Summary
Nicht-invasive Beurteilung der Endothelfunktion bei Menschen kann durch die Strömung-vermittelte Dilatation Technik bestimmt werden. Obwohl Tausende von Studien, die diese Technik verwendet haben, hat keine Studie, die diese Technik nicht-invasiv in Ratten durchgeführt. Der folgende Artikel beschreibt nicht-invasive Messung von Durchfluss-vermittelten Dilatation in brachialis und oberflächlichen Oberschenkelarterien von Ratten.
Introduction
Das vaskuläre Endothel ist eine zelluläre Monoschicht, die Linien, die das Lumen der Arterien und ist ein wichtiger Regulator der Gefäßfunktion. Es gibt zahlreiche Moleküle aus dem Endothel freigesetzt, die in der Modulation von Blutgefäßdurchmesser zur Folge haben. Unter diesen Molekülen wird Stickstoffmonoxid (NO), das primäre vasodilatatorische Molekül aus dem vaskulären Endothel in Antwort auf die Stimulation (zB Insulin, Acetylcholin oder Änderungen der Scherspannung) freigegeben zu 1 liegen . Im vaskulären Endothel, wird NO durch das Enzym endothelialen NO - Synthase (eNOS) hergestellt und wird anschließend von Endothelzellen 2 freigesetzt. NO diffundiert zum glatten Gefäßmuskulatur , wo es Entspannung und erhöhte Gefäßdurchmesser 3 bewirkt.
Endotheliale Dysfunktion kann mit dem flussvermittelte Dilatation (FMD) Technik 4,5 beim Menschen untersucht nicht-invasiv werden. MKS ist eine funktionelle Bioassay für darzustellen vorgeschlagen Endothel-derivedNO Bioverfügbarkeit bei Menschen und wird typischerweise bei brachialis oder A. femoralis superficialis in Reaktion auf reaktive Hyperämie nach einer ~ 5 min Extremität Okklusion 6 beurteilt. Reaktive Hyperämie erhöht Kräfte laminaren Scher , die 7 an die Endothelzellen transduziert, die Signalgebung zu einer Freisetzung von NO 8. Obwohl in den letzten Jahren ist 9,10 der Anteil der Vasodilatation durch NO - Freisetzung eingeleitet diskutiert wurde, ist indikativ für FMD endothelabhängige Dilatation und konsequent wurde 11-13 kardiovaskulärer Ereignisse vorherzusagen gezeigt.
Bis heute haben Tausende von Studien, die die MKS-Technik zur nicht-invasiven Messung der Endothelfunktion beim Menschen eingesetzt. In Anbetracht der jüngsten Verschiebung des Fokus auf translationale Forschung, Richtlinien für die nicht-invasive Messung von Maul- und Klauenseuche bei Nagern wäre äußerst wertvoll sein. Schritt halten mit einem translationalen Ansatz wurde dieses Protokoll für die Messung der Maul- und Klauenseuche in brachial und Supe etabliertrficial Oberschenkelarterien von Ratten, wie diese Websites werden am häufigsten bei Menschen gemessen. Dieses Protokoll führt zu einer robusten und reproduzierbaren MKS Reaktion bei Ratten, aber die Messung der Maul- und Klauenseuche in Ratten ist technisch anspruchsvoll und schwierig sein kann für andere Forscher ohne Video-Demonstration zu replizieren. Daher wird der folgende Artikel ist ein Verfahren zur nicht-invasiven Messung von FMD in brachialis und oberflächliche Oberschenkelarterien von Ratten zeigen.
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Protocol
Alle Tierverfahren entsprach dem Leitfaden für die Pflege und Verwendung von Labortieren 14 und wurden von der University of Utah und Salt Lake City Veterans Affairs Medical Center Animal Care und Verwenden genehmigt.
1. Vorbereitung der Tiere
- Platzieren Tier in Narkose Induktionskammer, die 3% Isofluran in 100% Sauerstoff. Lassen Sie das Tier in der Induktionskammer, bis er nicht mehr reagiert auf äußere Reize ist.
- Nehmen Sie das Tier aus der Induktionskammer und legen Sie es auf einem beheizten Untersuchungstisch ausgestattet mit Elektrokardiogramm (EKG) Elektroden. Aufrechterhaltung der Anästhesie bei 3% Isofluran in 100% Sauerstoff. Brachialis und oberflächliche FMD Femoralarterie können nicht gleichzeitig durchgeführt werden. Daher Herstellungsvorschrift für jede Messung sind unten aufgeführt.
2. Arteria brachialis Vorbereitung
- Positionieren Sie das Tier in Rückenlage und zurückhalten der linken oberen Extremität und jede untere Schenkel des einimal auf dem Untersuchungstisch mit chirurgischen Band.
- Begrenze die rechte obere Extremität des Tieres, so daß der untere Abschnitt der oberen Extremität leicht erhöht wird (~ 0,2-0,5 cm) über der Plattform.
- Bewerben Enthaarungsmittel (zB Nair) an den rechten oberen Extremität des Tieres Haare zu entfernen.
- Positionieren Sie eine Okklusion Manschette (10 mm Lumendurchmesser Standard Gefäß Okkluder) auf der rechten oberen Extremität distal des Ellenbogens. Sie nicht den Okkluder auf der Plattform ruhen, da die Inflation / Deflation wird das Bein bewegen und Ultraschallbilder stören.
- Stellen Sie die Ultraschallgerät auf B-Modus, um die Ultraschall-Tastatur.
- Eine kleine Menge von Ultraschallgel auf der oberen Extremität des Tieres, proximal zur Okklusion Manschette.
- eine Ultrahochfrequenz-linearen Array-Wandler zu einem stereotaktischen Halter mit der oberen Extremität befestigt manuell auszurichten. Die Arteria brachialis sollte 2-3 mm tief sichtbar sein.
- Um zu bestätigen, dass die Arteria brachialis, nicht die Armvene, wirdabgebildet wird, wechseln Sie in PW-Modus, um die Ultraschall-Tastatur. Die Arterie wird pulsierender Blutfluss haben, wie zum benachbarten Vene gegen die kontinuierliche Blutfluss haben.
3. A. femoralis superficialis Vorbereitung
- Positionieren Sie das Tier in Rückenlage und zurückhalten, die oberen Extremitäten und der linken unteren Extremität auf dem Untersuchungstisch mit chirurgischen Band.
- Begrenze die rechte untere Extremität des Tieres in eine erhöhte Position (~ 0,5-1 cm) über der Plattform ein Pad (zB gefaltete Papiertücher).
- Bewerben Enthaarungsmittel (zB Nair) nach rechts des Tieres unteren Extremitäten Haare zu entfernen. Nach der Haarentfernung sollte die Oberschenkelvene an der oberen Innenseite des Oberschenkels deutlich sichtbar sein.
- Positionieren Sie eine Okklusion Manschette (10 mm Lumendurchmesser Standard Gefäß Okkluder) proximal der rechten Knöchel. Sie nicht den Okkluder auf der Plattform ruhen, da die Inflation / Deflation die unteren Extremitäten und stören Ultraschallbilder zu bewegen.
- Stellen Sie die Ultraschall-Maschine zuB-Modus.
- Eine kleine Menge von Ultraschall-Gel auf die unteren Extremitäten des Tieres, proximal zur Okklusion Manschette.
- Manuell auszurichten, eine Ultrahochfrequenz-linearen Array-Wandler zu einem stereotaktischen Halter mit der Femoralvene befestigt, die durch die Haut sichtbar. Die Arteria femoralis superficialis sollte sichtbar <1 mm tief sein.
- Um zu bestätigen, dass die Arteria femoralis superficialis, nicht die Oberschenkelvene, abgebildet wird, wechseln Sie in PW-Modus. Die Arterie wird pulsierender Blutfluss haben, wie zum benachbarten Vene gegen die kontinuierliche Blutfluss haben.
4. Basis Phase
- Optimieren Sie die B-Modus - Bild, ähnlich wie wäre es beim Menschen 15 durchgeführt werden. Sicherzustellen, dass eine horizontale, longitudinale Bild des Gefäßes mit intima-media in beiden Wänden visualisiert wird beobachtet. das Bild optimieren, indem sie leicht die Ultraschallsonde Platzierung Einstellung, dass so viel von der Arterie wie möglich zu gewährleisten, ist im Aufnahmefenster angezeigt werden.
- Alternativ Ultraschall-Einstellungen anpassen, indem die Helligkeit / Kontrast, Fokuszonen, Frequenz, Dynamikbereich und Liniendichte ein besseres Bild zu erhalten. Es gibt andere Möglichkeiten, um das Ultraschallbild, aber detaillierte Beschreibung davon sind über den Rahmen dieses Protokolls zu optimieren.
- Nach der Optimierung der Arterie Bilder, schalten Sie EKG-Gating nur Bilder während der R-Welle erfasst anzuzeigen, um sicherzustellen, dass nur ein Durchmesser Rahmen gesammelt wird bei jedem diastolischen Abschnitt eines Herzzyklus sind.
HINWEIS: EKG-Gating auf dem Ultraschallgerät in diesem Protokoll durch die Auswahl EKG-Gating unter physiologischen Einstellungen Option, jedoch verwendet verfügbar ist, kann nicht diese Funktion auf alle Ultraschallgeräte zur Verfügung stehen. EKG-Gating sollte eingeschaltet werden, nachdem das Bild optimiert ist, da es schwierig ist, ein Bild mit niedriger Bildrate (dh einmal pro R-Welle) zu erhalten. Ohne EKG-Gating, die Kombination einer hohen Herzfrequenz an Ratten und Erfordernis einer hohen BildRate der diastolische Teil des Herzzyklus zu erfassen nur für ~ 10-20 Sekunden-Clips ermöglicht. Die umständliche Größe und Menge der Daten in jedem Clip erhöht wesentlich die Analyse Last. - Nehmen Sie 60 Sekunden Basisdaten B-Modus.
HINWEIS: Die Ultraschallgerät immer aufnimmt, jedoch nicht alle Bilder auf dem Ultraschallgerät gespeichert werden, da es eine Grenze für die Anzahl von Rahmen ist, die in einem Ultraschall-Clip aufgezeichnet werden kann. Die Cliplänge (dh die Anzahl der Frames) kann in den Einstellungen angepasst werden. Es wird vorgeschlagen, für die maximale Anzahl der Bilder pro Clip zu setzen. Wenn die Aufnahme am Ende eines Clips (dh erreichte maximale Anzahl der Bilder), die Aufnahme wird fortgesetzt, aber der Clip vorwärts rollt die neuesten Bilder zu erfassen. In diesem Fall früheren Frames, die außerhalb des maximalen Rahmengrenze eingefangen wurden, werden anschließend gelöscht. Während diese Feinheiten bei der Aufzeichnung zwischen den Maschinen unterscheiden, die Anpassung der Aufnahmelänge erforderlich sein. - Switch zu PW-Modus. Setzen Sie den Cursor in der Mitte des Lumens. Beispiel Gattern werden automatisch in Bezug auf den Cursor gesetzt, kann aber für die Breite eingestellt werden unter Verwendung der Ultraschall-Tastatur. Pflegen Sie eine Insonation Winkel von ≤60 °.
- Stellen Sie den Insonation Winkel durch den Doppler-Strahlwinkel zu verändern. Machen Sie Feineinstellungen der Winkel, der durch die Ultraschall-Tastatur. Wenn keines von beiden einen Winkel für die Messung geeignet bieten eine manuelle Einstellung der Ultraschallsonde durch die Arterie zu einem optimalen Winkel kippen. Erfolgt eine Anpassung des Ultraschallwinkel durchgeführt wird, B-Modus-Bilder einzufangen.
- Nehmen Sie 10 Sekunden der Geschwindigkeitsdaten.
5. Okklusionsphase
- Pumpen Sie den Gefäß Okkluder einen luftgefüllten 10 ml Spritze. Um den Luftdruck konstant im Gefäß Okkluder halten, klappen Sie den Schlauch auf sich selbst und setzen Sie einen Binder Clip auf der gefalteten Röhre.
- Wechseln Sie in den PW-Modus Manschette Okklusion, um zu bestätigen, wie durcheine große Verringerung der Blutgeschwindigkeit.
- Wechseln Sie in den B-Modus und Aufzeichnungsdaten in 60-Sekunden-Clips, bis 04.45 min Okklusion.
- Wechseln Sie in den PW-Modus. Halten Sie eine Aufzeichnung der Herzfrequenz und die Zeit jeder Ultraschall-Clip für die Analyse.
6. hyperamisch Phase
- Lassen Sie die Manschette während der Aufnahme im PW-Modus mit der Binder-Clip aus dem gefalteten Rohr zu entfernen. Satz 5 Sekunden vor und 5 Sekunden nach der Manschette Release.
- Wechseln Sie in den B-Modus und Aufzeichnungsdaten in 60-Sekunden-Clips bis 3 Minuten nach Okklusion. Halten Sie eine Aufzeichnung der Herzfrequenz und die Zeit jeder Ultraschall-Clip für die Analyse.
- Nach Abschluss der Maul- und Klauenseuche, das Tier aus dem Untersuchungstisch zu entfernen und zu überwachen, bis es genügend Bewusstsein zu halten Brustlage wiedergewonnen hat.
7. Analyse
- Zur Analyse Export Ultraschall als DICOM-Dateien in einen Offline-Computer mit Kantenerkennungssoftware ausgestattet, die für die unvoreingenommene ermöglicht abzuschreckenDigen Arterie Durchmesser bei jedem Rahmen. Die Analyse ist möglich, auf dem Ultraschallgerät, es jedoch nicht zu empfehlen, da es sehr zeitintensiv und unterliegen Ermittler Bias ist.
- Analysieren Arterie Durchmesser Daten in 60 zweiten Segmente während der Baseline und Okklusionsphase und in 10 zweiten Segmente während der hyperamisch Phase.
- Analysieren Blutgeschwindigkeitsdaten, die Strömungsanalysefunktionen des automatisierten Kantenerkennungssoftware. Bestimmen durchschnittliche Blutgeschwindigkeit durch Messung 5 oder mehr aufeinanderfolgende Wellenformen einheitliches Erscheinungsbild während der Baseline und Okklusion Phasen. Bestimmen durchschnittliche Blutgeschwindigkeit während des reaktiven Hyperämie für Blutgeschwindigkeiten unmittelbar nach Manschette Release. Die Wellenform mit dem höchsten Blutgeschwindigkeit wird Spitzenblutgeschwindigkeit berücksichtigt.
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Representative Results
Flussvermittelte Dilatation wurde auf der brachial durchgeführt und A. femoralis superficialis von 8 Wistar-Ratten. Positionierung einer Ratte wird in Abbildung 1 dargestellt.
Representative Ultraschallbilder der Arteria femoralis superficialis sind in Abbildung 2 dargestellt.
Abbildung 1. Rat und Ultraschall - Positionierung.
Positionierung der Ratte zur Messung der brachialis (A) und femoralis superficialis (B) artery FMD. Positionierung der Ultraschallsonde und Okklusion Manschette zur Messung von brachialis (C) und femoralis superficialis (D) Arterie FMD. Bitte hier klicken , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Abbildung 2. Repräsentative Ultraschallbilder.
Ultraschallbild der Arteria femoralis superficialis mit B-Mode-Bildgebung zur Bestimmung des Durchmessers (A). Blutgeschwindigkeit wurde mit PW-Modus bestimmt. In der Figur sind Blutgeschwindigkeit zu Beginn der Studie (B), die Verringerung der Blutgeschwindigkeit während der Okklusion Phase (C), und die rasche Zunahme der Blutgeschwindigkeit bei Manschette Freisetzung während der hyperamisch Phase (D). Bitte klicken Sie hier anzuschauen größere Version der Figur.
Wie in Figur 3 gezeigt ist , gibt es eine ähnliche vasodilatatorische Reaktion zwischen brachialis und oberflächlichen Femoralarterien. Wenn sie als Prozent des Ausgangswertes ausgedrückt, war die MKS zwischen Arterien ähnlich, aber als expressed als absolute Veränderung vom Ausgangswert war die MKS signifikant höher in der Arteria brachialis (P <0,05). Dieser Unterschied ist wahrscheinlich auf einem größeren Gefäßdurchmesser in der Arteria brachialis als in der Arteria femoralis superficialis (498 ± 28 gegenüber 397 ± 11 & mgr; m, P <0,05). Ähnlich wie bei Messung von Maul- und Klauenseuche in den Menschen 16 Sessionsvariationskoeffizient für brachial und femoralis superficialis FMD waren 9 ± 1 und 10 ± 4% betragen. Trotz der Unterschiede in Schiffsgröße gab es eine starke lineare Beziehung zwischen brachial und oberflächliche FMD Femoralarterie, wenn sie als Prozent oder absolute Veränderung vom Ausgangswert ausgedrückt.
Abbildung 3. flussvermittelte Dilatation bei Ratten.
Vasodilatation des brachial und oberflächliche femoralartery nach einem Zeitraum von 5 min von Extremitäten-Ischämie, ausgedrückt in Prozent (A) und absolute (B) Von der Basislinie ändern. FMD war ähnlich zwischen Arterien, wenn als Prozentsatz der Basislinie (C) ausgedrückt. Wenn jedoch als absolute Änderung von der Basislinie (D) ausgedrückt wird, war FMD signifikant höher in der Arteria brachialis. Ob als Prozent (E) oder absolut (F) Veränderung vom Ausgangswert ausgedrückt, gab es eine starke Beziehung zur Bekämpfung der MKS zwischen brachial und oberflächlichen Oberschenkelarterien. * P <0,05 vs. Arteria brachialis. Die Werte sind Mittelwert ± SEM. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Wie in Tabelle 1 gezeigt, wurden Herz - Kreislauf - Variablen während der Baseline, Okklusion und hyperemisierend Phasen gemessen. Arteriendurchmesser wurde mit der Intima-zu-Intima oder Medien-zu-Medium-Abstand während des diastolischen Abschnitts des Herzzyklus bestimmt. Arteriendurchmesser wurde für 60 Sekunden an der Basislinie gemessen und kontinuierlich in ~ 60-Sekunden-Intervallen durch die Okklusion und hyperamisch Phasen. Blutgeschwindigkeit wurde in das Lumen während eines Herzzyklus mit der mittleren arteriellen Geschwindigkeit des Blutes bestimmt. Blutfluss (ml / min) = (Blutgeschwindigkeit (& mgr; m / sec) · π · [Gefäßdurchmesser (um) / 2] 2 · 60): Der Blutfluss wurde gemäß der Gleichung berechnet. Scherrate wurde berechnet nach der Gleichung: Scherrate (s -1) = Blutgeschwindigkeit · 8 / Gefäßdurchmesser. Maul- und Klauenseuche wurde nach der folgenden Gleichung berechnet: FMD = (peak Gefäßdurchmesser - Basisgefäßdurchmesser) / Basisgefäßdurchmesser.
| Arteria brachialis | Arteria femoralis superficialis | |
| Baseline - Phase | ||
| Herzfrequenz, bpm | 367 ± 12 | 368 ± 16 |
| Durchmesser, um | 498 ± 28 | 397 ± 11 * |
| Blutgeschwindigkeit, um / s | 85 ± 8 | 76 ± 11 |
| Blutkreislauf, ul / min | 1027 ± 147 | 568 ± 90 * |
| Scherrate s -1 | 1,4 ± 0,1 | 1,5 ± 0,2 |
| Okklusionsphase | ||
| Herzfrequenz, bpm | 362 ± 12 | 359 ± 14 |
| Durchmesser, um | 499 ± 32 | 390 ± 11 * † |
| Blutgeschwindigkeit, um / s | 63 ± 9 † | 38 ± 8 † |
| Blutkreislauf, ul / min | 722 ± 122 † | 272 ± 62 * † |
| Scherrate s -1 | 1,0 ± 0,2 † | 0,8 ± 0,2 † |
| hyperamisch Phase | ||
| Herzfrequenz, bpm | 363 ± 12 | 357 ± 12 |
| Peak-Durchmesser, um | 586 ± 22 † ‡ | 457 ± 15 * † ‡ |
| Peak-Blutgeschwindigkeit, um / s | 149 ± 11 † ‡ | 205 ± 12 * † ‡ |
| Peak-Blutkreislauf, ul / min | 1778 ± 229 † ‡ | 1495 ± 127 † ‡ |
| Peak - Schergeschwindigkeit, s -1 | 2,5 ± 0,3 † ‡ | 3,7 ± 0,2 * † ‡ |
| * P <0,05 vs. Arteria brachialis. </ Td> | ||
| † P <0,05 vs. Baseline-Phase. | ||
| ‡ P <0,05 vs. Occlusion Phase. | ||
| Die Werte sind Mittelwert ± SEM. |
Tabelle 1 Kardiovaskuläre Variablen durch jede Phase des Protokolls.
Es gab überall in jedem Protokoll keine Veränderungen der Herzfrequenz, sowie zwischen Arterie Messungen (P> 0,05). Der Durchmesser der A. brachialis war signifikant größer als die A. femoralis superficialis (P <0,05). Während der Okklusion Phase gab es eine signifikante Reduktion der Blutgeschwindigkeit, Blutfluss, und Scherrate im Vergleich zu den Ausgangsdaten in beiden Arterien (P <0,05). Nach Manschette Release, Spitzenblutgeschwindigkeit, Blutfluss und Scherrate alle waren in beiden Arterien (P <0,05) signifikant höher als Phasen Basislinie oder Okklusion. Ähnlich der Messung der reaktiven Hyperämie in Menschen 16, Intersession - Variationskoeffizient für brachialis und femoralis superficialis reaktive Hyperämie waren 24 ± 9 und 19 ± 5% betragen. Es gab Unterschiede in Blutgeschwindigkeit, Blutfluss, und die Scherrate zwischen Arterien, zum großen Teil auf dem Unterschied in der Arterie Durchmesser zurückzuführen ist.
Nach Normalisierung der Schergeschwindigkeit zu Spitze, war Vasodilatation höher in der Arteria brachialis (Abbildung 4). Dies galt auch für die Maul- und Klauenseuche als absolute Veränderung vom Ausgangswert zum Ausdruck gebracht. Doch trotz der Unterschiede in der Größe, war es eine starke lineare Beziehung in Prozent und absolute MKS normalisiert Scherrate zwischen brachialis und A. femoralis superficialis zu Spitze.
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Abbildung 4. flussvermittelte Dilatation normalisiert Scherrate bei Ratten zu Spitze.
Nach Normalisierung der Scherrate, FMD expressedas ein Prozent (A) oder absolute Veränderung (B) von der Basislinie war in der Arteria brachialis im Vergleich zu der oberflächlichen Femoralarterie zu Spitze.
Trotz der Unterschiede zwischen Arterien in MKS normalisierte Scherrate zu Spitze, gab es eine starke Beziehung zwischen brachial und oberflächlichen Oberschenkelarterien bei MKS wurde als Prozentsatz (C) oder absolute Veränderung (D) von der Grundlinie ausgedrückt. * P <0,05 vs. Arteria brachialis. Die Werte sind Mittelwert ± SEM. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
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Discussion
In der vorliegenden Studie wurde eine nicht-invasive Messung von Maul- und Klauenseuche in der brachialen und oberflächlichen Oberschenkelarterien von Ratten nachgewiesen. Ähnlich wie beim Menschen 6 nach einer 5 min Okklusion Periode gab es eine rasche Zunahme der Blutgeschwindigkeit (dh reaktive Hyperämie) , wodurch Scherrate an der Arterienwand erhöht wird, was in der nachfolgenden Vasodilatation der Arterie geführt. FMD wurde sowohl in der brachialen und oberflächlichen Oberschenkelarterien beobachtet. Zusätzlich gab es eine starke Beziehung zwischen FMD in Arterien. Obwohl Spitzenscherrate in der Arteria femoralis superficialis höher war, normalisierte FMD Scherrate eine starke Beziehung zwischen Arterien gehalten zu Spitze. Zusammen zeigen diese Ergebnisse, dass die nicht-invasive Messung von FMD kann erfolgreich in Ratten durchgeführt werden.
Obwohl der FMD Messung an zwei verschiedenen Arterien durchgeführt wurde, war die Größe der FMD ähnlich, wenn sie als prozentuale Veränderung von der Grundlinie ausgedrückt. However, wenn sie als eine absolute Veränderung vom Ausgangswert ausgedrückt, war die MKS in der Arteria brachialis höher, als dass Arterie eine ~ 25% größer Ruhe Durchmesser als der Arteria femoralis superficialis hatte. Diese Ergebnisse sind ähnlich denen der menschlichen Studien , in denen FMD wurde in brachialis und oberflächlichen Femoralarterien in den gleichen Fächern 17,18 gemessen. Trotz der Unterschiede in den Arteriendurchmesser, das Verhältnis von Maul- und Klauenseuche, ausgedrückt als Prozentsatz oder absolute Änderung von der Basislinie, war sehr stark zwischen Arterien.
Durchfluss-vermittelten Dilatation wurde beim Menschen 6, eine funktionelle Bioassay für Endothel-derived NO Bioverfügbarkeit darstellen vorgeschlagen als Vasodilatation über NO - Freisetzung tritt aus dem Endothel in Reaktion auf einen erhöhten Scherrate 1,3. So normiert eine höhere FMD Scherrate stellt eine Endothel Spitze, die Empfindlichkeit einer gegebenen Erhöhung der Scherrate erhöht hat. Nach dem MKS-Normalisierung Scherrate zu Spitze war die MKS höher in der Brachial Arterie, unabhängig davon, ob es als ein Prozent oder absolute Veränderung vom Ausgangswert zum Ausdruck kommt. Trotz der Unterschiede in der Größe der MKS normalisiert Scherrate zwischen brachial und oberflächlichen Oberschenkelarterien zu Spitze, gab es eine starke lineare Beziehung in Prozent und absolute MKS normalisiert Scherrate zwischen Arterien zu Spitze.
In der vorliegenden Studie wurde die nicht-invasive Messung von Maul- und Klauenseuche in der brachialen und oberflächlichen Oberschenkelarterien mit Manschette Okklusion distal der Ultraschallsonde beschrieben. Diese Manschette Platzierung wurde aus mehreren Gründen ausgewählt, beim Menschen 1), dies ist am häufigsten verwendete Methode zur FMD Messung 2.) der Beitrag von NO zu FMD gezeigt wurde , größer zu sein , als Arteriendurchmessermessung ist proximal zur Okklusionsstelle 9 und 3.) gab es Schwierigkeiten, das Ultraschallbild nach Aufpumpen der Manschette bei der Aufrechterhaltung, wenn die Messstelle zu Okklusion distalen war. Obwohl dieses Verfahren eine nicht-invasive Messung von FMD darstellt,andere haben MKS durchgeführt Ratten mit einem chirurgischen Verschluss der Arteria iliaca communis mit Ultraschallmessung distal in lebenden 19 in der Femoralarterie zu Okklusion. Die MKS-Antwort unter Verwendung des Protokolls zuerst von Heiss et al. wurde durch Infusion von eNOS-Inhibitoren gehemmt. Tatsächlich hat dieses Verfahren verwendet worden , um nachzuweisen , dass pharmakologische Anstieg der intrazellulären NO MKS in zwei Rattenmodellen der endothelialen Dysfunktion und Hypertonie 20, und der Exposition gegenüber Tabakrauch führt zu einer Beeinträchtigung der Maul- und Klauenseuche in Ratten 21,22 verbessert. Diese Studien zeigen den Beitrag von NO in Ratten MKS und die Beziehung der FMD zu kardiovaskulären Gesundheit etablieren. Da jedoch diese Technik invasiv ist, kann er die Fähigkeit begrenzen FMD longitudinal in den gleichen Ratten über einen Zeitraum von Wochen bis Jahren zu messen. Mit einem ähnlichen Verfahren der vorliegenden Studie wurden zwei neue Studien durchgeführt , nicht-invasive Messung von Maul- und Klauenseuche in den hinteren Gliedmaßen von Mäusen 23,24,aber es gab einige technische Unterschiede zwischen den Studien (dh Messzeitverlauf und die Platzierung der Ultraschallsonde und Okklusion Manschette). Wegen Unstimmigkeiten zwischen diesen Studien und die Schwierigkeit, diese Ergebnisse in die Replikation wurde die nicht-invasive Messung von Maul- und Klauenseuche in Ratten statt versucht, wie Ratten häufig in der translationalen Forschung verwendet werden, aber einen größeren Körper und Blutgefäßgröße als Mäuse haben. Während Messung der Maul- und Klauenseuche in der Femoralarterie von Nagetieren im Allgemeinen nicht neu ist, hat keine Studie Messung der Maul- und Klauenseuche in der Arteria brachialis jeder lebenden Nagetieren durchgeführt. Die starke Beziehung von MKS zwischen Gliedmaßen in der vorliegenden Studie kann die systemische Natur der Endothelfunktion, erläutern, aber stellt auch ein Verfahren zur nicht-invasiv MKS messen bei Tieren, die den Blutfluss in den hinteren Gliedmaßen gestört haben (zB Oberschenkel arteriovenöse Fistel).
Die Optimierung und Aufrechterhaltung einer hohen Qualität von Ultraschallbildern sind kritische Fähigkeiten für diese procedu erforderlichneu und erfordert umfangreiche Praxis. Zum Beispiel für die Messung der Maul- und Klauenseuche in den Menschen, wird vorgeschlagen , dass mindestens 100 überwachten Scans vor dem Scannen unabhängig 5 durchgeführt werden. Manchmal kann verschieben das Bild während der Manschette Okklusion und erfordern leichte Anpassungen der Ultraschallsonde. Ein kritischer Schritt in diesem Protokoll wird das Umschalten zwischen B-Modus- und PW-Modus zu bestimmten Zeitpunkten. Simultaneous B-Modus und PW-Modus-Bildgebung sind nicht möglich, auf dem Ultraschallgerät in diesem Protokoll verwendet. Daher ist es erforderlich, schnell zwischen Ultraschall Modi umschalten Geschwindigkeit und Durchmessermessungen während bestimmter Zeitabschnitte zu erfassen. Mit einem ausgeschriebenen Protokoll und üben das Protokoll der Durchführung wird die Effizienz des Umschaltens zwischen Ultraschall-Modi erheblich verbessern. In Anbetracht der zeitempfindlichen Natur von Ultraschall-Aufnahmen während dieses Protokoll werden Fehler auftreten, so bereit sein, alle Protokoll-Anomalien zu notieren, wie zu vergessen, eine Ultraschall Clip aufzunehmen.Eine Ultraschallclip während der Okklusion Phase fehlt , ist nicht kritisch, jedoch, wenn eine Aufzeichnung während der reaktiven Hyperämie Phase verloren wird vorgeschlagen , wird die Prozedur wieder nach mindestens 30 min durchgeführt wurden 25 geleitet.
Wie bei jeder Studie gibt es Einschränkungen bei der experimentellen Protokoll. In dieser Studie wurden an Ratten unter Anästhesie 100% Sauerstoff verabreicht wurde, damit Messungen der FMD könnte auch Vasoreaktivität Hyperoxie reflektieren. Andere Formen der Anästhesie, wie Natrium-Pentobarbital verwendet werden könnte, eine repräsentativere Blutgasprofil für den Menschen und die Beseitigung dieses Anliegen zu schaffen. Der Blutdruck wurde an keiner Stelle dieses Protokolls überwacht. Obwohl Blutdruck in Reaktion auf akute Okklusion Manschette ändert nicht in Menschen, ist es nicht bekannt, ob irgendein transienten Blutdruckänderung in Ratten auftreten würde. Zusätzlich wurde Druckluft verwendet, um das vaskuläre Okkluder zu füllen, aber mit Wasser füllen kann in einer festeren Okklusion geführt habendes Blutflusses als Wasser ist es nicht so komprimierbar wie Luft. Schließlich nicht-invasive Messung von FMD unter Bedingungen, bei denen eNOS gehemmt wird (dh, L-NMMA Infusion) wurden nicht durchgeführt. Somit wurde der Beitrag von NO zu FMD, wie es in diesem Protokoll durchgeführt wird, nicht bestimmt worden.
Im Ergebnis hat dieser Artikel ein Protokoll für die nicht-invasive Messung von FMD in brachialis und oberflächliche Oberschenkelarterien von Ratten demonstriert. In Verbindung mit der jüngsten Verschiebung des Fokus auf translationale Forschung, die Beurteilung der Maul- und Klauenseuche bei Ratten kann ein wertvolles Instrument für Ergebnisse bei Menschen an Ratten sowie bieten die Möglichkeit zur Beurteilung der Endothelfunktion zu verschiedenen Zeitpunkten in Langzeitstudien von Ratten übersetzen Empfangen von verschiedenen Behandlungen. Denn nach Nierenschäden in einem Rattenmodell mit chronischem Nierenversagen (nicht veröffentlichte Ergebnisse), beobachtet wurden Verringerungen der MKS durch Aorten-arterielle Versteifung begleitet, die die App zeigt,lication nicht-invasive FMD als Marker der Gefäßfunktion in Längstierstudien. Zukünftige Studien Mechanismen der Maul- und Klauenseuche bei Ratten zu untersuchen, gerechtfertigt sind und weitere Einblicke in nicht-invasive MKS-Messung beim Menschen bieten würde.
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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
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