%5BTitle%5D)+AND+%22Heart+Lung+Circ%22%5BJournal%5D)">The association between contrast-enhanced ultrasound and near-infrared spectroscopy-derived measures of calf muscle microvascular responsiveness in older adults.</a> Heart Lung Circ. 30 (11), 1726-1733 (2021).</li>
<li>Rosenberry, R., Nelson, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reactive+hyperemia%3A+A+review+of+methods%2C+mechanisms%2C+and+considerations%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Regul+Integr+Comp+Physiol%22%5BJournal%5D)">Reactive hyperemia: A review of methods, mechanisms, and considerations.</a> Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 318 (3), R605-R618 (2020).</li>
<li>Iannetta, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reliability+of+microvascular+responsiveness+measures+derived+from+near-infrared+spectroscopy+across+a+variety+of+ischemic+periods+in+young+and+older+individuals%5BTitle%5D)+AND+%22Microvasc+Res%22%5BJournal%5D)">Reliability of microvascular responsiveness measures derived from near-infrared spectroscopy across a variety of ischemic periods in young and older individuals.</a> Microvasc Res. 122, 117-124 (2019).</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 (8828), 1111-1115 (1992).</li>
<li>Thijssen, D. H. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+flow-mediated+dilation+in+humans%3A+A+methodological+and+physiological+guideline%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol-Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">Assessment of flow-mediated dilation in humans: A methodological and physiological guideline.</a> Am J Physiol-Heart Circ Physiol. 300 (1), H2-H12 (2011).</li>
<li>Inaba, Y., Chen, J. A., Bergmann, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prediction+of+future+cardiovascular+outcomes+by+flow-mediated+vasodilatation+of+brachial+artery%3A+A+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Cardiovasc+Imaging%22%5BJournal%5D)">Prediction of future cardiovascular outcomes by flow-mediated vasodilatation of brachial artery: A meta-analysis.</a> Int J Cardiovasc Imaging. 26 (6), 631-640 (2010).</li>
<li>Soares, R. N., De Oliveira, G. V., Alvares, T. S., Murias, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+the+analysis+strategy+on+the+correlation+between+the+NIRS+reperfusion+measures+and+the+FMD+response%5BTitle%5D)+AND+%22Microvasc+Res%22%5BJournal%5D)">The effects of the analysis strategy on the correlation between the NIRS reperfusion measures and the FMD response.</a> Microvasc Res. 127, 103922(2020).</li>
<li>Tucker, W. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Studies+into+the+determinants+of+skeletal+muscle+oxygen+consumption%3A+Novel+insight+from+near-infrared+diffuse+correlation+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol-London%22%5BJournal%5D)">Studies into the determinants of skeletal muscle oxygen consumption: Novel insight from near-infrared diffuse correlation spectroscopy.</a> J Physiol-London. 597 (11), 2887-2901 (2019).</li>
<li>Tucker, W. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Near-infrared+diffuse+correlation+spectroscopy+tracks+changes+in+oxygen+delivery+and+utilization+during+exercise+with+and+without+isolated+arterial+compression%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Regul+Integr+Comp+Physiol%22%5BJournal%5D)">Near-infrared diffuse correlation spectroscopy tracks changes in oxygen delivery and utilization during exercise with and without isolated arterial compression.</a> Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 318 (1), R81-R88 (2020).</li>
<li>Wassenaar, E. B., Van Den Brand, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reliability+of+near-infrared+spectroscopy+in+people+with+dark+skin+pigmentation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clinic+Monit+Comput%22%5BJournal%5D)">Reliability of near-infrared spectroscopy in people with dark skin pigmentation.</a> J Clinic Monit Comput. 19 (3), 195-199 (2005).</li>
<li>Soares, R. N., Murias, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Near-infrared+spectroscopy+assessment+of+microvasculature+detects+difference+in+lower+limb+vascular+responsiveness+in+obese+compared+to+lean+individuals%5BTitle%5D)+AND+%22Microvasc+Res%22%5BJournal%5D)">Near-infrared spectroscopy assessment of microvasculature detects difference in lower limb vascular responsiveness in obese compared to lean individuals.</a> Microvasc Res. 118, 31-35 (2018).</li>
<li>Boezeman, R. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monitoring+of+foot+oxygenation+with+near-infrared+spectroscopy+in+patients+with+critical+limb+ischemia+undergoing+percutaneous+transluminal+angioplasty%3A+A+pilot+study%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Vasc+Endovasc+Surg%22%5BJournal%5D)">Monitoring of foot oxygenation with near-infrared spectroscopy in patients with critical limb ischemia undergoing percutaneous transluminal angioplasty: A pilot study.</a> Eur J Vasc Endovasc Surg. 52 (5), 650-656 (2016).</li>
<li>Lin, B. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Using+wireless+near-infrared+spectroscopy+to+predict+wound+prognosis+in+diabetic+foot+ulcers%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Skin+Wound+Care%22%5BJournal%5D)">Using wireless near-infrared spectroscopy to predict wound prognosis in diabetic foot ulcers.</a> Adv Skin Wound Care. 33 (1), 1-12 (2020).</li>
<li>Weingarten, M. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diffuse+near-infrared+spectroscopy+prediction+of+healing+in+diabetic+foot+ulcers%3A+A+human+study+and+cost+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Wound+Repair%22%5BJournal%5D)">Diffuse near-infrared spectroscopy prediction of healing in diabetic foot ulcers: A human study and cost analysis.</a> Wound Repair. 20 (2), A44-A44 (2012).</li>
<li>Murrow, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Near-infrared+spectroscopy-guided+exercise+training+for+claudication+in+peripheral+arterial+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Prev+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Near-infrared spectroscopy-guided exercise training for claudication in peripheral arterial disease.</a> Eur J Prev Cardiol. 26 (5), 471-480 (2018).</li>
</ol>

De auteurs hebben geen openbaarmakingen of tegenstrijdige belangen.

Dit artikel schetst gestandaardiseerde procedures voor de beoordeling van reactieve hyperemie van de onderste ledematen met behulp van de CW-NIRS TSI om de microvasculaire functie te evalueren. Dit protocol is verfijnd door onderzoek van de duur van de manchetocclusie op basis van de responsomvang, de betrouwbaarheid van de NIRS-test-hertest tijdens reactieve hyperemie, evenals de mate van overeenstemming tussen NIRS en andere methoden van microvasculaire evaluatie, zoals contrastversterkte echografie23,24. Een langere duur van de manchetocclusie komt overeen met een lagere TSIMIN23, zoals te zien is in figuur 8 en figuur 9, wat een grotere ischemische stimulus weerspiegelt. Vergeleken met de duur van manchetocclusie van 1 minuut en 3 minuten, werd ook een grotere respons aangetoond na manchetocclusie van 5 minuten, wat wijst op een verhoogde vaatverwijdende respons op een grotere hypoxische stimulus. Dit zijn belangrijke overwegingen bij het richten op een specifieke mate van ischemische stimulus, bijvoorbeeld, aangezien verschillen in TSIMIN een functie van de leeftijd blijken te zijn bij gebruik van een vast occlusietijdsbestek25. Bovendien is de test-hertestbetrouwbaarheid van NIRS-afgeleide post-occlusieve reactieve hyperemiemetingen vastgesteld met behulp van een manchetocclusieduur van 5 minuten 24,26.
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66511/66511fig08.jpg"> Figuur 8: Effect van occlusieduur op weefselverzadigingsindexsporen in de mediale gastrocnemius van oudere volwassenen tijdens manchetocclusie en reactieve hyperemie (n = 13). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66511/66511fig08large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a>
<img alt="Figure 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66511/66511fig09.jpg"> Figuur 9: Effect van occlusieduur op de minimale weefselverzadigingsindex (TSIMIN; means ±SD) bij oudere volwassenen (n = 13). TSIMIN in de mediale gastrocnemiusspier na 1 min, 3 min en 5 min occlusie van de dijmanchet. *Aanzienlijk verschil van 1 min; #significant verschil van 3 min. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66511/66511fig09large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a>
Overwegingen/probleemoplossing Hoewel CW-NIRS-systemen relatief eenvoudig te gebruiken zijn, moet er rekening worden gehouden met bepaalde praktische zaken, waaronder het feit dat CW-NIRS-sondes kwetsbaar zijn voor vervuiling door omgevingslicht. Het is daarom absoluut noodzakelijk dat gegevensindicatoren die de integriteit van het NIRS-signaal weerspiegelen, tijdens de metingen worden gecontroleerd en dat het juiste huidcontact en de afscherming worden gehandhaafd om fysiologisch nauwkeurige waarden te kunnen verkrijgen. Als het verzamelen van gegevens afhankelijk is van Bluetooth-connectiviteit, is het bovendien belangrijk om ervoor te zorgen dat de instructies van de fabrikant met betrekking tot Bluetooth worden nageleefd om verbindingsfouten te voorkomen.
Met betrekking tot de reactieve hyperemiemethode, hoewel zeldzaam, kan een deelnemer melden dat het snel opblazen van de ischemie-inducerende manchet ondraaglijk gelokaliseerd ongemak veroorzaakt. Bij deze personen is het de ervaring van onze groep dat het opblazen van de manchet tot 100 mmHg voordat deze geleidelijk wordt opgeblazen tot 200 mmHg over een periode van 5 s, beter wordt verdragen. Als het ongemak ondanks deze wijziging echter aanhoudt, wordt de maatregel stopgezet.
Methodologisch, zoals benadrukt door Rosenberry en Nelson25, kan het bij het interpreteren van reactieve hyperemie via CW-NIRS-responsen belangrijk zijn om onderscheid te maken tussen 'reactieve' en 'responsieve' hyperemie. Metingen die ≤30 s na manchetocclusie worden uitgevoerd, geven inzicht in de reactieve fase van reperfusie (bloedstroomrespons als gevolg van de ischemische stimulus en de daaruit voortvloeiende microvasculaire dilatatie). Na deze beginfase dragen de hyperemie en de daaruit voortvloeiende schuifspanning bij aan de verwijding van de bloedvaten en een verbeterde doorbloeding van de ledematen (responsieve hyperemie). Vanuit mechanistisch oogpunt, omdat NIRS een meting van het skeletspiermetabolisme biedt, kan het nodig zijn om te overwegen dat een verminderde oxidatieve capaciteit van skeletspieren, bijvoorbeeld mitochondriale disfunctie, van invloed kan zijn op het tijdsverloop van meetparameters. Ten slotte, zoals eerder opgemerkt, moeten onderzoekers mogelijk ook rekening houden met de mate van ischemische insult die wordt bereikt in een bepaalde periode van manchetocclusie en de resulterende lengte/omvang van fysiologisch gemedieerde hyperemie die volgt bij het beslissen wanneer de gegevensverzameling moet worden beëindigd, evenals bij het interpreteren en vergelijken van gegevens tussen deelnemers25.
De NIRS-variabelen die van belang zijn, worden algemeen aanvaard om de microvasculaire (dys)functie weer te geven; Het is echter belangrijk om te erkennen dat bij het interpreteren van deze resultaten microvasculaire responsen tot op zekere hoogte afhankelijk zijn van de bloedstroom en functie van de macrovasculaire/kanaalslagader. Ook kan microvasculaire disfunctie optreden voorafgaand aan of naast pathologische veranderingen in de macrovasculatuur5, en microvasculaire disfunctie wordt in verband gebracht met een reeks cardiometabole ziekten20. Deze micro- en macrovasculaire pathologie kunnen daarom beide bijdragen aan de reden waarom voorbijgaande ischemie en de daaruit voortvloeiende hyperemische respons kunnen wijzen op een verhoogd risico op hart- en vaatziekten 27,28,29. Om de relatie tussen macro- en microvasculaire functie beter te begrijpen, kan het nuttig zijn om NIRS te combineren met metingen van macrovasculaire functie, zoals FMD10,30, een maat voor endotheelafhankelijke schuifstress-gemedieerde verwijding van leidingslagaders. Bovendien is het belangrijk om de relatieve recentheid van NIRS te erkennen die wordt gebruikt voor microvasculaire beoordeling en om de onderliggende fysiologische mechanismen die bijdragen aan NIRS-afgeleide variabelen in overweging te nemen bij het interpreteren van de klinische relevantie van dergelijke metingen in relatie tot de functie van de leidingslagader. NIRS met vasculaire occlusietesten is bijvoorbeeld een recent gevalideerde methode 31,32, vergeleken met de gevestigde FMD-techniek. Beide metingen omvatten een vergelijking van baseline met post-5 minuten manchetocclusie; Er zijn echter enkele belangrijke verschillen. Voor FMD wordt de meting proximaal van de manchet uitgevoerd; de meetplaats wordt dus niet ischemisch, terwijl NIRS distaal van de manchet wordt gemeten op een plaats die ischemische stress ondergaat. Omdat de dynamische reacties binnen zowel de ischemische fase als de hyperemische fase informatie geven over metabole activiteit en perfusiecapaciteit (microvasculaire functie), is het essentieel om het protocol te standaardiseren om vergelijking binnen en tussen deelnemers mogelijk te maken. Met dit punt in gedachten moeten onderzoekers zich ervan bewust zijn dat de analysestrategie die wordt toegepast voor NIRS-gegevens (bijvoorbeeld het tijdvenster dat wordt gebruikt om helling 2 te bepalen) van invloed kan zijn op de relatie tussen NIRS en FMD30. Ten slotte moet bij het interpreteren van NIRS-variabelen in combinatie met metingen van de functie van de conduitslagader (macrovasculair), naast verbeteringen in functionele variabelen zoals loopafstand, rekening worden gehouden met het feit dat er een duidelijke mogelijkheid is van 'ingebouwde' redundantie van inspanningsreacties. In het bijzonder zouden zowel onderliggende micro- als macrovasculaire mechanismen mogelijk kunnen bijdragen aan verbeteringen in functionele parameters, maar de relatieve bijdragen van elk kunnen moeilijk te meten zijn15.
Beperkingen Een beperking van dit protocol is dat vasculaire occlusietesten in de onderste ledematen gecontra-indiceerd zijn bij personen die eerder een revascularisatieprocedure hebben ondergaan met een vasculaire transplantatie of stenting van de dijbeen- of popliteale slagaders. Dit benadrukt het belang van toegang tot relevante vasculaire beeldvorming en een gedetailleerde medische geschiedenis bij de beslissing om vasculaire occlusietesten uit te voeren bij bepaalde deelnemerspopulaties. Zoals eerder vermeld, is het ook belangrijk om te beseffen dat deelnemers het ongemak dat gepaard gaat met het opblazen van de manchet en/of arteriële occlusie van 5 minuten mogelijk niet kunnen verdragen en om alle deelnemers duidelijk te maken dat de meting kan worden gestaakt als dit het geval is. Onze ervaring is dat, hoewel ongeveer 10% van de deelnemers merkbaar ongemak meldt tijdens de meting, de noodzaak om de maatregel voortijdig te beëindigen als gevolg van dit ongemak zich heeft voorgedaan bij slechts een klein aantal deelnemers (1%-2%).
Een beperking van de NIRS-technologie is dat de signalen worden beïnvloed door de mate van huidpigmentatie (melanine). Momenteel is er geen algemeen beschikbare techniek om de vermindering van NIRS-signalen als gevolg van het melaninegehalte in de huid te corrigeren, waardoor de toepassing van deze techniek bij personen met een donkere huidskleur wordt beperkt 9,33. Bovendien is de diepte van het NIRS-signaal/de meting ongeveer de helft van de afstand tussen de ontvanger en de zender (brondetector). Daarom vermindert een teveel aan adipositas over de plaats van ondervraging de relatieve bijdrage van onderliggend spierweefsel aan het NIRS-signaal. Het is daarom belangrijk om ervoor te zorgen dat de diepte van de lichtpenetratie de onderliggende spier(en) voldoende ondervraagt om informatie te verstrekken die specifiek is voor de interacties tussen de spierstroom en het metabolisme9. Dit is een van de redenen waarom de gastrocnemius-spier een standaard meetplaats is, aangezien het onderhuidse vetweefsel op deze plaats zelden groter is dan 1 cm20. Als alternatief is de tibialis anterior een andere potentiële plaats die kan worden gebruikt34.
Er zijn meerdere soorten NIRS-apparaten (frequentiedomein, tijddomein en continue golf) die anders werken. Verschillen in parameters zoals reperfusiehellingen zijn gerapporteerd bij het vergelijken van apparaten; daarom is voorzichtigheid geboden bij het vergelijken of combineren van resultaten van verschillende soorten NIRS-apparaten25.
Er is potentieel voor CW-NIRS om te worden gebruikt tijdens chirurgische ingrepen om succesvolle revascularisatie te bevestigen; fluctuaties in real-time NIRS-signalen, evenals een grote mate van interindividuele variabiliteit tijdens endovasculaire interventies, belemmeren echter real-time bevestiging van succesvolle microvasculaire reperfusie, alleen op basis van de NIRS-curves. Daarom moet de huidige daarmee samenhangende noodzaak om te vertrouwen op nabewerking van gegevens een overweging zijn voor onderzoekers die toekomstige experimentele protocollen plannen35.
Alternatieve methoden Andere methoden die vaak worden gebruikt om de vasculaire functie, perfusie en/of reactieve hyperemie van de onderste ledematen te meten, zijn onder meer veneuze occlusieplethysmografie, doppler-echografie en contrastversterkte echografie. NIRS heeft echter duidelijke voordelen ten opzichte van elk van deze methoden. Hoewel veneuze occlusieplethysmografie een eenvoudige en reproduceerbare methode is voor het meten van de bloedstroom van ledematen via volumeveranderingen, is het een indirecte meting van de bloedstroom en leidt de inflatie-deflatietechniek tot een zeer lage temporele resolutie. NIRS daarentegen heeft een hoge temporele resolutie en evalueert veranderingen in het zuurstofmetabolisme van microvasculatuur/weefsel rechtstreeks. Ultrasone meting van de bloedstroom via de diameter van de bloedvaten en het Doppler-snelheidssignaal zorgt voor een uitstekende temporele en ruimtelijke resolutie; Er zijn echter meerdere analytische benaderingen voor het kwantificeren van resultaten, en deze methode is sterk afhankelijk van de operator en berust op uitgebreide vaardigheden en training. Echografie is ook gevoelig voor zelfs kleine bewegingsartefacten tijdens de meting25. Ter vergelijking: NIRS is relatief eenvoudig te gebruiken en is niet zo gevoelig voor bewegingsartefacten. Real-time contrastversterkte echografie kwantificeert de microvasculaire responsiviteit van skeletspieren tijdens reactieve hyperemie; Deze techniek wordt echter beperkt door de noodzaak van intraveneuze toegang, die medisch toezicht vereist. Contrastversterkte echografie vereist ook geavanceerde beeldanalyse, uitgebreide vaardigheid en training, evenals dure ultrasone apparatuur en contrastmiddelen. Eerste bewijs geeft aan dat contrastversterkte echografie-afgeleide metingen van post-occlusieve reactieve hyperemie, waaronder microvasculaire bloedstroomresponsiviteit van skeletspieren, correleren met NIRS-afgeleide metingen na 5 minuten manchetocclusie24. Ten slotte konden vanwege het relatieve gemak en de betaalbaarheid van NIRS meerdere gebruikers snel worden getraind en ingezet, waardoor NIRS kan worden gebruikt in grote onderzoeken in meerdere centra, terwijl de variabiliteit tussen operators tot een minimum wordt beperkt.
Toekomstige richtingen en toepassingen Veelbelovende toepassingen van NIRS-technologie zijn onder meer de beoordeling van regionale oxygenatiedynamiek in PAD voor verbeterde risicostratificatie van ledematen en evaluatie van de effectiviteit van de behandeling of klinische verslechtering, met name bij personen met symptomen die worden gemaskeerd door perifere neuropathie en diabetische complicaties 15,18,22. Nieuwere systemen omvatten meerdere, relatief kleine en lichtgewicht CW-NIRS-sondes die tegelijkertijd gegevens verzamelen, waardoor de heterogeniteit van microvasculaire responsen tussen locaties9 tijdens reactieve hyperemie of inspanningstesten kan worden geëvalueerd. Nabij-infraroodspectroscopiemaatregelen zijn ook veelbelovend gebleken voor de voorspelling van wondgenezing bij aandoeningen van de onderste ledematen, zoals diabetische voetaandoeningen/ulceratie, in vergelijking met de standaard genezingscriteria, met implicaties voor verbeterde patiëntenzorg en lagere kosten door eerder stoppen met ineffectieve medische therapieën36,37. Bovendien groeit het bewijs van NIRS-technieken die helpen bij de bevestiging van het succes van microvasculaire perfusie bij patiënten met kritieke ischemie van de ledematen na interventies voor reperfusie van de leidingslagader13,35. Ten slotte maakt NIRS het mogelijk om microvasculaire desaturatie/ischemische stimuli te richten tijdens klinische oefentherapie, en NIRS na interventie maakt ook evaluatie mogelijk van veranderingen in de vasculaire functie van de onderste ledematen, waardoor mechanistische inzichten worden verkregen in veranderingen in functioneel vermogen en loopvermogen15,38.
Concluderend wordt gehoopt dat de verspreiding van dit protocol een betere uniforme analyse en bundeling van gegevens tussen individuele onderzoeken en ongelijksoortige onderzoeksgroepen mogelijk zal maken. Deze meer consistente benadering zal op zijn beurt zorgen voor een beter begrip van vasculaire disfunctie van de onderste ledematen en de translationele onderzoeksresultaten verbeteren die gericht zijn op het verbeteren van de gezondheid en het welzijn van personen met perifere vasculaire aandoeningen.

Hart- en vaatziekten (HVZ) zijn de belangrijkste oorzaak van wereldwijde sterfte1. Hoewel een hartinfarct en beroerte de meest voorkomende manifestaties van hart- en vaatziekten zijn, dragen vaatziekten van de onderste ledematen, zoals perifere arteriële ziekte (PAD) en diabetische voetziekte, aanzienlijk bij aan de persoonlijke, sociale en gezondheidslast van hart- en vaatziekten 2,3,4. Belangrijk is dat deze ziektetoestanden worden gekenmerkt door microvasculaire en macrovasculaire disfunctie5 die bijdragen aan symptomen (bijv. claudicatio intermitsus), functionele beperkingen, slechte mobiliteit, evenals sociaal isolement en verminderde kwaliteit van leven6. Historisch gezien zijn vasculaire beoordelingstechnieken van de bovenste ledematen gebruikt als een maat voor de systemische vasculaire functie en het bijbehorende cardiovasculaire risico; Deze methoden zijn echter mogelijk niet gevoelig voor lokale stoornissen in de vasculaire functie van de onderste ledematen 7,8. Hoewel er momenteel een reeks technieken wordt gebruikt om de vasculaire functie in de onderste ledematen te beoordelen, zoals flow-gemedieerde dilatatie (FMD) en contrastversterkte echografie, heeft elke methode nadelen en beperkingen, zoals de kosten van apparatuur, de vaardigheid van de operator of de noodzaak van invasieve veneuze toegang. Om deze redenen is er behoefte aan gestandaardiseerde en effectieve technieken om de vasculaire (dys)functie van de onderste ledematen te evalueren die gemakkelijker kunnen worden geïmplementeerd in onderzoek en klinische omgevingen.
Continuous wave nabij-infraroodspectroscopie (CW-NIRS) is een niet-invasieve, goedkope en draagbare methode die de relatieve veranderingen in hemoglobine-oxygenatie in vivo kwantificeert. Aangezien de NIRS-zuurstofrijke en zuurstofarme hemoglobinesignalen worden afgeleid van de kleine (<1 mm in diameter) bloedvaten, kunnen het lokale skeletspiermetabolisme en de microvasculaire functie worden geëvalueerd9. In het bijzonder biedt de weefselverzadigingsindex (TSI) [TSI = zuurstofrijk hemoglobine/ (zuurstofrijk hemoglobine + zuurstofarm hemoglobine) x 100] een kwantitatieve maat voor weefseloxygenatie9. Wanneer gemeten voor, tijdens en na occlusie en reactieve hyperemie, duiden de veranderingen in TSI op vasculaire responsiviteit van het 'eindorgaan', ten opzichte van de pre-occlusie-baseline. Belangrijk is dat deze methode gevoelig is voor veranderingen in de microvasculaire responsiviteit en perfusie van spieren die verband houden met veroudering10, ziekteprogressie11 en klinische interventies (bijv. revascularisatiechirurgie12,13 of inspanningsrevalidatie 14,15,16,17) bij personen met of met een risico op microvasculaire disfunctie.
De beschikbaarheid van NIRS-systemen heeft geleid tot een snelle toename van het aantal onderzoeken dat microvasculaire functie rapporteert18. Verschillen in testprotocollen voor reactieve hyperemie, het weglaten van gedetailleerde, herhaalbare NIRS-methoden en een gebrek aan uniformiteit in de beschrijving, presentatie en analyse van NIRS-responsparameters maken vergelijkingen tussen individuele onderzoeken echter een uitdaging. Dit beperkt het verzamelen van gegevens voor meta-analyse en het formuleren van aanbevelingen voor klinische beoordeling 9,15.
Daarom beschrijven we in dit artikel de gestandaardiseerde NIRS- en vasculaire occlusietestprotocollen van ons laboratorium voor de beoordeling van reactieve hyperemie van de onderste ledematen. Door deze methoden te verspreiden, willen we bijdragen aan een betere standaardisatie en herhaalbaarheid van gegevensverzamelingsprocedures en geharmoniseerde rapportage.

<table><tbody><tr><td>Cuff Inflator Air Source</td><td>Hokanson&nbsp;</td><td>AG101 AIR SOURCE</td><td></td></tr><tr><td>Elastic Cohesive Bandage</td><td>MaxoWrap</td><td>18228-BL</td><td>Voor het blokkeren van omgevingslicht</td></tr><tr><td>OxySoft</td><td>Artinis</td><td>3.3.341 x64</td><td></td></tr><tr><td>PortaLite (NIRS)</td><td>Artinis</td><td>0302-00019-00</td><td></td></tr><tr><td>PortaSync MKII (Remote)</td><td>Artinis</td><td>0702-00860-00</td><td>Voor het markeren van mijlpalen tijdens meting</td></tr><tr><td>Rapid Cuff Inflator</td><td>Hokanson&nbsp;</td><td>E20 RAPID CUFF INFLATOR</td><td></td></tr><tr><td>Thigh Cuff</td><td>Hokanson&nbsp;</td><td>CC17</td><td></td></tr><tr><td>Transpore Surgical Tape</td><td>3M</td><td>1527-1</td><td>Voor het bevestigen van de sonde op de huid</td></tr></tbody></table>

nabij-infraroodspectroscopie tijdens reactieve hyperemie voor de beoordeling van de vasculaire functie van de onderste ledematen 

Near-Infrared Spectroscopy During Reactive Hyperemia for the Assessment of Lower Limb Vascular Function

Vaatziekten van de onderste ledematen dragen aanzienlijk bij aan de wereldwijde last van hart- en vaatziekten en comorbiditeiten zoals diabetes. Belangrijk is dat microvasculaire disfunctie kan optreden voorafgaand aan of naast macrovasculaire pathologie, en beide mogelijk bijdragen aan de symptomen van de patiënt en de ziektelast. Hier beschrijven we een niet-invasieve benadering met behulp van nabij-infraroodspectroscopie (NIRS) tijdens reactieve hyperemie, die een gestandaardiseerde beoordeling biedt van de vasculaire (dys)functie van de onderste ledematen en een mogelijke methode om de werkzaamheid van therapeutische interventies te evalueren. In tegenstelling tot alternatieve methoden, zoals contrastversterkte echografie, vereist deze benadering geen veneuze toegang of geavanceerde beeldanalyse, en is het goedkoop en minder afhankelijk van de operator. Deze beschrijving van de NIRS-methode omvat representatieve resultaten en standaardterminologie, naast de bespreking van meetoverwegingen, beperkingen en alternatieve methoden. Toekomstige toepassing van dit werk zal de standaardisatie van vasculair onderzoeksontwerp, gegevensverzamelingsprocedures en geharmoniseerde rapportage verbeteren, waardoor translationele onderzoeksresultaten op het gebied van vasculaire (dys)functie, ziekte en behandeling van de onderste ledematen worden verbeterd.

Nabij-infrarood spectroscopie Apparaten voor continue golf nabij-infraroodspectroscopie meten relatieve veranderingen in zuurstofrijk (O2Hb) en zuurstofarm (HHb) hemoglobine, die de lokaleO2-afgifte en het gebruik via lichtgevende bronnen en fotodetectoren weerspiegelen, en specifieke afstanden uit elkaar zetten. Golflengten van licht tussen ~700 nm en 850 nm worden uitgezonden, wat overeenkomt met het piekabsorptievermogen van O2Hb en HHb. Zodra nabij-infrarood licht de skeletspieren is binnengedrongen, zijn de verstrooiing en absorptie van licht afhankelijk van de golflengte. Skeletspieren zijn een heterogeen weefsel, en daarom kunnen de verstrooiings- en absorptiecoëfficiënten, evenals de gegeven padlengte waarlangs licht reist, niet worden gekwantificeerd. Daarom maakt de CW-NIRS-technologie gebruik van de gewijzigde wet van Lambert-Beer, die een differentiële weglengtefactor (DPF) omvat en waarmee de relatieve concentraties van O2Hb en HHb kunnen worden berekend. Naast O2Hb en HHb omvatten CW-NIRS-afgeleide metingen totaal hemoglobine (THb = O2Hb + HHb), een marker van bloedvolume / totale signaalsterkte en weefselverzadigingsindex (TSI = O2Hb/THb*100). De TSI wordt gegenereerd door ruimtelijk opgeloste spectroscopie (SRS)-technologie, waarbij fotonen worden gemeten op meerdere afstanden van de bron, waardoor de precisie9 wordt verbeterd en een kwantitatieve meting van weefseloxygenatie wordt geboden. Bovendien versterkt SRS, vanwege de afstanden tussen meerdere bronnendetectoren, de bijdrage van diepere weefsels, terwijl de bijdrage van meer oppervlakkig weefsel, zoals huid/vetweefsel, aan de NIRS-signalen wordt verminderd. Het is ook vermeldenswaard dat TSI in de literatuur afwisselend wordt aangeduid als regionale zuurstofverzadiging (rSO2), weefseloxygenatie-index (TOI) of zuurstofverzadiging van spierweefsel (StO2). Daarom wordt voorgesteld om in de toekomst één enkele term aan te nemen om de nomenclatuur te standaardiseren en verwarring te verminderen.
Verder wordt aanbevolen om alle NIRS-sporen die tijdens het onderzoek zijn verzameld, te analyseren en te rapporteren9. Het is ook belangrijk om te beseffen dat CW-spectrometers geen absolute concentraties van chromoforen in de ondervraagde weefsels geven, omdat de werkelijke padlengte van licht onbekend is. Deze apparaten geven in plaats daarvan veranderingen ten opzichte van een vooraf bepaalde basislijn. Daarom, zoals opgemerkt door Cornelis et al.15, wordt aanbevolen dat NIRS-signalen worden geanalyseerd als veranderingen vanuit een tijdspunt dat van belang is. Het wordt bovendien aanbevolen dat de amplitudes en hellingen van responsen de focus zijn van rapportage en interpretatie, aangezien deze variabelen minder gevoelig zijn voor verstorende kwesties zoals de dikte van het vetweefsel of signaal-ruisverhoudingen.
NIRS-signalen tijdens occlusie en reactieve hyperemie Dit artikel zal zich voornamelijk richten op het beschrijven van TSI-signaalresponsen tijdens occlusie en reactieve hyperemie, aangezien deze SRS-meting minder vatbaar is voor veranderingen in cutane signaalbijdragen en meetfouten in vergelijking met de ruwe O2Hb- en HHb-signalen.
Een selectie van de NIRS TSI-variabelen die tijdens occlusie en reactieve hyperemie zijn geëvalueerd, is weergegeven in figuur 4. Baseline TSI vertegenwoordigt de gemiddelde TSI vóór de start van de vasculaire occlusie (manchet opblazen), routinematig gedurende 1 minuut. De desaturatiesnelheid tijdens occlusie wordt weergegeven door Slope 1. Vanwege de arteriële occlusie kunnen verlagingen van de TSI aangegeven door helling 1 worden toegeschreven aan het zuurstofgebruik/de stofwisseling van de rustende spier. De TSIMIN is de laagste TSI-waarde die tijdens occlusie wordt verkregen. De TSIILEG (verschil tussen baseline TSI en TSIMIN) vertegenwoordigt de omvang van ischemie geïnduceerd door occlusie (en de stimulus voor vasodilatatie en post-occlusie hyperemie). Helling 2 geeft de reperfusiesnelheid aan na het losmaken van de manchet en vertegenwoordigt de reactieve hyperemie/microvasculaire reactiviteitsrespons. Als alternatief kan de reperfusiehelling worden beschreven als een halftijdse. De TSIMAX is de hoogste TSI-waarde die wordt verkregen na het losmaken van de manchet. De reperfusieomvang wordt berekend als het verschil tussen TSIMAX en TSIMIN, en de tijd tot TSIMAX wordt berekend als het verschil in tijd(en) van TSIMIN tot TSIMAX. Het TSI-reactieve hyperemiegebied onder de curve (AUC) wordt berekend vanaf de terugkeer naar de basislijn na het loslaten van de manchet gedurende 1 minuut, 2 min, of 3 min. Ten slotte kan de hyperemische reserve, die de verandering in de TSI boven de uitgangswaarde vertegenwoordigt, worden berekend als het verschil tussen TSIMAX en de TSI basislijn, uitgedrukt als een percentagevan 9,10,12,20.
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66511/66511fig04.jpg"> Figuur 4: Signaal van de weefselverzadigingsindex (TSI) tijdens een NIRS-vasculaire occlusietest met TSI-variabelen die van belang zijn tijdens reactieve hyperemie. Baseline TSI vertegenwoordigt de gemiddelde TSI vóór het begin van het opblazen van de manchet. Helling 1 vertegenwoordigt de desaturatiesnelheid tijdens occlusie. De TSIMIN is de laagste TSI-waarde die tijdens occlusie wordt verkregen. De TSIIMAG (verschil tussen baseline TSI en TSIMIN) vertegenwoordigt de omvang van ischemie geïnduceerd door occlusie. Helling 2 geeft de reperfusiesnelheid aan na het loslaten van de manchet. De TSIMAX is de hoogste TSI-waarde die wordt verkregen na het losmaken van de manchet. De reperfusiegrootte wordt berekend als het verschil tussen TSIMAX en TSIMIN, en de tijd tot TSIMAX wordt berekend als het verschil in tijd(en) van TSIMIN tot TSIMAX. Het TSI-reactieve hyperemiegebied onder de curve (AUC) wordt berekend vanaf de terugkeer naar de basislijn na het losmaken van de manchet gedurende 1 min, 2 min of 3 min. De hyperemische reserve, die de verandering in de TSI boven de basislijn vertegenwoordigt, kan worden berekend als het verschil tussen TSIMAX en de TSI basislijn, uitgedrukt als een percentage. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66511/66511fig04large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a>
Naast TSI-variabelen is het ook mogelijk om de zuurstofopname van het weefsel (mVO2) tijdens occlusie van de arteriële manchet te schatten, gegeven de afwezigheid van veranderingen in het bloedvolume, door de hellingen van verandering in HHb en O2Hb te berekenen tijdens het initiële lineaire deel van de reacties van deze parameters op occlusie (Slope 1), op basis van de veronderstelling dat de snelheid van verdwijning van O2Hb (en/of de snelheid waarmee HHb verschijnt) komt overeen met de snelheid van zuurstofgebruik door de spier tijdens ondervraging.
NIRS gebruiken om microvasculaire responsiviteit in klinische populaties te evalueren Belangrijk is dat NIRS-metingen tijdens reactieve hyperemie-testen de microvasculaire reacties van ogenschijnlijk gezonde deelnemers kunnen onderscheiden van die met verschillende gradaties van disfunctie. Verschillen in responsiviteit tussen een ogenschijnlijk gezond individu en een individu met PAD zijn te zien in figuur 5. In het bijzonder worden langzamere reperfusiesnelheden, langere hersteltijden, kleinere maximale hyperemische responsen en verschillen in variabelen zoals tijd tot TSIMAX en TSIAUC waargenomen bij een representatieve deelnemer met PAD, vergeleken met de gezonde controlegroep20. Merk op dat NIRS-variabelen zoals die in dit artikel worden beschreven, ook worden gebruikt tijdens gestandaardiseerde klinische inspannings- en occlusietests om (micro)vasculaire responsen op een specifieke behandeling of fysieke activiteitsstimulus te evalueren of om het resultaat te bepalen van routinematige trainingstraining in gezonde17 - en HVZ-populaties21. Voor een recente samenvatting van NIRS-meetparameters en resultaten van onderzoeken waarbij NIRS wordt gebruikt bij perifere vasculaire aandoeningen van de onderste ledematen tijdens reactieve hyperemie en inspanning, verwijzen wij u naar de systematische review van Joseph et al.18.
Ten slotte, bij het ontwerpen van onderzoek dat NIRS-metingen omvat, zoals die weergegeven in Figuur 4 en Figuur 5, moet u zich ervan bewust zijn dat grote interindividuele variabiliteit in absolute waarden is aangetoond in ogenschijnlijk gezonde en klinische populaties, waardoor het een uitdaging is om bijvoorbeeld absolute waarden voor PAD-diagnose te definiëren op basis van NIRS-gegevens22.
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66511/66511fig05.jpg"> Figuur 5: Signaal van de weefselverzadigingsindex (TSI) tijdens reactieve hyperemietesten. Weefselverzadigingsindex (TSI)-signaal dat het vermogen van NIRS aantoont om onderscheid te maken tussen de vasculaire responsiviteit van een ogenschijnlijk gezonde mannelijke deelnemer en een mannelijke deelnemer met perifere slagaderziekte (enkelarmindex = 0,5) tijdens reactieve hyperemietesten. *Begin van de NIRS-basislijn; #Begin van arteriële occlusie; ^Einde van arteriële occlusie. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66511/66511fig05large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a>
Suboptimale metingen Zoals beschreven in het protocolgedeelte hierboven, is het belangrijk om de gegevenssporen visueel te inspecteren op bewegingsartefacten zodra NIRS-signalen worden geregistreerd, voordat de NIRS-basislijn voor alle sporen wordt ingesteld. Figuur 6 toont bewegingsartefacten in de O2Hb en THb sporen.
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66511/66511fig06.jpg"> Figuur 6: Voorbeeld van een bewegingsartefact in het NIRS-signaal tijdens de periode voor het verzamelen van gegevens vóór de basislijn. #Begin van de NIRS-periode vóór de basislijn. THb: Totaal hemoglobine. O2Hb: Zuurstofrijk hemoglobine. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66511/66511fig06large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a>
Het hierboven beschreven protocol maakt gebruik van een druk van 200 mmHg om de arteriële stroom in de onderste ledematen af te sluiten. Heel af en toe is deze druk niet voldoende om de bloedstroom af te sluiten, wat de hyperemische respons in gevaar brengt. Dit kan bijvoorbeeld voorkomen bij een deelnemer met graad 3 hypertensie. Naast het gebruik van andere technologie, zoals plethysmografie van de rekstrook, om de stopzetting van de bloedstroom te bevestigen, is het belangrijk om alert te zijn op eventuele afwijking van de voorspelde NIRS-responsen na manchetocclusie (bijv. Figuur 7, Panel B: O2Hb-signaal stijgt (neemt niet af als gevolg van hypoxie en weefselzuurstofgebruik zoals verwacht) en THb stijgt ook (blijft niet relatief lineair vanwege stabiel bloedvolume). Door deze afwijkingen van de verwachte reacties op te merken, kan vroegtijdig worden ingegrepen om de huidige meting te stoppen / kan de occlusiedruk worden verhoogd totdat duidelijk is dat de slagader bij volgende metingen is afgesloten.
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66511/66511fig07v3.jpg"> Figuur 7: Voorbeeld van sporen van totaal hemoglobine (THb) en zuurstofrijk hemoglobine (O2Hb). (A) Succesvolle arteriële occlusie en (B) mislukte arteriële occlusie. #Begin van arteriële occlusie. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66511/66511fig07large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a>

Hier beschrijven we een niet-invasieve benadering met behulp van nabij-infraroodspectroscopie om reactieve hyperemie in de onderste ledematen te beoordelen. Dit protocol biedt een gestandaardiseerde beoordeling van vasculaire en microvasculaire responsiviteit die kan worden gebruikt om de aanwezigheid van vasculaire disfunctie en de werkzaamheid van therapeutische interventies te bepalen.

Nabij-infraroodspectroscopie tijdens reactieve hyperemie voor de beoordeling van de vasculaire functie van de onderste ledematen 

Vascular diseases of the lower limb contribute substantially to the&#160;global burden of cardiovascular disease and comorbidities such as diabetes. ...

Ons onderzoek is gericht op het begrijpen hoe stoornissen in de vasculaire functie en de bloedstroom bijdragen aan de achteruitgang van het fysieke functioneren bij leeftijd en leeftijdsgebonden cardiovasculaire aandoeningen. We streven er ook naar om nieuwe therapieën en bewegingsinterventies te ontwikkelen die gericht zijn op de vasculaire functie en de fysieke capaciteit in kwaliteit van leven verbeteren bij mensen met hart- en vaatziekten. Verschillen in testprotocollen, het weglaten van gedetailleerde, herhaalbare NIRS-methoden en een gebrek aan uniformiteit in de beschrijving, presentatie en analyse van NIRS-responsparameters maken vergelijkingen tussen individuele onderzoeken een uitdaging.Dit beperkt het verzamelen van gegevens voor meta-analyse en het formuleren van aanbevelingen voor klinische beoordelingen. Vergeleken met plethysmografie heeft NRS een hoge temporele resolutie en evalueert het direct veranderingen in microvasculatuur. In vergelijking met echografie vereist NIRS geen geavanceerde beeldanalyse of intraveneuze contrastmiddelen.Het relatieve gemak en de betaalbaarheid van NIRS betekent dat gebruikers snel kunnen worden getraind, waardoor onderzoeken in meerdere centra mogelijk zijn met minimale variabiliteit tussen operators. We richten ons op het verbeteren van de microvasculaire functie van de skeletspieren door middel van interventies zoals ischemische preconditionering en training voor het beperken van de bloedstroom. We testen momenteel het effect van neuromusculaire elektrische stimulatie als therapie om de vasculaire functie te bevorderen en het loopvermogen te verbeteren bij mensen met perifeer vaatlijden.

near-infrared-spectroscopy-during-reactive-hyperemia-for-assessment

Research

JoVE Journal

Biology

Biologie

Capillaroscopy is een niet-invasieve, relatief goedkope methode voor het direct visualiseren van de microcirculatie. De onderarm doorbloeding techniek biedt geaccepteerde niet-invasieve metingen van endotheelfunctie.

Niet-invasieve evaluatie van microvasculaire en endotheelfunctie

Hier beschrijven we een eenvoudige, niet-invasieve benadering met behulp van nabij-infrarood spectroscopie en moeten beoordelen reactieve hyperemia, neurovasculaire koppeling skeletspieren oxidatieve capaciteit een enkel bezoek kliniek of laboratorium.

Skeletal Muscle neurovasculaire koppeling, oxidatieve capaciteit en microvasculaire functie met 'One Stop Shop' nabij-infrarood spectroscopie

We beschrijven een protocol om niet-invasief en continu de absolute microvasculaire bloedstroomindex en zuurstofverzadiging in het bloed te meten met behulp van een multimodaal apparaat op basis van nabij-infrarood diffuse optica. Vervolgens evalueren we de stofwisseling van zuurstofverbruik en reactieve hyperemie met behulp van een vasculaire occlusietest.

Niet-invasieve monitoring van microvasculaire oxygenatie en reactieve hyperemie met behulp van hybride, nabij-infrarood diffuse optische spectroscopie voor kritieke zorg

Hier beschrijven we een dataverzameling en data-analyse methode voor functionele Near Infrared Spectroscopy (fNIRS), een nieuwe niet-invasieve beeldvorming van de hersenen dat gebruikt wordt in de cognitieve neurowetenschappen, met name in het bestuderen van kind ontwikkeling van de hersenen. Deze methode biedt een universele standaard van de data-acquisitie en-analyse van vitaal belang om gegevens te interpreteren en wetenschappelijke ontdekkingen.

Het verkennen van cognitieve functies bij baby&#39;s, Kinderen &amp; Volwassenen met Near Infrared Spectroscopy

We introduceren een hele-mount immunohistochemie en laser scanning confocale microscopie met meerdere etikettering voor het analyseren van complexe vasculaire netwerk-vorming in de muis embryonale ledematen huid.

Whole-mount Immunohistochemische Analyse voor Embryonale Limb Skin vaatstelsel: een modelsysteem voor Vasculaire Vertakkingen Morphogenesis in Embryo Study

We tonen een methode magnetotactic bacteriën (MTB) die kunnen worden toegepast in natuurlijke wateren verzamelen. MTB kunnen worden geïsoleerd en verrijkt door sediment monsters met behulp van een relatief eenvoudige installatie die gebruik maakt van de bacteriën de natuurlijke magnetisme. Geïsoleerde MTB kunnen dan worden in detail onderzocht met behulp van zowel licht-en elektronenmicroscopie.

Collection, Isolatie en Verrijking van natuurlijk voorkomende Magnetotactic Bacteriën van het milieu

Hier beschrijven we een effectieve methode voor het bestuderen dynamica van apoptotische cel...

Wonen Imaging van apoptotische cel Clearance tijdens<em&gt; Drosophila</em&gt; Embryogenese

Hier beschrijven we de instrumenten en werkwijzen voor het detecteren enkele fluorescentie-gemerkt eiwitmoleculen interactie met een enkel DNA-molecuul opgehangen tussen twee optisch gevangen microsferen.

De combinatie van Single-molecule Manipulatie en Imaging voor de Studie van eiwit-DNA interacties

Niet-coherent xenonlicht werd door smalbandige interferentie en neutrale dichtheidsfilters geleid om licht met verschillende golflengten en intensiteit aan gekweekte cellen te leveren. Dit protocol werd gebruikt om de effecten van rood/nabij-infrarood lichttherapie op de productie van reactieve soorten in vitro te beoordelen: er werden geen effecten waargenomen met de geteste parameters.

Methode voor de evaluatie van de effecten van een golflengtebereik en intensiteiten van Rood / nabij-infrarood Lichttherapie op oxidatieve stress In Vitro

Mitochondriale dysfunctie is een kenmerk van cellulaire veroudering. Dit artikel maakt gebruik van niet-invasieve nabij-infrarood (NIR) behandeling om de mitochondriale functie in het verouderingsproces muis vestibulair sensorische epitheel verbeteren.

Nabij Infrarood (NIR) Licht Verhoogt Expressie van een marker van de mitochondriale functie in de Muis Vestibular Sensory epitheel

Leer een niet-invasieve NIRS-methode voor het beoordelen van vasculaire functie via reactieve hyperemie in de onderste ledematen. Deze techniek helpt onderzoekers bij het identificeren van microvasculaire dysfunctie en het evalueren van therapeutische interventies.

Nabij-infraroodspectroscopie tijdens reactieve hyperemie voor de beoordeling van de vasculaire functie van de onderste ledematen (Video) | JoVE Journal

Nabij-infraroodspectroscopie tijdens reactieve hyperemie voor de beoordeling van de vasculaire functie van de onderste ledematen

Meer video's verkennen