Artigo de método

Avaliação ultra-sons da função endotelial: A Orientação Técnica do Teste de dilatação fluxo-mediada

DOI:

10.3791/54011

⸱

27 de abril de 2016

 ,  , 
1Division of Clinical and Translational Sciences, Georgia Prevention Institute, Georgia Regents University, 2Sport and Exercise Science Research Institute, University of Ulster

Neste artigo

Resumo

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O teste de dilatação mediada por fluxo (FMD) é a avaliação ultrassonográfica não invasiva mais comumente utilizada da função endotelial em humanos. Embora o teste de febre aftosa tenha sido relacionado com a previsão de doenças e eventos cardiovasculares futuros, é uma avaliação fisiológica com muitos fatores de confusão inerentes que precisam ser considerados.

Resumo

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

A doença cardiovascular é a principal causa de mortalidade e a principal causa de incapacidade em todo o mundo. A disfunção do endotélio vascular é uma condição patológica caracterizada principalmente por uma perturbação do equilíbrio entre as substâncias vasodilatadores e vasoconstrictores e propõe-se desempenhar um papel importante no desenvolvimento de doença cardiovascular aterosclerótica. Portanto, uma avaliação precisa da função endotelial em humanos representa uma importante ferramenta que pode ajudar a compreender melhor a etiologia de várias patologias cardio-centric.

Ao longo dos últimos vinte e cinco anos, muitas abordagens metodológicas foram desenvolvidos para fornecer uma avaliação da função endotelial em humanos. Introduzido em 1989, o teste da febre aftosa incorpora uma oclusão no antebraço e subsequente hiperemia reativa que promove a produção de óxido nítrico e vasodilatação da artéria braquial. O teste da febre aftosa é agora o mais amplamente utilizado, não-invasivo, ultrAsonic avaliação da função endotelial em humanos e tem sido associada com eventos cardiovasculares futuros.

Embora o teste da febre aftosa pode ter utilidade clínica, é uma avaliação fisiológica que herdou vários factores de confusão que precisam de ser consideradas. Este artigo descreve um protocolo padronizado para a determinação da febre aftosa, incluindo a metodologia recomendada para ajudar a minimizar os problemas fisiológicos e técnicos e melhorar a precisão e reprodutibilidade da avaliação.

Introdução

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A doença cardiovascular é a principal causa de morbidade e mortalidade em todo o mundo. A disfunção do endotélio vascular representa uma fase inicial para o desenvolvimento de várias doenças relacionadas com a vasculares 1. Assim, uma correcta avaliação da função endotelial em humanos representa uma técnica importante que poderia ajudar a compreender a etiologia de várias patologias cardiovasculares, com o objectivo final de melhorar a eficácia do tratamento e prevenção da doença.

endotélio

O endotélio é uma monocamada de células que sintetize numerosas substâncias vasoactivas, como o óxido nítrico (NO), prostaciclinas, endotelinas, factor de crescimento celular endotelial, interleucinas, e inibidores de plasminogénio 2. Tais factores que contribuem para a função do endotélio para regular a fluidez do sangue, o tónus vascular, a agregação de plaquetas, a permeabilidade de componentes do plasma e da parede do vaso inflamação 2-4. Além disso, o NO desempenha um papel anti-aterogênico fundamental na promoção da vasodilatação e manutenção da integridade endotelial. NO regula o tônus ​​dos vasos e diâmetro através controlar o equilíbrio entre o fornecimento de oxigênio para os tecidos e seus 3,5 demanda metabólica. Existem múltiplos endógeno, exógeno, e factores estimuladores mecânicos que induzem a NO-sintase endotelial (eNOS) que sintetiza NO a partir de L-arginina 6,7. O estímulo mecânico mais notável é a tensão de cisalhamento. Parede de tensão de corte contribui para uma maior ativação de eNOS, resultando em produção de NO e posterior relaxamento da musculatura lisa 4. Por esse motivo, a diminuição da biodisponibilidade do NO é frequentemente utilizado como uma medida da disfunção endotelial 8.

A disfunção do endotélio

O desequilíbrio entre os fatores vasodilatadores e vasoconstritores leva a um endotélio disfuncional 2. Além disso, o releaSE de mediadores inflamatórios e forças de cisalhamento locais alterados podem aumentar a síntese de espécies de oxigénio reactivas (ROS endoteliais derivado). Esta supra-regulação redox em sinalização não só modifica a integridade do endotélio e reduz a síntese de NO 9, pode desacoplar eNOS resultando na produção directa de radicais livres adicionais. Em última análise, esta melhoria na biodisponibilidade promove vasoconstrição, rigidez vascular e distensibilidade arterial reduzida 4.

O grau de disfunção do endotélio tem sido relacionada com a gravidade de várias doenças tais como hipertensão 10, 11 aterosclerose, acidente vascular cerebral isquémico 12, 13 diabetes, pré-eclampsia 14 ou doenças renais 15 entre outros. Deste modo, existe grande interesse, não só para avaliar as alterações na função endotelial ao longo do tempo, mas também na sequência de intervenções terapêuticas. Diferentes métodos têm sido utilizados paraavaliação clínica da função endotelial tanto invasiva (cateterismo cardíaco e pletismografia de oclusão venosa 3,16) e não-invasiva (mediada fluxo de dilatação, tonometria arterial e pulso análise contorno radial 4,17,18) em circulações coronárias e periféricas 19.

dilatação fluxo-mediada

Dilatação mediada por fluxo (FMD) é um não-invasiva, a avaliação ultra-sónica da função endotelial e tem sido correlacionada com o desenvolvimento de problemas de saúde vascular. Desde a sua criação, em 1989, 20, a febre aftosa tem sido amplamente utilizada como um método confiável, in vivo para avaliar a função endotelial predominantemente mediado em humanos 19,21,22. De facto, o teste da febre aftosa artéria braquial foi associada com outras técnicas invasivas 23 e numerosas investigações descreveram uma forte relação inversa entre a febre aftosa e lesões cardiovasculares 24,25 de tal forma que individuos com mais de patologia vascular exibem uma FMD inferior 25. Por conseguinte, estes dados enfatizam a informação de prognóstico que esta técnica pode fornecer no que se refere à doença cardiovascular futuro em indivíduos assintomáticos 26-30.

Durante o teste da febre aftosa, os diâmetros da artéria braquial são continuamente medidos no início do estudo e após o lançamento de uma parada circulatória do antebraço. Após a liberação do manguito, o reactiva induzida hiperemia promove um aumento na tensão de cisalhamento mediada liberação de NO e subsequente vasodilatação 19,31. Febre aftosa é expresso como o aumento percentual no diâmetro da artéria após a libertação da braçadeira em comparação com o diâmetro na linha de base (FA%).

Apesar do crescente interesse clínico nesta técnica, o teste da febre aftosa é uma avaliação fisiológica e, portanto, diversas variáveis ​​precisam ser consideradas a fim de realizar uma avaliação precisa da função endotelial em humanos. este umArtigo descreve um protocolo padronizado e a metodologia recomendada para minimizar as questões técnicas e biológicas para ajudar a melhorar a precisão, reprodutibilidade e interpretação do teste da febre aftosa.

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Protocolo

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NOTA: O procedimento febre aftosa seguinte é rotineiramente realizado durante os estudos de avaliação vasculares no Laboratório de Integrative Vascular e Fisiologia do Exercício (LIVEP). Todos os procedimentos seguiram os princípios da Declaração de Helsinki e foi aprovado pelo Conselho de Revisão Institucional da Georgia Regents University. Todos os participantes foram informados sobre os objetivos e possíveis riscos da técnica antes de consentimento por escrito para a participação foi obtido. A figura 1 ilustra um resumo esquemático dos elementos essenciais que devem ser considerados para a avaliação do ultra-som da artéria braquial febre aftosa.

1. Sem prejuízo de preparação (antes da chegada)

  1. Confirmar que o participante se absteve de praticar exercício (≥12 hr), cafeína (≥12 hr), o tabagismo ou exposição à fumaça (≥12 hr), a suplementação de vitamina (> 72 h) e qualquer medicação (≥4 h meias-vidas de a droga, agentes não esteróides anti-inflamatórios para 1 daY e aspirina para 3 dias).
  2. Certifique-se de que o participante esteja em condições de jejum, ou apenas consumiu refeições de baixo teor de gordura 4 antes do teste.
  3. Ao testar as mulheres na pré-menopausa, sugere-se para realizar o protocolo de febre aftosa durante a fase menstrual do ciclo menstrual para limitar o impacto de estrógenos e progesterona 8,32,33 endógenos.

2. Objecto Preparação (à chegada)

  1. Antes da aquisição de medição, verifique se o sujeito está descansando em decúbito dorsal em uma sala silenciosa, com temperatura controlada (22 ° C a 24 ° C) por aproximadamente 20 minutos para alcançar um estado de equilíbrio hemodinâmico.
  2. Anexar um 3-lead ECG no membro padrão levar posição II. Usando instrumentação padrão americano, coloque a liderança polaridade branco / negativo logo abaixo da clavícula no ombro direito. Ligue o fio de polaridade preto / dual abaixo da clavícula esquerda perto do ombro e conecte o cabo de polaridade vermelho / positivoabaixo do músculo peitoral esquerda na base lateral do tórax.
  3. Estender o braço do sujeito lateralmente a cerca de 80 ° de abdução do ombro e fixar o antebraço distai no vácuo embalado travesseiro para manter a posição exacta do braço durante a medição (Figura 2).
  4. Coloque a braçadeira antebraço imediatamente distal ao epicôndilo medial e garantir que nada está a tocar no punho, incluindo a tabela abaixo (Figura 2).

3. Medições da linha de base

  1. Mapeamento da artéria braquial com o ultra-som:
    1. Enquanto mantém a sonda com a mão, posicioná-lo de forma transversal e começar a digitalizar o lado interno do braço começando na inserção do bíceps e procedendo proximal.
    2. Dentro de B-mode (escala de cinza), identificação dos vasos arteriais e colaterais braquial e usar o modo de fluxo em cores (CF) para ajudar a confirmar a localização da artéria. Interpretar a cor e pulsatilidadeconsiderando-se cuidadosamente a direcção do transdutor para assegurar uma avaliação da artéria e não na veia.
      NOTA: Com o indicador de sonda de frente para a cabeça, de cor vermelha significa que o fluxo em direção ao transdutor (fluxo arterial), enquanto meios azuis fluxo de distância (fluxo venoso).
  2. Identificação da artéria braquial:
    1. Depois de encontrar a artéria braquial, girar a sonda de 90 ° para digitalizar o braço longitudinalmente. Obtenha a imagem de entre 2 a 10 cm acima da fossa antecubital.
    2. Identificar pontos anatômicos, como veias e planos fasciais para múltiplas avaliações do mesmo assunto (Figura 3).
  3. Protegendo o Probe:
    1. Fixe a sonda no suporte da sonda estereotáxica. Confirmar a sonda está devidamente fixo para evitar movimentos excessivos. Com a sonda fixada no suporte, assegurar que a imagem é tão boa como a imagem que foi obtido manualmente, sem o suporte.
  4. Otimizando a Resoluçãon da Image:
    1. Otimizar a imagem usando os controles de ganho de tempo (TGC de) com a sonda garantido.
      NOTA: Uma imagem óptima é atingida quando a imagem em modo B mais clara a partir das interfaces anterior e posterior da camada íntima entre a parede do lúmen do vaso e é obtido.
    2. Ter o técnico de ajustar manualmente o ganho, pontos focais, gama dinâmica, e harmônicos para obter uma imagem clara e definida das paredes próximas ou distantes do endotélio.
  5. Duplex Modo Doppler:
    1. Após a aquisição de modo B, avance para o duplex de digitalização no modo Doppler pulsado.
    2. Use um calcanhar para abordagem toe com a sonda no interior do titular balançando o transdutor-se em uma extremidade mais do que o outro para ajustar a imagem da artéria braquial e obter um ângulo de insonação de 60 °.
  6. Linha de base de Aquisição:
    1. Obter uma imagem em modo B satisfatória que identifica as camadas endoteliais com claras paredes intima-íntima da artéria. Ensure que o sinal Doppler aparece som nítida e clara sem abafa.
    2. Reiniciar o ciclo CINE de ultra-som por congelamento e descongelamento da imagem. Pressione F1 para começar a gravação de dados em software de imagem. dados da ficha de linha de base durante pelo menos 30 seg. Analisar o diâmetro médio e velocidade do sangue durante 30 segundos para representar valores basais. Nota: Diferentes ultra-sons e software de set-ups podem exigir diferentes sequências para obter a ação necessária.

4. Medidas Oclusão Vascular

  1. Oclusão antebraço:
    1. Rapidamente inflar o manguito oclusão no antebraço, usando ar comprimido, a pressão sistólica supra-(250 mm Hg) durante 5 minutos para induzir a oclusão arterial.
    2. Depois de 4 min e 30 s de oclusão no antebraço, começar a aquisição de dados.
      NOTA: As medições de oclusão ser representado pela última 30 s de oclusão.

5. hiperemia reativa (pós Cuff Release) Medições

  1. Continuando a adquirir dados de lançamento de pré-cuff:
    1. Desinflar o manguito a 5 min.
    2. Manter a gravação por dois minutos após a libertação balonete.
  2. Seguindo 2 min de gravação de liberação pós manguito, parar e guardar as gravações. A maior 5 segundos de intervalo durante todo o período de recolha de pós-oclusão 2 min média será usado para representar o diâmetro hiperêmica pico.

6. Análise dos Resultados: Detecção de Bordas e Acompanhamento de parede

  1. Devido à complexidade da análise da febre aftosa, utilize borda-detecção e software de rastreamento de parede durante todo o teste da febre aftosa para a maior reprodutibilidade de acordo com as instruções do fabricante.
    NOTA: Esta análise off-line é menos dependente do que a avaliação manual do operador e, portanto, melhora a precisão dos dados de febre aftosa 4,34-36. Além disso, este sistema de análise off-line também permite a sincronização com o ECG para a identificação da hipertensão arterial diastólica finaldiâmetros, evitar distorções de alterações relacionadas com o pulso de diâmetro 4. Deve notar-se que, embora a utilização de ECG é recomendada para minimizar a variabilidade da pulsação, é também possível realizar o protocolo de FA sem ECG gaiting 37. Embora não seja recomendado, se borda análise assistida por computador não estiver disponível, cuidadosa avaliação manual das diâmetro e velocidades devem ser colhidas 36.
  2. Para a avaliação dos diâmetros dos vasos, é necessário inspecionar visualmente cada quadro para determinar a melhor colocação das pinças de ultra-sons ao longo da imagem em modo B 38.
    NOTA: Independentemente do método de análise de dados, recomenda-se a recolha de dados de diâmetro e velocidade a cada 4 segundos durante os primeiros 20 segundos de hiperemia reativa e cada 5 segundos para o período de oclusão restante pós 4.

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Resultados

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Características de linha de base a partir de um grupo de coorte aparentemente saudáveis ​​estão apresentados na Tabela 1. As variáveis ​​mais comuns de teste da febre aftosa conduzida no Laboratório de Integrative vascular e Fisiologia (LIVEP) são apresentados na Tabela 2. As seguintes variáveis ​​são considerados os principais parâmetros da febre aftosa a analisar pelas publicados febre aftosa tutorial 4 e diretrizes 36.

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Discussão

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20, introduzido em 1989, o teste da febre aftosa tem sido amplamente utilizada em seres humanos como uma medida não-invasivo da função endotelial. Febre aftosa não só foi mostrado para prever relacionadas-vascular futuro risco de doença 19,52,53, menores valores de febre aftosa ter sido show para correlacionar fortemente com deficiências cardiovasculares 24,25,54. Embora existam outras técnicas para avaliar a função endotelial, tanto invasiva (angiografia coronária) e não-invasiva (pleti...

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Divulgações

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Os autores não têm nada para revelar.

Agradecimentos

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Os autores gostariam de agradecer aos muitos assuntos e doentes, que participaram em nossos estudos em que nós avaliamos a função endotelial por meio do teste da febre aftosa.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Ultrassom DopplerGE Medical Systems Logiq 7Essencial para incluir o modo Duplex para aquisição simultânea de modo B e Doppler
Eletrocardiográfico (ECG) gating Accusync 72Accusync Medical Research
GE Medical Systems11L-DUma sonda de matriz linear de alta resolução é essencial
Manguito de oclusão do antebraço D.E. HokansonSC55 cm x 84 cm
Gel de transmissão de ultrassomParker01-08
Inflador de manguito rápidoD.E. HokansonE-20 AG101
Suporte de sonda estereotáxicaFlexabar 18047Ajustador fino de base magnética
de análise de detecção de bordaAnalisador braquial deaplicações de imagem médica
Transdutor de matriz linear 12-MHz da Software 5

Referências

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