Metodologiczne podejście do nieinwazyjnej oceny funkcji i morfologii naczyń krwionośnych

Ogólnym celem następującego eksperymentu jest zbadanie subklinicznej artrosklerozy w różnych obszarach naczyniowych. W pierwszej kolejności wykorzystuje się obrazowanie laser dopplerowskie z jontoforezą leków rozszerzających naczynia w celu oceny funkcji śródbłonka mikrokrążenia. Następnie stosuje się rozszerzenie naczyniowe zależne od przepływu oraz rozszerzenie wywołane glicerynotrytranianem w celu oceny funkcji śródbłonka dużych naczyń.

Na koniec analizowana jest grubość kompleksu intima-media tętnicy szyjnej pod kątem zaawansowanych zmian morfologicznych. Wyniki wykazują zmiany w funkcji śródbłonka naczyń mikro- i makroskopowych w odpowiedzi na stymulację. Ponadto charakteryzowana jest również ściana naczyniowa tętnicy szyjnej.

Metody te mogą pomóc w udzieleniu odpowiedzi na kluczowe pytania z zakresu fizjologii układu sercowo-naczyniowego, takie jak określenie wpływu interwencji na zdrowie naczyń krwionośnych w różnych populacjach klinicznych. W pierwszej kolejności należy przygotować obrazownik laserowego przepływu dopplerowskiego. Pozostawić go do rozgrzania przez pół godziny lub dłużej.

Zkalibruj urządzenie i przygotuj oprogramowanie do pracy. Przygotuj również roztwory w komorze z pleksiglasu. Następnie poprowadź uczestnika badania do fotela obrazującego; uczestnik powinien być lekko odchylony, oparty o twardą poduszkę, z jednym łokciem zgiętym pod kątem 90 stopni i przedramieniem wygodnie ułożonym na czarnej macie.

Należy upewnić się, że przedramię jest przymocowane do poduszki, aby pozostało ono w stałej pozycji na macie. Następnie należy przygotować komory z perspeksu. W pierwszej kolejności należy podłączyć ich wtyczki do kontrolera jontoforezy.

Następnie przymocuj komorę zawierającą acetylocholinę do przyłącza anodowego, a komorę zawierającą nitroprusyk sodu do przyłącza cewnika. Następnie połącz obie komory z powierzchnią przedramienia w części wolnej, używając dwustronnych podkładek klejących. Na koniec przykryj komory szkiełkami przedmiotowymi o średnicy 32 mm.

Następnie w oprogramowaniu skanera otwórz okno konfiguracji skanera znajdujące się w górnym lewym rogu ekranu głównego. Wybierz zakładkę skanowania obrazu i określ obszar do zeskanowania, klikając przycisk zaznacz w prawym dolnym rogu okna. W razie potrzeby ostrożnie ustaw głowicę skanera tak, aby precyzyjnie zeskanowała obszar zainteresowania.

Ręcznie zmień obszar zainteresowania, wprowadzając rozmiar obszaru skanowania w sekcji scan area znajdującej się w górnej części okna. Upewnij się, że obszar zainteresowania obejmuje średnicę każdej z komór do jontoforezy i jest wystarczająco duży, aby ograniczyć zmienność przepływu krwi w skórze. Po zakończeniu konfiguracji można rozpocząć skanowanie.

Użyj oprogramowania do analizy obrazów LDI. Aby otworzyć plik z danymi, wybierz opcję przeglądu obrazów w głównym oknie.

Następnie wyznacz obszar zainteresowania wokół średnic zewnętrznych każdej komory. Kliknij ikonę statystyk, aby wyświetlić kolumnę zawierającą mediany jednostek perfuzji dla każdej komory z każdego z 12 skanów każdej komory. Odnotuj bazową wartość jednostki perfuzji oraz najwyższą wartość jednostki perfuzji.

Zacznij od przygotowania aparatury do ultrasonografii Dopplera oraz oprogramowania do analizy obrazów naczyniowych w czasie rzeczywistym. Następnie zapoznaj uczestnika z konfiguracją sprzętu i poproś go o rozluźnienie się w fotelu. Poproś osobę badaną o zdjęcie wszelkiej biżuterii z nadgarstka i użyj poduszki, aby mogła wygodnie oprzeć ramię.

Następnie załóż mankiet do pomiaru ciśnienia krwi na nadgarstek uczestnika. Musi on pozostać w możliwie najmniej ruchomej pozycji. Następnie przymocuj liniowy przetwornik z urządzenia do zacisku stereotaktycznego.

Następnie dokręć zacisk na przetworniku. Potem otwórz menu w urządzeniu do USG. Ustaw częstotliwość skanowania na 5 MHz oraz głębokość na około 3,5 cm.

Następnie, używając przetwornika, zlokalizuj tętnicę ramienną za pomocą skanowania wzdłużnego. Znajduje się ona zazwyczaj od 2 do 10 centymetrów powyżej dołu łokciowego. Następnie ustaw wzmocnienie, aby uzyskać symetryczną jasność przedniej i tylnej ściany naczynia.

Kolorowy doppler wykaże pulsację krwi tętniczej w tętnicy, co pozwoli odróżnić ją od żył. Ustaw widok tętnicy ramiennej tak, aby była wyraźnie widoczna i ułożona poziomo na ekranie. W oprogramowaniu powinna ona wyglądać jak dwie ciągłe równoległe linie rozdzielone wolną przestrzenią.

Użyj kursora, aby zaznaczyć obszar zainteresowania, a oprogramowanie automatycznie rozpocznie rejestrację. Regulację średnicy naczynia w wybranym obszarze można przeprowadzić za pomocą przycisków X i Y na głównym ekranie. Następnie kliknij przycisk start i obrazuj tętnicę przez dwie minuty.

Następnie naciśnij przycisk inflate, aby rejestrować pomiary przez pięć minut, pompowując mankiet do ciśnienia skurczowego S. Po spuszczeniu powietrza z mankietu przepływ krwi do dłoni powinien zostać zablokowany przez mankiet. Kontynuuj rejestrację przez trzy minuty.

Na tym etapie wywołuje się przekrwienie, co stymuluje wazodylatację zapośredniczoną przez tlenek azotu. Następnie zapewnić 10 minut odpoczynku. W kolejnym kroku ponownie zlokalizować tętnicę ramienną i wykonać nowy pomiar bazowy średnicy tętnicy przez dwie minuty.

Następnie poproś uczestnika o podjęzykowne przyjęcie tabletki gliceryny trytrowanej o masie 500 gram i kontynuuj rejestrację przez pięć minut. Po upływie pięciu minut tabletkę należy usunąć, a uczestnika monitorować pod kątem wystąpienia działań niepożądanych. Podczas analizy danych należy sprawdzić region bazowy pod kątem artefaktów i wykluczyć wszelkie artefakty przed uśrednieniem pozostałych wartości w celu uzyskania średnicy bazowej.

Ponadto podczas analizy rozszerzenia zależnego od przepływu należy sprawdzić automatycznie wykryty obszar maksymalnego rozszerzenia. Jeśli został on błędnie zidentyfikowany, należy ręcznie zaznaczyć węższy obszar obejmujący szczyt rozszerzenia. Do tego pomiaru uczestnik powinien wygodnie położyć się na łóżku z poduszką.

Następnie należy przygotować elektrody EKG do wykonania podstawowego zapisu. Przymocuj je do obu ramion oraz do lewej kostki. Następnie przejdź do menu i ustaw częstotliwość skanowania na 10 megahertz oraz głębokość obrazowania na trzy do czterech centymetrów.

Następnie dostosuj wzmocnienie w taki sam sposób jak wcześniej. Teraz poproś uczestnika o lekkie obrócenie głowy w lewo i użyj liniowego przetwornika do przeskanowania prawej tętnicy szyjnej. Poszukaj punktu rozwidlenia naczynia, ponieważ wskazuje on miejsce podziału tętnicy szyjnej wspólnej na tętnicę szyjną wewnętrzną i zewnętrzną.

Przeprowadź skan tętnicy szyjnej wzdłuż wszystkich jej odcinków w płaszczyźnie podłużnej. W przypadku stwierdzenia obecności blaszki miażdżycowej, zidentyfikuj wspólną tętnicę wewnętrzną i zewnętrzną. Zapisz teraz obrazy.

Wykonaj co najmniej trzy obrazy przekroju wolnego od blaszki miażdżycowej, znajdującego się około centymetra od zatoki szyjnej. Poproś uczestnika o obrócenie głowy na drugą stronę i powtórz procedurę, aby udokumentować lewą tętnicę szyjną. Następnie przeanalizuj obrazy w trybie offline za pomocą pakietu oprogramowania do pomiaru tętnic, gromadząc wartości CIMT oraz średnicy światła naczynia.

Należy pamiętać, że nie można uzyskać dokładnych odczytów z bliższej ściany, dlatego należy analizować wyłącznie odczyty z dalszej ściany. Obrazowanie laserem Dopplera z jonoforezą zastosowano u zdrowej kobiety w średnim wieku bez chorób układu sercowo-naczyniowego. Odnotowano wyraźny wzrost mediany przepływu krwi w odpowiedzi na oba bodźce.

Maksymalny przepływ krwi osiągnął 455 jednostek perfuzji dla acetylocholiny i 446 jednostek perfuzji dla nitroprusyku sodu. Rozszerzenie naczyń zależne od przepływu oraz rozszerzenie naczyń indukowane azotynem glicerylu zbadano u zdrowej młodej kobiety bez chorób układu sercowo-naczyniowego. Test rozszerzenia naczyń zależnego od przepływu spowodował zwiększenie średnicy tętnicy o około 10%, a rozszerzenie indukowane azotynem glicerylu zwiększyło średnicę tętnicy o około 30%. Grubość kompleksu intima-media tętnicy szyjnej została oceniona w lewej tętnicy szyjnej u zdrowej osoby.

Wartość CIMT dla tylnej ściany wyniosła 0,83 milimetra, a średnica światła naczyń 7,71 milimetra. Analogiczne pomiary dla prawej tętnicy szyjnej po ich opracowaniu wyniosły odpowiednio 0,87 milimetra i 7,8 milimetra. Techniki te utorowały drogę badaczom w dziedzinie fizjologii układu sercowo-naczyniowego do zrozumienia mechanizmów chorób sercowo-naczyniowych w różnych populacjach klinicznych.