Summary
تقييم غير الغازية وظيفة بطانة الأوعية الدموية في الإنسان يمكن تحديده من خلال تقنية تمدد بوساطة التدفق. على الرغم من أن الآلاف من الدراسات قد تستخدم هذه التقنية، وقد أجريت أي دراسة هذه التقنية غير جراحية في الفئران. تتناول المقالة التالية قياس غير الغازية من تمدد بوساطة التدفق في العضدية والشرايين الفخذية السطحية من الفئران.
Introduction
البطانة الوعائية هي أحادي الطبقة الخلوية التي خطوط تجويف الشرايين ومهم المنظم وظيفة الأوعية الدموية. هناك العديد من الجزيئات التي صدرت من البطانة التي تؤدي إلى تعديل من قطر الأوعية الدموية. ومن بين هذه الجزيئات، وأكسيد النيتريك (NO)، ويبدو أن جزيء توسيع الاوعيه الدمويه الأساسي التي صدرت من بطانة الأوعية الدموية وردا على التحفيز (على سبيل المثال، الأنسولين، أستيل كولين، أو تغييرات في إجهاد القص) 1. في بطانة الأوعية الدموية، ويتم إنتاج NO بواسطة انزيم البطانية لا سينسيز (أنوش) ويتم تحريرها في وقت لاحق من الخلايا البطانية 2. NO ينشر في العضلات الملساء الوعائية حيث أنه يسبب الاسترخاء وزيادة سفينة قطر 3.
الخلايا البطانية ويمكن تقييم غير جراحية في البشر باستخدام تمدد بوساطة تدفق (FMD) تقنية 4،5. وقد اقترح مرض الحمى القلاعية لتمثيل الأحيائي وظيفية لالبطانة المشتقةويتم تقييم NO التوافر البيولوجي في البشر، وعادة في العضدية أو الشريان الفخذي السطحي ردا على تبيغ تفاعلي بعد ~ 5 دقائق أطرافهم انسداد 6. تبيغ تفاعلي يزيد قوات الصفحي القص التي يتم transduced إلى الخلية البطانية 7، مما يشير إلى إطلاق سراح NO 8. رغم أنه في السنوات الأخيرة، فإن نسبة من توسع الأوعية التي بدأها NO الإفراج تم مناقشة 9،10 والحمى القلاعية يدل على اتساع تعتمد على البطانة ودأبت معروضة للتنبؤ أحداث القلب والأوعية الدموية 11-13.
حتى الآن، وقد استخدمت آلاف الدراسات التقنية الحمى القلاعية لقياس غير الغازية وظيفة بطانة الأوعية الدموية في البشر. وبالنظر إلى التحول الأخير في التركيز على الأبحاث المترجمة، فإن المبادئ التوجيهية لقياس غير الغازية من مرض الحمى القلاعية في القوارض تكون ذات قيمة للغاية. تمشيا مع نهج متعدية، أنشئ هذا البروتوكول لقياس مرض الحمى القلاعية في العضدية وسوبيتم قياس الشرايين الفخذية rficial من الفئران، وتلك المواقع الأكثر شيوعا في البشر. هذه النتائج البروتوكول في استجابة قوية وقابلة للتكرار الحمى القلاعية في الفئران، ومع ذلك، وقياس الحمى القلاعية في الفئران يتطلب تقنية عالية ويمكن أن يكون من الصعب للمحققين آخرين بتقليد دون مظاهرة الفيديو. ولذلك، فإن المقالة التالي يبرهن على وجود طريقة لقياس غير الغازية من مرض الحمى القلاعية في العضدية والشرايين الفخذية السطحية من الفئران.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
تتفق جميع الإجراءات الحيوان إلى دليل لرعاية واستخدام الحيوانات المختبرية 14 وتمت الموافقة من قبل جامعة ولاية يوتا سولت ليك وشؤون المحاربين القدامى المدينة الطبية مركز رعاية الحيوان واستخدام.
1. إعداد الحيوان
- وضع الحيوانات في غرفة تحريض التخدير التي تحتوي على 3٪ الأيزوفلورين في الأكسجين 100٪. ترك الحيوان في غرفة الاستقراء حتى يصبح غير قادر على الاستجابة للمؤثرات الخارجية.
- إزالة الحيوان من غرفة تحريض ووضعه على طاولة الفحص ساخنة مجهزة الكهربائي (ECG) الأقطاب. الحفاظ على التخدير عند نسبة 3٪ الأيزوفلورين في الأكسجين 100٪. العضدية وسطحية الشريان الفخذي مرض الحمى القلاعية لا يمكن أن يؤديها في وقت واحد. لذلك، يتم سرد تعليمات إعداد لكل قياس أدناه.
2. العضدية الشريان التحضير
- ضع مستلق الحيوانية وكبح جماح الطرف العلوي الأيسر وكل الأطراف السفلى من لآي مال إلى طاولة الفحص مع الشريط الجراحية.
- كبح جماح الطرف العلوي الأيمن من الحيوان، حتى أن الجزء السفلي من الطرف العلوي ومرتفعة قليلا (~ 0.2-0.5 سم) فوق المنصة.
- تطبيق عامل مزيل الشعر (على سبيل المثال، ناير) إلى الطرف العلوي الأيمن الحيوان لإزالة الشعر.
- ضع الكفة انسداد (10 مم التجويف قطر مطبق الأوعية الدموية قياسي) على حق والقاصي الطرف العلوي إلى الكوع. لا يستريح مطبق على المنصة، كما التضخم / الانكماش سوف تؤدي إلى تحريك أطرافهم ويزعج صور الموجات فوق الصوتية.
- تعيين جهاز الموجات فوق الصوتية إلى B-وضع باستخدام لوحة المفاتيح الموجات فوق الصوتية.
- ضع كمية صغيرة من هلام الموجات فوق الصوتية على الطرف العلوي من الحيوان، الأقرب إلى صفعة انسداد.
- محاذاة فائقة عالية التردد الخطي مجموعة محول تعلق على حامل المجسم مع الطرف العلوي يدويا. وينبغي أن يكون الشريان العضدي مرئية 2-3 ملم عميق.
- للتأكد من أن الشريان العضدي، وليس الوريد العضدي، ويجريتصوير، والتحول إلى PW-وضع باستخدام لوحة المفاتيح الموجات فوق الصوتية. سوف الشريان يكون تدفق الدم نابض بدلا من الوريد المجاورة والتي سيكون لها تدفق الدم المستمر.
إعداد الشريان 3. السطحية فخذي
- ضع مستلق الحيوانية وكبح جماح الأطراف العلوية وترك الطرف السفلي للطاولة الفحص مع الشريط الجراحية.
- كبح جماح انخفاض الحق أطرافهم من الحيوان إلى موقع مرتفع (~ 0.5-1 سم) فوق المنصة باستخدام وسادة (على سبيل المثال، مطوية المناشف الورقية).
- تطبيق عامل مزيل الشعر (على سبيل المثال، ناير) إلى اليمين الحيوان الطرف السفلي لإزالة الشعر. بعد إزالة الشعر يجب أن تكون الوريد الفخذي واضحة للعيان في الفخذ الداخلي العلوي.
- ضع الكفة انسداد (10 مم التجويف قطر مطبق الأوعية الدموية قياسي) الأقرب إلى الكاحل الأيمن. لا يستريح مطبق على المنصة، كما التضخم / الانكماش ستتحرك الطرف السفلي ويزعج صور الموجات فوق الصوتية.
- تعيين جهاز الموجات فوق الصوتية لب واسطة.
- ضع كمية صغيرة من هلام الموجات فوق الصوتية إلى الطرف السفلي من الحيوان، الأقرب إلى صفعة انسداد.
- محاذاة فائقة عالية التردد الخطي مجموعة محول تعلق على حامل المجسم مع الوريد الفخذي، وهو أمر واضح من خلال الجلد يدويا. وينبغي أن يكون الشريان الفخذي السطحي المرئي <1 مم عميقة.
- للتأكد من أن الشريان الفخذي السطحي، وليس الوريد الفخذي، والتي يجري تصويرها، والتحول إلى PW-وضع. سوف الشريان يكون تدفق الدم نابض بدلا من الوريد المجاورة والتي سيكون لها تدفق الدم المستمر.
4. الأساس المرحلة
- تحسين صورة B-وضع، على غرار كيف يمكن ان يتم ذلك في البشر 15. التأكد من أن الأفقية صورة طولية من السفينة مع البطانية وسائل الإعلام تصور في كل الجدران لوحظ. تحسين صورة عن طريق تعديل طفيف في وضع الموجات فوق الصوتية التحقيق لضمان أكبر قدر من الشريان ممكن هو للعرض في نافذة القبض عليه.
- بدلا من ذلك، ضبط إعدادات الموجات فوق الصوتية للحصول على صورة أفضل عن طريق تغيير السطوع / التباين، مناطق التنسيق، تردد، مجموعة ديناميكية، وكثافة خط. وهناك طرق أخرى لتحسين صورة الموجات فوق الصوتية، ولكن صفا مفصلا لتلك هي خارج نطاق هذا البروتوكول.
- بعد التحسين من الصور الشريان، تشغيل ECG-النابضة لعرض الصور الوحيدة استولي عليه خلال الموجة R لضمان أن يتم جمع واحد فقط قطر الإطار وخلال كل جزء الانبساطي من دورة القلب.
ملاحظة: ECG-النابضة متاح على جهاز الموجات فوق الصوتية المستخدمة في هذا البروتوكول عن طريق اختيار ECG-النابضة تحت خيار إعدادات الفسيولوجية، ومع ذلك، قد لا تكون هذه الميزة متوفرة في جميع أجهزة الموجات فوق الصوتية. وينبغي أن تتحول ECG-النابضة على بعد الأمثل للصورة، كما أنه من الصعب الحصول على صورة في انخفاض معدلات الإطار (أي مرة واحدة في R-موجة). دون ECG-النابضة، فإن الجمع بين ارتفاع معدل ضربات القلب في الفئران ومتطلبات الإطار عاليةمعدل لالتقاط جزء الانبساطي للدورة القلبية يسمح فقط ل~ 10-20 مقاطع الثانية. حجم مرهقة وكمية البيانات في كل مقطع يزيد من عبء التحليل إلى حد كبير. - سجل 60 ثانية من البيانات الأساسية باستخدام B-وضع.
ملاحظة: جهاز الموجات فوق الصوتية وتسجيل دائما، ومع ذلك، يتم تخزين ليست كل الصور على جهاز الموجات فوق الصوتية، كما أن هناك حد لعدد من الأطر التي يمكن تسجيلها في مقطع الموجات فوق الصوتية. طول كليب (أي عدد من الإطارات) يمكن تعديل في الإعدادات. يقترح تعيين الحد الأقصى لعدد الإطارات لكل مقطع. عندما تسجيل هو في نهاية مقطع (أي بلغ الحد الأقصى لعدد الإطارات)، يستمر تسجيل، ولكن مقطع فات التقاط الأمام الأطر الأخيرة. في هذه الحالة، يتم حذف إطارات السابقة التي تم التقاطها خارج الحد الأقصى إطار في وقت لاحق. في حين أن هذه التعقيدات في تسجيل تختلف بين الأجهزة، قد يكون من الضروري تعديل طول تسجيل. - مفاتتك لPW-وضع. ضع المؤشر في منتصف التجويف. سيتم وضع بوابات عينة تلقائيا في إشارة إلى المؤشر، ولكن يمكن تعديلها لعرض باستخدام لوحة المفاتيح الموجات فوق الصوتية. الحفاظ على زاوية insonation من ≤60 °.
- ضبط زاوية insonation عن طريق تغيير زاوية دوبلر شعاع. إجراء تعديلات غرامة لزاوية باستخدام لوحة المفاتيح الموجات فوق الصوتية. إذا لم يكن أي من هذه توفر زاوية مناسبة لقياس يدويا ضبط مسبار الموجات فوق الصوتية عن طريق إمالة الشريان إلى زاوية أكثر المثلى. إذا يتم تنفيذ أي تعديل زاوية الموجات فوق الصوتية، استعادة الصور B-وضع.
- تسجيل 10 ثانية من البيانات السرعة.
5. انسداد المرحلة
- تضخيم مطبق الأوعية الدموية باستخدام 10 مل حقنة مليئة بالهواء. للحفاظ على الهواء ضغط ثابت في مطبق الأوعية الدموية، أضعاف الأنبوب على نفسه ووضع مقطع الموثق على أنبوب مطوية.
- التبديل إلى PW-وضع لتأكيد انسداد الكفة، كما يتضح منانخفاض كبير في سرعة الدم.
- التبديل إلى البيانات B-وضع وسجله في 60 مقاطع الثانية، حتى 4:45 دقيقة من انسداد.
- التبديل إلى PW-وضع. الاحتفاظ بسجل لمعدل ضربات القلب والوقت من كل مقطع بالموجات فوق الصوتية للتحليل.
6. تبيغي المرحلة
- الافراج عن صفعة في حين تم تسجيل في PW-وضع عن طريق إزالة مقطع الموثق من الأنبوب مطوية. سجل 5 ثوان قبل و5 ثوان بعد الإفراج الكفة.
- التبديل إلى البيانات B-وضع وسجله في 60 مقاطع الثانية حتى 3 دقائق بعد انسداد. الاحتفاظ بسجل لمعدل ضربات القلب والوقت من كل مقطع بالموجات فوق الصوتية للتحليل.
- بعد الانتهاء من مرض الحمى القلاعية إزالة الحيوان من طاولة الفحص ومراقبة حتى استعاد وعيه كافية للحفاظ على الاستلقاء القصية.
7. تحليل
- للتحليل، الموجات فوق الصوتية التصدير كملفات DICOM إلى جهاز كمبيوتر متصل مجهزة ببرامج حافة الكشف، والذي يسمح لغير منحازة تردعmination من قطر الشريان في كل إطار. التحليل هو ممكن على جهاز الموجات فوق الصوتية، ومع ذلك، فإنه لا ينصح، كما هو الحال للغاية الوقت مكثفة وتخضع للانحياز محقق.
- تحليل البيانات قطر الشريان في 60 قطاعات الثانية خلال مرحلة الأساس وانسداد، وفي 10 قطاعات الثانية خلال المرحلة تبيغي.
- تحليل البيانات سرعة الدم باستخدام قدرات تحليل تدفق البرمجيات المتقدمة للكشف عن الآلية. تحديد متوسط سرعة الدم عن طريق قياس 5 أو أكثر من الطول الموجي متتالية من مظهر موحد خلال المراحل الأساسية وانسداد. تحديد متوسط سرعة الدم خلال تبيغ تفاعلي للسرعات في الدم مباشرة بعد الإفراج صفعة. يعتبر الموجي مع أعلى سرعة الدم الذروة سرعة الدم.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
تم إجراء تمدد بوساطة التدفق على العضدية والشريان الفخذي السطحي من 8 الفئران ويستار. يتم عرض المواقع من الفئران في الشكل 1.
وأظهرت صور الموجات فوق الصوتية التمثيلية من الشريان الفخذي السطحي في الشكل 2.
الشكل 1. الجرذ وتحديد المواقع الموجات فوق الصوتية.
تحديد المواقع من الفئران لقياس العضدية (A) والفخذي السطحي (ب) الشريان مرض الحمى القلاعية. تحديد المواقع من مسبار الموجات فوق الصوتية والكفة انسداد لقياس العضدية (C) والفخذي السطحي (D) الشريان مرض الحمى القلاعية. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
FO: المحافظة على together.within الصفحات = "1"> 
الشكل 2. صور الموجات فوق الصوتية التمثيلية.
صورة الموجات فوق الصوتية للشريان الفخذي السطحي باستخدام التصوير B-وضع لتحديد قطرها (A). تم تحديد سرعة الدم باستخدام PW-وضع. هو مبين في الشكل وسرعة الدم في الأساس (B)، وانخفاض في سرعة الدم خلال مرحلة الانسداد (C)، والزيادة السريعة في سرعة الدم في إطلاق الكفة خلال المرحلة تبيغي (D). الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
كما هو مبين في الشكل (3)، وجود رد فعل توسيع الاوعيه الدمويه مماثلة بين العضدية والشرايين الفخذية السطحية. عندما أعرب كنسبة مئوية من خط الأساس، كان مرض الحمى القلاعية مماثل بين الشرايين، ولكن عندما EXPRESSEد باعتبارها التغير المطلق من الأساس، كان مرض الحمى القلاعية أعلى بكثير في الشريان العضدي (P <0.05). ومن المرجح هذا الاختلاف بسبب قطر السفينة الأكبر في الشريان العضدي مما كانت عليه في الشريان الفخذي السطحي (498 ± 28 مقابل 397 ± 11 ميكرون، P <0.05). مماثلة لقياس مرض الحمى القلاعية في البشر 16، معامل ما بين الدورتين من الاختلاف لالعضدية ومرض الحمى القلاعية الفخذ سطحية كانت 9 ± 1 و 10 ± 4٪ على التوالي. وعلى الرغم من الاختلافات في حجم السفينة، كان هناك علاقة خطية قوية بين العضدية وسطحية الحمى القلاعية الشريان الفخذي عند التعبير كنسبة مئوية أو التغير المطلق من الأساس.
تمدد الشكل 3. تدفق بوساطة في الفئران.
توسع الأوعية من العضدية وfemoralartery سطحية بعد فترة 5 دقائق من نقص تروية الأطراف أعرب كنسبة مئوية (A) ومطلقة (B) تغيير من الأساس. وكان مرض الحمى القلاعية مماثل بين الشرايين عندما كنسبة مئوية من خط الأساس (C). ومع ذلك، عندما أعرب باعتبارها التغير المطلق من خط الأساس (D)، كان مرض الحمى القلاعية أعلى بكثير في الشريان العضدي. سواء كنسبة مئوية (E) أو المطلق التغيير (F) من خط الأساس، وجود علاقة قوية لمرض الحمى القلاعية بين العضدية والشرايين الفخذية السطحية. * P <0.05 مقابل الشريان العضدي. القيم يعني ± SEM. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
كما هو مبين في الجدول رقم 1، تم قياس المتغيرات القلب والأوعية الدموية خلال خط الأساس، انسداد، ومراحل تبيغي. تم تحديد قطر الشريان باستخدام البطانية البطانية لأو المسافة وسائل الإعلام إلى وسائل الإعلام خلال الجزء الانبساطي للدورة القلبية. وقد تم قياس قطر الشريان لمدة 60 ثانية في الأساس وبشكل مستمر طن ~ 60 فترات الثانية من خلال انسداد ومراحل تبيغي. تم تحديد سرعة الدم باستخدام سرعة الشرياني يعني من الدم في التجويف خلال دورة القلب واحد. تم حساب تدفق الدم وفقا للمعادلة: تدفق الدم (ميكرولتر / دقيقة) = (سرعة الدم (ميكرون / ثانية) · π · [اوعية (ميكرون) / 2] 2 · 60). تم حساب معدل القص وفقا للمعادلة: معدل القص (ق -1) = سرعة الدم · قطرها 8 / السفينة. تم احتساب مرض الحمى القلاعية وفقا للمعادلة: الحمى القلاعية = (قطر ذروة السفينة - اوعية خط الأساس) / اوعية الأساسي.
| الشريان العضدي | الشريان الفخذي السطحي | |
| خط الأساس المرحلة | ||
| معدل ضربات القلب، نبضة في الدقيقة | 367 ± 12 | 368 ± 16 |
| قطر، ميكرون | 498 ± 28 | 397 ± 11 * |
| سرعة الدم، ميكرون / ثانية | 85 ± 8 | 76 ± 11 |
| تدفق الدم، ميكرولتر / دقيقة | 1027 ± 147 | 568 ± 90 * |
| القص السعر، ق -1 | 1.4 ± 0.1 | 1.5 ± 0.2 |
| انسداد المرحلة | ||
| معدل ضربات القلب، نبضة في الدقيقة | 362 ± 12 | 359 ± 14 |
| قطر، ميكرون | 499 ± 32 | 390 ± 11 * † |
| سرعة الدم، ميكرون / ثانية | 63 ± 9 † | 38 ± 8 † |
| تدفق الدم، ميكرولتر / دقيقة | 722 ± 122 † | 272 ± 62 * † |
| القص السعر، ق -1 | 1.0 ± 0.2 † | 0.8 ± 0.2 † |
| تبيغي المرحلة | ||
| معدل ضربات القلب، نبضة في الدقيقة | 363 ± 12 | 357 ± 12 |
| ذروة قطر، ميكرون | 586 ± 22 † ‡ | 457 ± 15 * † ‡ |
| ذروة سرعة الدم، ميكرون / ثانية | 149 ± 11 † ‡ | 205 ± 12 * † ‡ |
| ذروة تدفق الدم، ميكرولتر / دقيقة | 1778 ± 229 † ‡ | 1495 ± 127 † ‡ |
| ذروة القص السعر، ق -1 | 2.5 ± 0.3 † ‡ | 3.7 ± 0.2 * † ‡ |
| * P <0.05 مقابل الشريان العضدي. </ td> | ||
| † P <0.05 مقابل الأساس المرحلة. | ||
| ‡ P <0.05 مقابل انسداد المرحلة. | ||
| القيم يعني ± SEM. |
الجدول 1. المتغيرات القلب والأوعية الدموية من خلال كل مرحلة من البروتوكول.
لم تكن هناك تغييرات في معدل نبضات القلب في جميع أنحاء إما بروتوكول، وكذلك بين قياسات الشريان (P> 0.05). وكان قطر الشريان العضدي أكبر بكثير من الشريان الفخذي السطحي (P <0.05). خلال مرحلة انسداد، كان هناك انخفاض كبير في سرعة الدم، وتدفق الدم، ومعدل القص بالمقارنة مع خط الأساس في كل من الشرايين (P <0.05). بعد الإفراج الكفة، ذروة سرعة الدم، وتدفق الدم، ومعدل القص كلها كانت أعلى بكثير من المراحل الأساسية أو انسداد في الشرايين على حد سواء (P <0.05). مماثلة لقياس رد الفعل احتقان في البشر 16، معامل ما بين الدورتين من الاختلاف لالعضدية وسطحية تبيغ تفاعلي الفخذ كانت 24 ± 9 و 19 ± 5٪، على التوالي. كانت هناك اختلافات في سرعة الدم، وتدفق الدم، ومعدل القص بين الشرايين، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى الفرق في قطر الشريان.
بعد تطبيع إلى الذروة معدل القص، وتوسع الأوعية العالي في الشريان العضدي (الشكل 4). وكان هذا أيضا ينطبق على مرض الحمى القلاعية أعرب باعتبارها التغير المطلق من الأساس. ومع ذلك، على الرغم من الاختلافات في الحجم، وجود علاقة خطية قوية في المائة، والحمى القلاعية المطلق تطبيع إلى الذروة معدل القص بين العضدية والشريان الفخذي السطحي.
/54762fig4.jpg "/>
تمدد تطبيع إلى الذروة معدل القص في الفئران الشكل 4. تدفق بوساطة.
بعد تطبيع إلى الذروة معدل القص، expressedas مرض الحمى القلاعية في المئة (A) أو التغير المطلق (ب) من خط الأساس وكان أعلى في الشريان العضدي مقارنة الشريان الفخذي السطحي.
على الرغم من الخلافات بين الشرايين في الحمى القلاعية تطبيع إلى الذروة معدل القص، وجود علاقة قوية بين العضدية والشرايين الفخذية السطحية عندما أعرب عن مرض الحمى القلاعية كنسبة مئوية (C) أو التغير المطلق (D) من خط الأساس. * P <0.05 مقابل الشريان العضدي. القيم يعني ± SEM. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
في هذه الدراسة، وقد تجلى قياس غير الغازية من مرض الحمى القلاعية في العضدية والشرايين الفخذية السطحية من الفئران. على غرار البشر 6، بعد فترة انسداد 5 دقائق، كان هناك زيادة سريعة في سرعة الدم (أي احتقان رد الفعل) وبالتالي زيادة معدل القص على جدران الشرايين مما أدى إلى توسع الأوعية احق من الشريان. وقد لوحظ مرض الحمى القلاعية في كل من العضدية والشرايين الفخذية السطحية. بالإضافة إلى ذلك، كانت هناك علاقة قوية في مرض الحمى القلاعية بين الشرايين. على الرغم من أن معدل القص ذروة كان أعلى في الشريان الفخذي السطحي، تطبيع مرض الحمى القلاعية إلى الذروة الحفاظ على معدل القص وجود علاقة قوية بين الشرايين. معا، وتشير هذه النتائج إلى أن قياس غير الغازية من مرض الحمى القلاعية لا يمكن أن يؤديها بنجاح على الفئران.
وعلى الرغم من تنفيذ قياس الحمى القلاعية على اثنين من الشرايين مختلفة، وكان حجم الحمى القلاعية مماثل عندما يعبر عنه تغيير في المئة من خط الأساس. Howeveص، عندما أعرب باعتبارها التغير المطلق من الأساس، كان مرض الحمى القلاعية العالي في الشريان العضدي، كما كان ذلك الشريان و~ 25٪ أكبر قطر يستريح من الشريان الفخذي السطحي. هذه النتائج مشابهة لتلك الدراسات البشرية التي تم قياس الحمى القلاعية في العضدية والشرايين الفخذية السطحية في نفس المواضيع 17،18. وعلى الرغم من الاختلاف في قطر الشرايين، والعلاقة بين مرض الحمى القلاعية، كنسبة مئوية أو التغير المطلق من الأساس، كانت قوية للغاية بين الشرايين.
وقد اقترح تمدد بوساطة تدفق لتمثيل الأحيائي وظيفية لالمستمدة من البطانة NO التوافر البيولوجي في البشر 6، كما يحدث توسع الأوعية عبر NO الإفراج عن البطانة في استجابة لزيادة معدل القص 1،3. وبالتالي، تطبيع لمرض الحمى القلاعية أعلى إلى الذروة يمثل معدل القص والبطانة التي زادت حساسية زيادة معينة في معدل القص. بعد تطبيع مرض الحمى القلاعية إلى الذروة معدل القص، كان مرض الحمى القلاعية العالي في براخالشريان الاتحاد العالمي للتعليم، بغض النظر عما إذا كان يعبر عنه كنسبة مئوية أو التغير المطلق من الأساس. وعلى الرغم من الاختلافات في حجم الحمى القلاعية تطبيع إلى الذروة معدل القص بين العضدية والشرايين الفخذية السطحية، كانت هناك علاقة خطية قوية في المائة، والحمى القلاعية المطلق تطبيع إلى الذروة معدل القص بين الشرايين.
في هذه الدراسة، وصفت قياس غير الغازية من مرض الحمى القلاعية في العضدية والشرايين الفخذية السطحية مع القاصي انسداد الكفة لمسبار الموجات فوق الصوتية. وقد تم اختيار هذا الموضع صفعة لعدة أسباب، 1.) في البشر، وهذا هو الأكثر استخداما طريقة شيوعا لقياس مرض الحمى القلاعية، 2.) وقد تبين مساهمة لا للمرض الحمى القلاعية إلى أن تكون أكبر عند قياس قطر الشريان هو الأقرب إلى موقع الانسداد 9 و3.) وكان هناك صعوبة في الحفاظ على صورة الموجات فوق الصوتية بعد التضخم الكفة عندما كان موقع القياس البعيدة إلى انسداد. على الرغم من أن هذا الإجراء يمثل قياس غير الغازية من مرض الحمى القلاعية،كان أداء الآخرين مرض الحمى القلاعية في الجرذان التي تعيش باستخدام انسداد جراحية في الشريان الحرقفي المشترك مع القاصي قياس الموجات فوق الصوتية لانسداد في الشريان الفخذي 19. ومرض الحمى القلاعية استجابة باستخدام بروتوكول وصف لأول مرة من قبل HEISS وآخرون. وقد تحول دون ضخ مثبطات أنوش. في الواقع، وقد استخدم هذا الإجراء لإثبات أن الزيادات الدوائية في NO الخلايا يحسن مرض الحمى القلاعية في نموذجين الفئران من الخلايا البطانية وارتفاع ضغط الدم 20، والتعرض للتدخين السلبي النتائج في وجود ضعف من مرض الحمى القلاعية في الفئران 21،22. وتوضح هذه الدراسات مساهمة لا للمرض الحمى القلاعية في الفئران وإقامة علاقة مرض الحمى القلاعية على صحة القلب والأوعية الدموية. ومع ذلك، لأن هذا الأسلوب هو الغازية، قد تحد من القدرة على قياس الحمى القلاعية طوليا في نفس الفئران على مدى فترة من أسابيع إلى سنة. باستخدام طريقة مشابهة لهذه الدراسة، فقد أجرى دراستين الأخيرة قياس غير الغازية من مرض الحمى القلاعية في أطرافهم هند من الفئران 23،24،ولكن كانت هناك العديد من الاختلافات التقنية بين الدراسات (أي، بالطبع قياس الوقت ووضع مسبار الموجات فوق الصوتية والكفة انسداد). بسبب الاختلافات بين هذه الدراسات وصعوبة في تكرار هذه النتائج، وحاول قياس غير الغازية من مرض الحمى القلاعية في الفئران بدلا من ذلك، كما تستخدم الفئران عادة في الأبحاث المترجمة، ولكن لديها الجسم والأوعية الدموية أكبر حجما من الفئران. بينما قياس الحمى القلاعية في الشريان الفخذي القوارض وعادة لا يكون رواية، وقد أجريت أي دراسة قياس الحمى القلاعية في الشريان العضدي في أي القوارض المعيشة. العلاقة قوية من مرض الحمى القلاعية بين أطرافه في هذه الدراسة قد توضح طبيعة نظامية وظيفة بطانة الأوعية الدموية، ولكنها توفر أيضا طريقة لغير جراحية قياس الحمى القلاعية في الحيوانات التي عطلت تدفق الدم في الأطراف الخلفية (على سبيل المثال، الفخذ شرياني الناسور).
تحسين والحفاظ على جودة عالية صور الموجات فوق الصوتية والمهارات الأساسية المطلوبة لهذا proceduإعادة ويتطلب ممارسة واسعة النطاق. على سبيل المثال، لقياس مرض الحمى القلاعية في البشر، ويقترح أن يتم تنفيذ لا يقل عن 100 بالاشعة تحت إشراف قبل مسح مستقل 5. في بعض الأحيان، قد تحول الصورة أثناء انسداد الكفة وتتطلب تعديلات طفيفة للمسبار الموجات فوق الصوتية. خطوة حاسمة في هذا البروتوكول هو التحول بين B-وضع وPW-وضع في نقطة زمنية محددة. في وقت واحد B-وضع والتصوير PW-وضع غير ممكنة على جهاز الموجات فوق الصوتية المستخدمة في هذا البروتوكول. ولذلك، كان مطلوبا للتبديل بسرعة بين أوضاع الموجات فوق الصوتية لالتقاط قياسات السرعة وقطر خلال شرائح زمنية محددة. وجود بروتوكول مكتوبة وممارسة أداء البروتوكول سوف تحسن كثيرا من كفاءة التبديل بين وسائط الموجات فوق الصوتية. وبالنظر إلى الطبيعة الحساسة للوقت من التسجيلات الموجات فوق الصوتية خلال هذا البروتوكول، وسوف تحدث أخطاء، حتى تكون مستعدة ليدون أي شذوذ بروتوكول، مثل نسيان لالتقاط مقطع الموجات فوق الصوتية.في عداد المفقودين مقطع الموجات فوق الصوتية خلال مرحلة انسداد ليست حرجة، ومع ذلك، في حالة فقدان تسجيل خلال مرحلة احتقان رد الفعل يقترح لتنفيذ الإجراء مرة أخرى بعد مرور 30 دقيقة على الأقل 25.
كما هو الحال مع أي دراسة هناك قيود على بروتوكول تجريبي. في هذه الدراسة، كانت تدار التخدير للفئران أقل من 100٪ من الأكسجين، وبالتالي، قد تعكس القياسات من مرض الحمى القلاعية أيضا vasoreactivity لفرط التأكسج. ويمكن استخدام أشكال أخرى من التخدير، مثل الصوديوم بنتوباربيتال لخلق مزيد من التعريف غازات الدم التمثيلي للإنسان والقضاء على هذا القلق. لم تتم مراقبة ضغط الدم في أي نقطة من هذا البروتوكول. على الرغم من أن لا يتغير ضغط الدم استجابة لانسداد صفعة حادة في البشر، ومن غير المعروف إذا كان أي تغيير مؤقت في ضغط الدم من شأنه أن يحدث في الفئران. بالإضافة إلى ذلك، تم استخدام الهواء المضغوط لملء مطبق الأوعية الدموية، ومع ذلك، وملء مع الماء قد أدى إلى انسداد أكثر حزمامن تدفق الدم والماء ليس للانضغاط مثل الهواء. وأخيرا، قياس غير الغازية من مرض الحمى القلاعية في ظل الظروف التي تحول دون أنوش (أي ضخ L-NMMA) لم يتم تنفيذها. وبالتالي، فإن مساهمة لا لمرض الحمى القلاعية، كما يتم تنفيذ ذلك في هذا البروتوكول، لم يتم تحديدها.
في الختام، وقد أثبتت هذه المادة بروتوكول لقياس غير الغازية من مرض الحمى القلاعية في العضدية والشرايين الفخذية السطحية من الفئران. بالتزامن مع التحول الأخير في التركيز على الأبحاث المترجمة، وتقييم مرض الحمى القلاعية في الفئران يمكن أن توفر أداة قيمة لترجمة النتائج في البشر للفئران، فضلا عن توفير القدرة على تقييم وظيفة بطانة الأوعية الدموية في عدة نقاط الوقت في الدراسات الطولية من الفئران تلقي العلاجات المختلفة. في الواقع، ويرافق تخفيضات في مرض الحمى القلاعية من قبل تشنج الشرايين الأبهر وقد لوحظ بعد تلف الكلى في نموذج الفئران من الفشل الكلوي المزمن (نتائج غير منشورة)، مما يدل على التطبيقlication من غير الغازية الحمى القلاعية كعلامة من وظيفة الأوعية الدموية في الدراسات الحيوانية الطولية. الدراسات المستقبلية للتحقيق في آليات مرض الحمى القلاعية في ما يبرره الفئران، وسوف تقدم مزيد من التبصر في قياس الحمى القلاعية غير الغازية في البشر.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Vevo 2100 High Resolution Micro-Ultrasound Imaging System | VisualSonics, Toronto, ON, CAN | ||
| MicroScan Ultra-High Frequency Linear Array Transducer - MS-700 30-70 MHz | VisualSonics, Toronto, ON, CAN | ||
| Vevo Imaging Station | VisualSonics, Toronto, ON, CAN | ||
| Thermasonic gel warmer | Parker Laboratories, Fairfield, NJ, USA | 82-03 | Optional |
| Signacreme electrode cream | Parker Laboratories, Fairfield, NJ, USA | 17-05 | |
| Transpore surgical tape | 3M, Maplewood, MN, USA | 1527-1 | |
| Depilatory cream (e.g., Nair) | General supply | ||
| Cotton swabs | General supply | ||
| Ultrasound gel | General supply | ||
| Standard vascular occluder, 10 mm lumen diameter | Harvard Apparatus, Holliston, MA, USA | 62-0115 | |
| 10 ml syringe with Luer-Lok tip | General Supply | Used for occlusion cuff apparatus | |
| Paperclip | General Supply | Used for occlusion cuff apparatus | |
| Hypodermic needle – 18 gauge | General Supply | Used for occlusion cuff apparatus | |
| Medium binder clip | General Supply | Used for occlusion cuff apparatus |
References
- Smits, P., et al. Endothelial release of nitric oxide contributes to the vasodilator effect of adenosine in humans. Circulation. 92, 2135-2141 (1995).
- Forstermann, U., et al. Nitric oxide synthase isozymes. Characterization, purification, molecular cloning, and functions. Hypertension. 23, 1121-1131 (1994).
- Gardiner, S. M., Compton, A. M., Bennett, T., Palmer, R. M., Moncada, S. Control of regional blood flow by endothelium-derived nitric oxide. Hypertension. 15, 486-492 (1990).
- Harris, R. A., Nishiyama, S. K., Wray, D. W., Richardson, R. S. Ultrasound assessment of flow-mediated dilation. Hypertension. 55, 1075-1085 (2010).
- Corretti, M. C., et al. Guidelines for the ultrasound assessment of endothelial-dependent flow-mediated vasodilation of the brachial artery: a report of the International Brachial Artery Reactivity Task Force. J Am Coll Cardiol. 39, 257-265 (2002).
- Celermajer, D. S., et al. Non-invasive detection of endothelial dysfunction in children and adults at risk of atherosclerosis. Lancet. 340, 1111-1115 (1992).
- Niebauer, J., Cooke, J. P. Cardiovascular effects of exercise: role of endothelial shear stress. J Am Coll Cardiol. 28, 1652-1660 (1996).
- Sessa, W. C. eNOS at a glance. J Cell Sci. 117, 2427-2429 (2004).
- Wray, D. W., et al. Does brachial artery flow-mediated vasodilation provide a bioassay for NO? Hypertension. 62, 345-351 (2013).
- Green, D. J., Dawson, E. A., Groenewoud, H. M., Jones, H., Thijssen, D. H. Is flow-mediated dilation nitric oxide mediated? A meta-analysis. Hypertension. 63, 376-382 (2014).
- Green, D. J., Jones, H., Thijssen, D., Cable, N. T., Atkinson, G. Flow-mediated dilation and cardiovascular event prediction: does nitric oxide matter? Hypertension. 57, 363-369 (2011).
- Brevetti, G., Silvestro, A., Schiano, V., Chiariello, M. Endothelial dysfunction and cardiovascular risk prediction in peripheral arterial disease: additive value of flow-mediated dilation to ankle-brachial pressure index. Circulation. , 2093-2098 (2003).
- Gokce, N., et al. Predictive value of noninvasively determined endothelial dysfunction for long-term cardiovascular events in patients with peripheral vascular disease. J Am Coll Cardiol. 41, 1769-1775 (2003).
- National Research Council (U.S.). Guide for the care and use of laboratory animals. , 8th, National Academies Press. (2011).
- Alley, H., Owens, C. D., Gasper, W. J., Grenon, S. M. Ultrasound assessment of endothelial-dependent flow-mediated vasodilation of the brachial artery in clinical research. J Vis Exp. , e52070 (2014).
- Ghiadoni, L., et al. Assessment of flow-mediated dilation reproducibility: a nationwide multicenter study. J Hypertension. 30, 1399-1405 (2012).
- Thijssen, D. H., et al. Heterogeneity in conduit artery function in humans: impact of arterial size. Am J Physiol Heart Circ. 295, H1927-H1934 (2008).
- Green, D. J., et al. Why isn't flow-mediated dilation enhanced in athletes? Med Sci Sports. 45, 75-82 (2013).
- Heiss, C., et al. In vivo measurement of flow-mediated vasodilation in living rats using high-resolution ultrasound. Am J Physiol Heart Circ. 294, H1086-H1093 (2008).
- Chen, Q., et al. Pharmacological inhibition of S-nitrosoglutathione reductase improves endothelial vasodilatory function in rats in vivo. J Appl Physiol. 114, 752-760 (2013).
- Pinnamaneni, K., et al. Brief exposure to secondhand smoke reversibly impairs endothelial vasodilatory function. Nicotine Tob Res. 16, 584-590 (2014).
- Liu, J., et al. Impairment of Endothelial Function by Little Cigar Secondhand Smoke. Tob Regul Sci. 2, 56-63 (2016).
- Schuler, D., et al. Measurement of endothelium-dependent vasodilation in mice--brief report. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 34, 2651-2657 (2014).
- Erkens, R., et al. Left ventricular diastolic dysfunction in Nrf2 knock out mice is associated with cardiac hypertrophy, decreased expression of SERCA2a, and preserved endothelial function. Free Radic Biol Med. 89, 906-917 (2015).
- Harris, S. A., Billmeyer, E. R., Robinson, M. A. Evaluation of repeated measurements of radon-222 concentrations in well water sampled from bedrock aquifers of the Piedmont near Richmond, Virginia, USA: : effects of lithology and well characteristics. Environmental research. 101, 323-333 (2006).
