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Medicine

遠藤- PAT 2000で内皮血管拡張機能を評価する

doi: 10.3791/2167 Published: October 15, 2010

Summary

内皮機能を評価するための非侵襲的な手順は、遠藤- PAT 2000を使用して示されています。

Abstract

内皮は、行のすべての血管、そしてこれは全身およびリンパ管の毛細血管を構成する細胞の微妙な単層である。それが分泌することパラクリン因子の盛装のおかげで、内皮細胞は、基礎となる血管平滑筋の収縮と増殖状態だけでなく、血液の要素を循環させると血管壁の相互作用を調節する。ために血管の緊張と成長を媒介に、その中心的役割、免疫細胞を循環するためのゲートウェイとしての地位、そして止血および凝固のその地域の規制から、適切に機能して内皮細胞は、心臓血管の健康への鍵です。逆に、ほとんどの血管疾患の最も初期の障害は、内皮機能不全です。

動脈循環では、健康な内皮細胞は、一般的に血管平滑筋上の血管拡張の影響を及ぼしている。内皮血管拡張機能を評価する方法がいくつかあります。遠藤- PAT 2000は、迅速かつ非侵襲的な方法で内皮血管拡張機能を評価するために使用される新しいデバイスです。流れを介した血管拡張を評価するために二重超音波検査の一般的に使用されるテクニックとは異なり、それは安価な大きさの順である完全非オペレータに依存する、と設備です。デジタルパルスのデバイスレコードが内皮を介した変更はそれぞれの手の指のインデックスに位置する新たな修正プレチスモグラフプローブのペアで測定PAT(末梢動脈トーン)信号、として知られて波形。 PATの信号の内皮を介する変更が下流の充血応答を作成することによって誘発されています。充血は、一方では膨張式カフを用いて5分間上腕動脈の血流を閉塞することによって誘導される。反応性充血に対する応答は、システムによって自動的に計算されます。 PATの比率は、ポストとプレオクルージョン値を使用して作成されます。これらの値は非内皮依存性の全身影響のコントロールとして機能する対側の腕からの測定値に正規化されています。最も顕著なのは、この正規化は充血応答に重畳されている末梢動脈音の変化を誘発する可能性交感神経流出の変動を制御します。

このビデオでは、内皮血管拡張機能の臨床的に適切なアセスメントを行うために遠藤 - PAT 2000を使用する方法を示します。

Protocol

I.は遠藤 - PATの研究のために患者を準備する

  1. 試験に先立ち、患者は少なくとも4時間絶食した、と血管緊張に影響を与える可能性があるカフェイン、タバコ、ビタミンや薬から少なくとも8時間のために控えていることを確認してください。患者は、調査の前にトイレを使用したいと思うかもしれません。
  2. 遠藤 - PATの研究は、血管緊張の変動を減らすために静かな、薄暗い、温度制御された試験室で実施されるべきである。
  3. 携帯電話やページングデバイスが消音されるべきである、と腕への血流を妨げる可能性のある制限された衣類を削除する必要があります。患者はまた、手や指に腕時計、指輪、または他の宝石類を削除する必要があります。
  4. 研究に影響を与える可能性のある奇形やケガのために患者の指を点検します。カットまたは負傷した指にプローブを置かないでください。爪は指の組織の先端を越えインチの5mm、1 / 5以上のものを拡張することはできません。トリミングまたはPATのプローブの内部膜を損傷し、プローブの感知領域から指を変位さを避けるために、必要に応じて爪を提出する。
  5. 人差し指は、研究のために推奨されていますが、この指は(親指を除く)、不適当な別の数字である場合に限り同じ指が両手で使用されているとして、使用することができます。
  6. 患者は、心血管の定常状態を達成するよう15分間仰臥位と快適でなければなりません。患者の両側のそれぞれに沿って2つのアームサポーターを配置。
  7. コントロールアーム(遠藤 - PATの研究中に閉塞されていないアームを使用して血圧を測定します。
  8. 遠藤 - PATの研究中に吸蔵されるために腕に血圧計を置きます。ぴったりとカフを適用するのではなく、過剰な圧力なしで。この時点でカフを膨らませてはいけません。

研究のために遠藤 - PATのシステムをII.Prepare

  1. 遠藤- PAT 2000ソフトウェアを起動し、新規患者のファイルを作成するにはツールバーの"患者情報"アイコンをクリックします。
  2. 患者ID、名前(省略可能)、年齢、性別、身長、体重、収縮期および拡張期血圧も含め、患者情報のダイアログボックスを完了します。オプションフィールドは、フリーテキストのコメントを可能にする。 Patographer名]フィールドに事前定義されたリストから自分の名前を選択してください。自分の名前が挿入されていない場合、それをリストに追加して選択します。
  3. 二つの新しいPATのプローブを選択して、肺炎球菌、電気チューブに接続します。プローブを接続するには、プローブのスリットにコネクタのタブを挿入し、カチッと音がするまでゆっくりとプローブ上のコネクタを押してください。
  4. アーム支持体のソケットに接続されているプローブを置き、遠藤 - PAT 2000デバイスの上に"引き下げる"ボタンを押してください。

遠藤 - PATの研究をIII.Conduct

  1. プローブに完全に患者の人差し指を置き、彼または彼女はプローブの非常に終わりを感じることができる患者に確認して、そして遠藤- PAT 2000デバイスの上に"膨らませる"ボタンを押してください。
  2. 隣接中指の根元に泡のアンカーリングを置きます。泡のリングとPATのセンサーが接していないことを確認してください。そうしないとリングは機械的にセンサーを妨げる可能性があります。
  3. 肺炎 - 電気チューブ付き約7 10cmのループを作成します。ループは、PATのセンサーから延び、EndoPATのデバイスに接続するチューブの残りの部分は指の先端にチューブを指摘している間、隣接する指の上に泡のリングに戻るはずです。
  4. 前腕は腕でサポートされているので、患者の腕を位置決めするサポートしており、指はサポートの端から自由にちらつかせる。プローブアームサポート、泡のリング、チューブ、マットレスまたは別の指を含め、任意のオブジェクトに接触していないことを確認してください。
  5. これは機械的な成果物を作成するので、指の移動を控えるよう患者に依頼してください。それは、試験期間を通じて緩和される患者のために重要です。テスト中には腕のカフを膨らませることを患者に説明し、そしてその時に彼らは、いくつかの不快感、しびれ、またはうずきを感じるかもしれません。
  6. 遠藤 - PATのコンピュータのインターフェイス上で"スタンバイ"アイコンをクリックします。 1分にタイムベースを調整し、信号の明瞭度を最大化するために画面上の信号のゲインを調整します。彼らは人工信号の自由であることを確認するには、2つのプローブからのPAT信号のトレーシングを検査する。人為的な信号が存在する場合、プローブは何も触れていないことと、患者は指を動かしていないことをveriify。
  7. 調査を開始するには、コンピュータのインターフェイス上で"移動"アイコンをクリックしてください。 "スタート/ストップタイマー"のアイコンをクリックすることで、ストップウォッチを開始します。これは、ベースラインのレコーディング期間のカウントダウン5分を開始します。 5分後、"スタート/ストップタイマー"のアイコンをクリックして、ストップウォッチを停止します。
  8. あなたのしようとしている患者を伝える咬合相用と彼または彼女はリラックスした滞在と指を動かさないようにすることがカフをFlateアルゴリズム。
  9. 急速に患者の収縮期血圧または200mmHgを超える60mmHgの上記収縮圧力の血圧カフを膨らませる、いずれか高い方とストップウォッチを再起動しています。手への血流の完全停止が閉塞アームからPATの信号の有無によって検証されます。対側側のゲインを一定に保ちながら閉塞が20,000に閉塞側のチャンネルの画面上でゲインを上げる確認する。 30秒に、両チャンネルのタイムベースを減少させる。これが不完全な閉塞を示すように、コントロールアームからの信号が一致する周期で任意の信号を観測していないことを確認します。このような場合は信号がないこと、見たことがなくなるまで、さらにカフを膨らませる。カフを300mmHgの最大に膨張することができます。
  10. これは、動脈閉塞の記録期間のカウントダウン5分を開始します。閉塞期間の終わりに向かって、カフを解放するために、彼らは彼らの指を移動自粛を継続することを予定している患者を伝える。ちょうど5分後、突然、可能な限り迅速にカフを収縮させると、"タイマーをスタート/ストップ"アイコンをクリックして、ストップウォッチを停止します。
  11. 5分後の閉塞の記録期間を開始するために、もう一度"タイマーをスタート/ストップ"アイコンをクリックします。 5分後にタイマーを停止し、調査を完了するために"テストの停止"アイコンをクリックします。プローブは、自動的に空気が抜けるだろう。
  12. プローブ、テープ、および患者の指から泡のリングを取り外し、肺炎球菌、電気チューブからPATのプローブを取り外してください。使用されるプローブを捨てる。

IV.Reviewと分析

  1. 負荷のアイコンを使用して画面に試験ファイルを読み込みます。自動分析を実行するには、"魔術師の杖"アイコンをクリックしてください。閉塞期間は青色で強調表示され、テスト結果は、画面の右側の欄には、反応性充血指数(RHI)および心拍数(HR)を含めて、表示されます。
  2. 学習パラメータ、計算された変数、患者情報、および信号品質の措置を含む追加のデータを、確認するには、アイコン"最後の計算の結果を開く"をクリックしてください。これは、研究のパラメータと最新の分析からのデータを含むテーブル内の最後の行で、日付に実行されるすべての分析の結果とのスプレッドシートを開きます。

V.代表の結果

正常な内皮血管拡張関数を使用して個々に行われた研究の代表的なエンド- PATの画面を図1に示されています。内皮血管拡張機能障害と個々に実行さ遠藤 - PATの研究の代表的な画面を図2に示されています。

図1
図1:通常の血管内皮血管拡張機能。ベースラインからの相対カフリリース後の信号振幅の増加によって特徴付けられる通常の内皮血管拡張機能を持つ個々の代表的な録音、。

図2
図2:血管内皮血管拡張不全。内皮血管拡張機能障害を有する個々の代表的録音。

Discussion

罹患率と死亡率世界の主要な原因は脳卒中、心筋梗塞、心不全、腎不全、動脈瘤の破裂や塞栓症、間欠性跛行や壊疽1,2につながる、アテローム性血管疾患です。内皮機能障害は、これらの動脈硬化性疾患3につながる病態生理学的プロセスの初期のイベントの一つです。さらに、内皮機能障害は、炎症や血栓症を促進することにより、病気の進行に貢献しています。4-6。従来の心血管危険因子は、内皮血管拡張不全7月11日に関連付けられています。内皮血管拡張機能障害は心血管疾患の12を開発するための危険にさらされている一見健康な個体で検出することができます。さらに、内皮血管拡張機能障害の発見は、主要な有害心血管イベントの予測だけでなく、死亡率13〜16です。

内皮細胞によって放出血管拡張薬は、プロスタサイクリン、そのようなアドレノメデュリンと心房性ナトリウム利尿ペプチドなどのペプチド、およびそのような内皮依存過分極因子、一酸化炭素や窒素酸化物17としての小分子などの血管拡張のプロスタノイドが含まれています。さらに、内皮細胞で生成される分極電流の効果は、それらの18をリラックス、小型船の基盤となる血管平滑筋に送信することができます。これらの内皮血管拡張の影響の発生の間接的評価は、血管反応性を研究することによって得ることができる。血管反応性の内皮規制を評価する最も一般的な方法は、非侵襲的に上腕動脈19の流れを介した血管拡張を検出するために複式超音波検査法となっています。

流体の流れの牽引力は、血管拡張薬、最も目立つように一酸化窒素20を解放するために内皮細胞を刺激する。この現象は、反応性充血19によって誘導される前腕の血流量の増加時に上腕動脈の超音波で観察することができます。様々なバイオマーカーの内皮血管拡張機能障害の関係、などのC -反応性ペプチド、または非対称性ジメチルアルギニン(一酸化窒素合成酵素の内因性拮抗薬)として;この技術は、広く心血管リスク因子を有する内皮血管拡張不全の関連を文書化するために利用されていると内皮栄養と血管拡張機能とライフスタイルの変更だけでなく、アンジオテンシン変換酵素阻害薬の使用との訂正、アンジオテンシン受容体拮抗薬、スタチン、インスリン増感剤またはアスピリン21〜23。

上腕動脈の超音波による流動体を介した血管拡張の評価は、高価な機器を必要とする高オペレータに依存する、レスポンスが非常に小さくダイナミックレンジを持ち、信号対雑音比が低いです。内皮血管拡張機能の評価にこれらの問題に対処するための新しいアプローチは、24を必要としている。遠藤- PAT 2000は迅速な非侵襲的に血管内皮血管拡張機能を評価するための新しいアプローチです。テクニックは、内皮血管拡張機能の指示を与える反応性充血指数(RHI)、の計算値を提供します。 RHIは、対照群で同比に対する閉塞腕、の後に、事前に閉塞PATの信号の比であり、そしてベースライン血管緊張のために修正。 EndoPATを用いた研究は、RHIのスコアは、NO -生物学的利用能25を反映していないことが示されている。 RHIは、冠状動脈26と上腕FMD 27と内皮血管拡張機能の測定と相関している。心血管疾患のより高度の患者では低いスコア28、値を示す障害内皮機能および心血管疾患の29から33までのリスクに関連する他の条件でも低くなっています。特に、RHIの値は、心血管アウトカム35の予測のように見える。低RHIは(内皮機能障害を示す)治療36で反転させることができます。

結論として、我々はエンド- PAT 2000で内皮血管拡張機能のための信頼性と再現性のテストを実行する方法を示している。テストは実行しやすい、非侵襲的であり、かつ有用な研究ツールです。内皮機能の臨床的モニタリングおよび疾病管理を調整することでその有用性は現在調査中です。

Disclosures

ビデオの開発は、Itamarメディカル株式会社博士クックによって支えられて、彼は印税を受け取るからNOSの経路の診断と治療への応用のためにスタンフォード大学が所有する特許の発明者です。

Acknowledgments

著者は、継続的なサポートと技術支援のための彼のこの作品の洞察に満ちたレビューとウィリアムSotkaためKoby Sheffy、博士に感謝いたします。

この作品は、国立衛生研究所からの補助金(K12 HL087746、RC2HL103400、1U01HL100397)、とカリフォルニア大学(18XT - 0098)のカリフォルニア州のたばこ関連疾患の研究プログラムによって部分的にサポートされていました。

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Axtell, A. L., Gomari, F. A., Cooke, J. P. Assessing Endothelial Vasodilator Function with the Endo-PAT 2000. J. Vis. Exp. (44), e2167, doi:10.3791/2167 (2010).More

Axtell, A. L., Gomari, F. A., Cooke, J. P. Assessing Endothelial Vasodilator Function with the Endo-PAT 2000. J. Vis. Exp. (44), e2167, doi:10.3791/2167 (2010).

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