Summary
İnsanlarda endotel fonksiyonu Non-invaziv değerlendirme akım aracılı dilatasyon tekniği ile tespit edilebilir. çalışmaların binlerce bu tekniği kullanmış olmasına rağmen, hiçbir çalışma sıçanlarda non-invaziv bu tekniği yürüttü. aşağıdaki makale brakiyal akım aracılı dilatasyon ve sıçanların yüzeyel femoral arterlerin non-invaziv ölçümü açıklanır.
Introduction
vasküler endotelyum bu çizgiler arterlerin lümen hücresel mono-katman ve vasküler fonksiyon önemli bir düzenleyicidir. Kan damar çapındaki düzenlenmesi ile sonuçlanır endotel salınan çeşitli moleküller bulunmaktadır. Bu moleküller arasında, nitrik oksit (NO), uyarıya tepki olarak vasküler endotel serbest primer vazodilatör molekül olduğu düşünülmektedir (örneğin, kesme stresi insülin, asetilkolin veya değişiklikler) 1. Vasküler endotelyum içinde, NO sentazı (eNOS) endotel enzimi tarafından üretilir ve daha sonra endotel hücreleri 2 salınır. HAYIR gevşeme ve artan damar çapı 3 neden damar düz kas yayılır.
Endotel disfonksiyonu akım aracılı dilatasyon (FMD) tekniği 4,5 kullanarak insanlarda non-invaziv olarak değerlendirilebilir. FMD için işlevsel bir biyodeney temsil önerilmiştir endotelyum türevliİnsanlarda NO biyoyararlanım ve tipik bir ~ 5 dk uzuv tıkanıklığı 6 Aşağıdaki reaktif hiperemi yanıt olarak brakiyal veya yüzeyel femoral arter değerlendirilir. Reaktif hiperemi NO 8 salımını işaret, endotel hücresine 7 transdüksiyona laminer kesme kuvvetleri artar. Son yıllarda, NO salınımı ile başlatılan damar genişlemesi oranı 9,10 tartışma konusu olmuştur, ancak FMD endotele bağımlı dilatasyonu göstergesidir ve sürekli olarak kardiyovasküler olayların 11-13 önceden gösterilmiştir.
Bugüne kadar, çalışmaların binlerce insanlarda endotelyal fonksiyonu non-invaziv ölçümü için FMD tekniği istihdam var. translasyonel araştırma odak son vardiya göz önüne alındığında, kemirgenlerde FMD non-invaziv ölçümü için kurallar son derece değerli olacaktır. Bir öteleme yaklaşımla tutulması, bu protokol brakiyal ve supe içinde Şap ölçümü için kurulmuşturBu siteler olarak sıçan rficial femoral arter, en çok insanlarda ölçülür. sıçanlarda sağlam ve tekrarlanabilir FMD yanıt Bu protokol sonuçları Ancak, sıçanlarda FMD ölçümü teknik olarak zor ve diğer araştırmacılar video gösterimi olmadan çoğaltmak için zor olabilir. Bu nedenle, aşağıdaki makale brakiyal ve sıçanların yüzeyel femoral arterlerde FMD non-invaziv ölçümü için bir yöntem ortaya koyacak.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Bütün hayvan prosedürleri Laboratuar Hayvanlarının 14 Bakımı ve Kullanımı Kılavuzu uyduğu ve Utah Üniversitesi ve Salt Lake City Veterans Affairs Medical Center Hayvan Bakım ve Kullanım tarafından onaylanmıştır.
1. Hayvan hazırlanması
- % 100 oksijen% 3 izofluran içeren anestezi indüksiyon odasında hayvan yerleştirin. dış uyaranlara tepkisiz kadar indüksiyon odasında hayvan bırakın.
- indüksiyon odasından gelen hayvan çıkarın ve elektrokardiyogram (EKG) elektrotlar ile donatılmış ısıtmalı muayene masasına yerleştirin. % 100 oksijen% 3 izofluran de anestezi korumak. Brakiyal ve yüzeyel femoral arter FMD aynı anda yapılamaz. Bu nedenle, her ölçüm için hazırlık talimatları aşağıda listelenmiştir.
2. Brakial Arter Hazırlık
- hayvan yatar pozisyonda ve sol üst ekstremite ve An her alt ekstremite dizginlemekcerrahi bant ile muayene masasına minimal-.
- Üst kolun alt kısmı hafif bir platform üzerinde (~ 0.2-0.5 cm) yükselir, böylece, hayvanın sağ üst kenara kısıtlamaktadır.
- saç kaldırmak için hayvanın sağ üst ekstremite için tüy dökücü ajan (örneğin, Nair) uygulayın.
- dirsek, sağ üst ekstremite distalinde bir oklüzyon manşetini (çap standart damar tıkayıcı lümen 10 mm) yerleştirin. Enflasyon / deflasyon uzuv taşımak ve ultrason görüntüleri rahatsız edecek şekilde, platformda oklüder koymayın.
- ultrason klavyeyi kullanarak B-mod ultrason makinesi ayarlayın.
- tıkanma manşet hayvana, proksimal üst ekstremite için ultrason jeli küçük bir miktar uygulayın.
- El ile üst ekstremite ile stereotaktik sahibine bağlı bir ultra yüksek frekanslı doğrusal dizi transdüser hizalayın. brakiyal arter 2-3 mm derinliğinde görünür olmalıdır.
- brakiyal arter, değil brakiyal ven ediliyor doğrulamak içingörüntülü, ultrason klavye kullanarak PW-moduna geçin. Sürekli kan akışını olacak bitişik ven aksine atardamar pulsatil kan akımı olacaktır.
3. Yüzeysel Femoral Arter Hazırlık
- hayvan yatar pozisyonda ve üst bacaklarda ve cerrahi bant ile muayene masasına sol alt ekstremite dizginlemek.
- Bir ped (örneğin, katlanmış kağıt havlular) kullanarak platformu üzerinde yüksek bir konumda (~ 0.5-1 cm) hayvanın sağ alt ekstremite dizginlemek.
- Hayvanın sağ saç kaldırmak için alt ekstremite tüy dökücü ajan (örneğin, Nair) uygulayın. epilasyon sonrasında femoral ven üst uyluk açıkça görünür olmalıdır.
- Sağ ayak bileği bir tıkanıklık manşet (çap standart damar tıkayıcı lümen 10 mm) proksimal yerleştirin. Enflasyon / deflasyon alt ekstremite taşımak ve ultrason görüntüleri rahatsız edecek şekilde, platformda oklüder koymayın.
- ultrason makinesi ayarlayınB-mod.
- tıkanma manşet hayvana, proksimal alt ekstremite ultrason jeli küçük bir miktar uygulayın.
- El ile deri yoluyla görülebilir femoral ven ile stereotaktik bir tutacak bağlanmış ultra yüksek frekanslı doğrusal dizi dönüştürücü hizalayın. yüzeyel femoral arter 1 mm derinliğinde <görünür olmalıdır.
- Yüzeyel femoral arter, değil femoral ven, görüntülü doğrulamak için, PW-moduna geçin. Sürekli kan akışını olacak bitişik ven aksine atardamar pulsatil kan akımı olacaktır.
4. Temel Faz
- Insanlarda 15 yapılması nasıl benzer B-mod görüntü, optimize edin. Her iki duvarlarında görüntülendi intima-medya ile geminin yatay, uzunlamasına görüntü görülmektedir emin olun. Biraz mümkün olduğunca arter o kadar emin olmak için ultrason probu yerleştirme ayarlayarak görüntüyü optimize yakalama penceresinde görüntülenebilir.
- Alternatif olarak, parlaklık / kontrast, odak bölgeleri, frekans, dinamik aralık ve çizgi yoğunluğu değiştirerek daha iyi bir görüntü elde etmek için ultrason ayarlarını. Orada ultrason görüntüsünü optimize etmek için başka yollar vardır, ancak bu ayrıntılı açıklaması bu protokol kapsamı dışındadır.
- arter görüntülerinin optimizasyonu sonra, toplanan tek çaplı kare bir kardiyak siklusun her diyastolik kısmı sırasında olduğundan emin olmak için R-dalgası sırasında çekilen tek resimleri görüntülemek için EKG-yolluk açın.
NOT: EKG yolluk fizyolojik ayarları seçeneği altında EKG yolluk seçerek bu protokolde kullanılan ultrason makinede kullanılabilir, ancak bu özellik tüm ultrason makinelerde mevcut olmayabilir. Görüntü optimize sonra EKG yolluk alt kare hızlarında bir görüntü elde etmek zor olduğu gibi, açık olmalıdır (yani, bir zamanlar R-dalgası başına). EKG-yolluk, yüksek çerçeve yüksek bir kalp sıçanlarda hızı ve gereksinimi kombinasyonu olmadanoran kardiyak siklusun diyastolik kısmı sadece ~ 10-20 saniye klipleri için izin verir yakalamak için. Her klipte verilerin hantal boyutu ve miktarı önemli ölçüde analiz yükünü artırır. - Tutanak B-modu kullanılarak temel verilerin 60 saniye.
NOT: Bir ultrason klibi kaydedilebilir kare sayısı bir sınır var gibi ultrason makinesi her zaman kaydediyor, ancak, tüm görüntüleri, ultrason makinesinde saklanır. klip uzunluğu (yani, kare sayısı) ayarları ayarlanabilir. Klibin başına kare sayısı için ayarlamak için önerilmektedir. kayıt, bir klibin sonunda ise kayıt devam ediyor (yani, kare sayısı ulaştı), ama klip ileri En son kare yakalama rulolar. Bu durumda, en büyük çerçeve sınırının dışında ele geçirildi kare daha erken sonradan silinir. Kayıt bu inceliklerini makineler arasında farklılık olmakla birlikte, kayıt uzunluğu ayarlaması gerekebilir. - SwiPW-moduna tch. lümen ortasında imleci yerleştirin. Örnek kapıları imleç referans otomatik olarak alınacaktır, ancak ultrason klavyesini kullanarak genişlik için ayarlanabilir. ≤60 ° lik bir İnsonasyon açısını muhafaza.
- Doppler ışın açısı değiştirerek İnsonasyon açısını ayarlayın. ultrason klavyeyi kullanarak açıya ince ayarlamalar yapın. Bunların hiçbiri ölçümü için uygun bir açı sağlarsanız, elle daha uygun açıya arter eğerek ultrason probu ayarlayın. ultrason açısının herhangi ayarlama yapılırsa, B-mod görüntüleri hatırlamak.
- hız verilerinin 10 saniye kayıt.
5. Oklüzyon Faz
- bir hava-dolu 10 mi şırınga kullanılarak damar tıkayıcı şişirme. damar tıkayıcı hava basıncı sabit tutmak için, kendi üzerine tüp katlayın ve katlanmış tüp bağlayıcı klibi yerleştirin.
- kanıtladığı gibi, manşet tıkanıklığı onaylamak için PW-moduna geçmekkan akımı büyük bir azalma.
- oklüzyon 04:45 dakika kadar 60 saniyelik klipler B-mod ve kayıt verilerine geçin.
- PW-moduna geçer. Kalp hızı kaydını ve analiz için her ultrason klibin süresini tutun.
6. hiperaemik Faz
- katlanmış tüp bağlayıcı klibi kaldırarak PW-modunda kayıt yaparken manşeti bırakın. Kayıt 5 saniye önce ve 5 saniye manşet yayımlanmasından sonra.
- tıkanmasından sonra 3 dakika kadar 60 saniye klipler B-mod ve kayıt verilerine geçin. Kalp hızı kaydını ve analiz için her ultrason klibin süresini tutun.
- FMD tamamlanmasından sonra muayene masasının hayvan kaldırmak ve sternum yatma korumak için yeterli bilinci yerine kadar izler.
7. Analiz
- Analiz için, tarafsız sağlayan kenar algılama yazılımı ile donatılmış bir çevrimdışı bilgisayar, DICOM dosyaları olarak ihracat ultrason caydırmakHer karede arter çapının ermesi. son derece zaman yoğun ve araştırmacı önyargı tabi olarak analiz, ultrason makinede ancak tavsiye edilmez mümkündür.
- Bazal ve oklüzyon aşamasında 60 saniye segmentlerinde arter çapı verilerini analiz ve hiperemik aşamasında 10 saniye segmentlerinde.
- Otomatik kenar algılama yazılımı akış analiz yeteneklerini kullanarak kan hız verileri analiz edin. Bazal ve oklüzyon aşamalarında üniform görünüm 5 ya da daha fazla ardışık dalga şekillerini ölçerek ortalama kan hızı belirleyin. hemen manşet yayımlanmasından sonra kan hızları için reaktif hiperemi sırasında ortalama kan hızı belirleyin. En yüksek kan hızı ile dalga tepe kan hızı olarak kabul edilir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Akış aracılı dilatasyon 8 Wistar sıçanların brakiyal ve yüzeyel femoral arter üzerinde gerçekleştirildi. Sıçan konumlandırılması, Şekil 1 'de gösterilmiştir.
Yüzeydeki bir femoral arter Örnek ultrason görüntüleri, Şekil 2'de gösterilmiştir.
Şekil 1. Sıçan ve ultrason konumlandırma.
brakiyal (A) ölçümü ve yüzeysel femoral (B) arter FMD için sıçan Konumlama. Ultrason probu ve brakiyal (C) ölçümü ve yüzeysel femoral (D) arter FMD için tıkanma manşetinin Konumlandırma. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
2. Temsilcisi ultrason görüntüleri Şekil.
çap (A) 'nın saptanması için B-kipi görüntüleme kullanılarak Yüzeydeki bir femoral arter ultrason görüntüsü. Kan akımı PW-modu kullanılarak belirlenmiştir. Başlangıçta (B) kan hızı Şekilde gösterildiği olan tıkanma faz (C) sırasında kan hızında azalma ve hiperemik faz (D) sırasında manşon bırakmada kan hızındaki hızlı artış. Bir görmek için buraya tıklayınız Bu rakamın daha büyük bir versiyonu.
Şekil 3'te gösterildiği gibi, brakiyal ve yüzeysel femoral arter arasında benzer bir damar genişletici tepki mevcuttur. Başlangıçta bir yüzdesi olarak ifade edildiğinde, FMD ancak ne zaman Expresse, arterler arasında benzerdibaşlangıçtan itibaren mutlak bir değişim olarak d FMD brakiyal arterin (p <0.05) anlamlı olarak yüksek bulundu. Bu fark nedeniyle yüzeyel femoral arter (498 ± 28 vs 397 ± 11 mikron, p <0.05) brakiyal arterde daha büyük bir damar çapı muhtemeldir. İnsanlarda 16 FMD ölçümü, brakiyal ve yüzeyel femoral Şap varyasyon ara dönem katsayısına benzer sırasıyla 9 ± 1 ve 10 ± 4% idi. Bir yüzde veya başlangıca göre mutlak değişim olarak ifade edildiğinde damar boyutu farklılıklara rağmen, brakiyal ve yüzeyel femoral arter FMD arasında güçlü bir doğrusal bir ilişki vardı.
Şekil 3. sıçanlarda dilatasyon Flow-aracılı.
brakiyal ve ekstremite iskemi 5 dakikalık bir süre izleyen yüzeysel Femoral damar genişlemesi yüzde (A) ve mutlak (B olarak ifade edilen) Başlangıca göre değişir. Başlangıçta yüzdesi (C) olarak ifade edildiğinde FMD arterler arasında benzerdi. bazal (D) noktasından mutlak değişim olarak ifade Ancak, Şap brakiyal arterde anlamlı olarak yüksek bulundu. Bir yüzde (E) ya da başlangıca göre mutlak (F) değişim olarak ifade olsun, brakiyal ve yüzeyel femoral arterler arasında Şap için güçlü bir ilişki vardı. * P <0.05 vs Brakiyal Arter. Değerler ortalama ± SEM vardır. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Tablo 1 'de gösterildiği gibi, kardiyovasküler değişken taban, tıkanma ve hiperemi aşamalarında ölçüldü. Arter çapı, kardiyak siklusun diyastolik bölümü sırasında intima-to-intima veya medya-to-medya mesafeyi kullanılarak belirlendi. Arter çapı başlangıçta ve sürekli ben 60 saniye süreyle ölçüldün ~ tıkanıklığı ve hiperemik aşamalardan 60 saniye aralıklarla. Kan akımı, bir kalp döngüsü sırasında lümen kan ortalama arteriyel hızı kullanılarak belirlenmiştir. Kan akışı denklemi gereğince hesaplandı: Kan akışı (ul / dak) = (kan hızı (mm / sn) · π · [damar çapı (mikron) / 2] 2 · 60). Kesme hızı denklemine göre hesaplandı: kayma hızı (s -1) = kan hızı · 8 / damar çapı. FMD denkleme göre hesaplandı: FMD = (pik damar çapı - bazal damar çapı) / bazal damar çapı.
| brakiyal Arter | Yüzeyel Femoral Arter | |
| Baseline Faz | ||
| Nabız, bpm | 367 ± 12 | 368 ± 16 |
| Çap, um | 498 ± 28 | 397 ± 11 * |
| Kan Hızı, mm / sn | 85 ± 8 | 76 ± 11 |
| Kan Akışı, ul / dk | 1027 ± 147 | 568 ± 90 * |
| Kesme Hızı, s -1 | 1.4 ± 0.1 | 1.5 ± 0.2 |
| Tıkanıklığı Faz | ||
| Nabız, bpm | 362 ± 12 | 359 ± 14 |
| Çap, um | 499 ± 32 | 390 ± 11 * † |
| Kan Hızı, mm / sn | 63 ± 9 † | 38 ± 8 † |
| Kan Akışı, ul / dk | 722 ± 122 † | 272 ± 62 * † |
| Kesme Hızı, s -1 | 1.0 ± 0.2 † | 0.8 ± 0.2 † |
| hiperemik Faz | ||
| Nabız, bpm | 363 ± 12 | 357 ± 12 |
| Tepe çapı, um | 586 ± 22 † ‡ | 457 ± 15 * † ‡ |
| Zirve Kan Hızı, mm / sn | 149 ± 11 † ‡ | 205 ± 12 * † ‡ |
| Tepe Kan Akışı, ul / dk | 1778 ± 229 † ‡ | 1495 ± 127 † ‡ |
| Tepe Kesme Hızı, s -1 | 2.5 ± 0.3 † ‡ | 3.7 ± 0.2 * † ‡ |
| * P <0.05 vs Brakiyal Arter. </ Td> | ||
| † p <0.05 vs Baseline Faz. | ||
| ‡ p <0.05 vs Tıkanıklığı Faz. | ||
| Değerler ± SEM. |
Tablo protokolünün her aşamasında yoluyla 1. Kardiyovasküler değişkenler.
Hiçbir ya protokol boyunca kalp hızındaki değişimler, yanı sıra arasındaki arter ölçümleri (P> 0.05) vardı. brakiyal arter çapı yüzeyel femoral arter (p <0.05) önemli ölçüde daha büyük oldu. oklüzyon aşamasında, kan akımı, kan akışı ve kesme oranı önemli bir azalma iki arter başlangıca (p <0.05) ile karşılaştırıldığında oldu. Aşağıdaki manşet açıklaması, zirve kan hızı, kan akımı ve kesme hızı Her iki arterlerde bazal veya tıkanma fazları (p <0.05) göre anlamlı olarak yüksek hepsi. İnsanlarda 16 reaktif hiperemi ölçümü, brakiyal ve yüzeyel femoral reaktif hiperemi için varyasyon ara dönem katsayısı benzer şekilde sırasıyla 24 ± 9 ve 19 ±% 5 idi. kan akımı, kan akışı ve arter arasında kesme oranı farklılıkları arter çapı arasındaki fark büyük ölçüde bağlı vardı.
Kayma hızı zirve normalize sonra, vazodilatasyon brakiyal arterin (Şekil 4) daha yüksekti. FMD başlangıca mutlak değişim olarak ifade Bu da doğruydu. Ancak, büyüklük farklılıklara rağmen, orada yüzde güçlü bir doğrusal ilişki olduğunu ve mutlak FMD brakiyal ve yüzeyel femoral arter arasında kayma hızı zirve normalize.
/54762fig4.jpg "/>
Şekil 4. sıçanlarda kayma hızını zirveye normalize dilatasyon Flow-aracılı.
kayma hızı zirve normalize sonra, FMD yüzeyel femoral arter ile karşılaştırıldığında brakiyal arterin yüksek bir yüzde (A) veya başlangıca göre mutlak değişim (B) expressedas.
FMD yüzdesi (C) ya da başlangıca göre mutlak değişim (D) olarak ifade edildiğinde kayma hızı zirve normalize FMD içinde arterler arasındaki farklılıklara rağmen, brakiyal ve yüzeyel femoral arterler arasında güçlü bir ilişki vardı. * P <0.05 vs Brakiyal Arter. Değerler ortalama ± SEM vardır. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Bu çalışmada, FMD non-invaziv ölçüm brakiyal ve sıçanların yüzeyel femoral arterlerde gösterilmiştir. 5 dakika oklüzyon döneminde, aşağıdaki insanlarda 6, benzer şekilde, kan akımı (yani, reaktif hiperemi) bu şekilde arter sonraki vazodilatasyona neden arter duvarına yırtılma hızını artırarak hızlı bir artış oldu. FMD brakiyal ve yüzeyel femoral arterlerde hem de gözlendi. Ayrıca, arterler arasındaki şap güçlü bir ilişki vardı. pik kayma hızı yüzeyel femoral arter daha yüksek olmakla birlikte, FMD kesme oranı arterler arasında güçlü bir ilişki devam tepe normalize. Birlikte bu sonuçlar, FMD invazif olmayan ölçümü başarılı sıçanlarda gerçekleştirilebilir göstermektedir.
FMD ölçümü iki arter üzerinde yapıldı, ancak taban hattından yüzde değişim olarak ifade edildiğinde, şap büyüklüğü benzerdi. howevebaşlangıçtan itibaren mutlak bir değişim olarak ifade edildiğinde bu arterin yüzeyel femoral arter daha ~% 25 daha büyük dinlenme çapı vardı r, FMD, brakiyal arterde daha yüksekti. Bu sonuçlar, FMD aynı konularda 17,18 brakiyal yüzeyel femoral arterde ölçüldüğü insan çalışmaları benzerdir. arteriyel çapı farklılıklara rağmen, şap ilişkisi, başlangıçtan itibaren bir yüzde veya mutlak değişim olarak ifade edilen arterler arasında son derece güçlüydü.
Damar genişlemesi artan kesme oranına 1,3 yanıt olarak endotel NO boşaltımı ile meydana gibi akış aracılı dilatasyonu, insanlarda 6 endotel kaynaklı hiçbir biyo işlevsel bir biyodeney temsil etmek üzere önerilmiştir. Böylece, daha yüksek bir FMD kesme oranı duyarlılığı kayma hızı belirli bir artış artmıştır bir endotel temsil tepe normalize. kayma hızı zirve FMD normalize sonra, Şap Brach daha yüksektiial arter ne olursa olsun bir yüzdeye veya taban mutlak değişiklik olarak ifade edilir olması önemli değildir. FMD büyüklüğünde farklılıklar brakiyal ve yüzeyel femoral arterler arasında kayma hızı zirve normalize rağmen, orada yüzde güçlü bir doğrusal ilişki olduğunu ve mutlak FMD arterler arasındaki kayma hızı zirve normalize.
Bu çalışmada, FMD non-invaziv ölçüm ultrason probu manşet tıkanıklığı distalinde ile brakiyal ve yüzeyel femoral arterlerde açıklanmıştır. Bu manşon yerleştirme çeşitli nedenlerle seçilen, 1), insanlarda, bu en yaygın yöntem, kullanılan FMD NO katkısı arter çapı ölçümü oklüzyon 9'a yakın olduğu zaman daha fazla olduğu gösterilmiştir 2.) FMD, ölçme için olan ve 3.) ölçüm sitesi tıkanıklığı distalinde iken manşet enflasyonun sonra ultrason görüntüsünü muhafaza zorluğu vardı. Bu prosedür FMD non-invaziv bir ölçüm temsil rağmen,Diğerleri femoral arter 19 tıkanıklığına bağlı ultrason ölçüm distalinde ile iliyak arterin cerrahi tıkanıklık kullanarak fareler yaşayan FMD gerçekleştirdik. FMD ilk Heiss ve arkadaşları tarafından tarif edilen protokol kullanılarak yanıt. eNOS önleyicilerinin infüzyon ile inhibe edilmiştir. Nitekim, bu işlem hücre içi NO farmakolojik artışlar sıçanlarda 21,22 yılında FMD bir bozulmaya sigara dumanına sonuçlarına endotel disfonksiyonu ve hipertansiyon 20 ve maruz kalma iki sıçan modellerinde FMD geliştirir olduğunu göstermek için kullanılır olmuştur. Bu çalışmalar sıçanlarda FMD ve kalp ve damar sağlığı için FMD ilişki kurmak NO katkısını göstermektedir. Bu teknik, invaziv Bununla birlikte, yıllar haftalık bir süre boyunca, aynı sıçanlarda uzunlamasına FMD ölçme yeteneğine sınırlayabilir. Bu çalışmada benzer bir yöntemi kullanarak, iki yeni çalışmalar, fareler 23,24 arasında arka bacak içinde FMD non-invaziv ölçüm gerçekleştirdinizancak çalışmalar (yani, ölçüm süresi kurs ve ultrason probu ve oklüzyon manşet yerleştirme) arasında birkaç teknik farklılıklar vardı. Sıçanlar yaygın translasyonel araştırmalarda kullanılan, ancak farelere göre daha büyük bir gövde ve kan damarı boyutuna sahip olarak bu çalışmaların ve bu sonuçları kopyalayan zorluk arasındaki uyumsuzluklar nedeniyle sıçanlarda FMD non-invaziv ölçüm yerine denendi. kemirgenlerin femoral artere FMD ölçümü genellikle roman olmasa da, herhangi bir çalışma her türlü yaşam kemirgenlerin brakiyal arterde FMD ölçümü gerçekleştirdi. Bu çalışmada bacaklarda arasında FMD güçlü bir ilişki endotel fonksiyonu sistemik doğasını göstermek değil, aynı zamanda bir yöntem sağlar olabilir non-invaziv arka bacaklarda (örneğin, femoral arteriyovenöz fistül) kan akışını kesintiye olan hayvanlarda FMD ölçün.
optimizasyon ve yüksek kalitede ultrason görüntülerinin bakım bu procedu için gerekli kritik becerileriyeniden ve kapsamlı pratik gerektirir. Örneğin, insanlarda Şap ölçümü için, en az 100, denetlenen tarama bağımsız 5 taramadan önce gerçekleştirilir önerilmektedir. Zaman zaman, görüntü manşet oklüzyon sırasında kayması ve ultrason probunun hafif ayarlamalar gerekebilir. Bu protokolde kritik bir adım belirli zaman noktalarında B-mod ve PW-modu arasında geçiş yapıyor. Eşzamanlı B-mod ve PW-mod görüntüleme Bu protokolde kullanılan ultrason makinesinde mümkün değildir. Nedenle, hızlı bir şekilde belirli bir zaman dilimi sırasında hız ve çap ölçümleri yakalamak için ultrason modları arasında geçiş için gereklidir. Bir kaleme protokol sahip ve büyük ölçüde ultrason modları arasında geçiş verimliliğini artıracak protokol performans pratik. Bu protokol sırasında ultrason kayıtları zamana duyarlı doğası göz önüne alındığında, hataları ortaya, bu yüzden böyle bir ultrason klip yakalamak için unutmak gibi herhangi bir protokol anormallikleri, not alın hazır olacaktır.Oklüzyon aşamasında bir ultrason klip eksik bir kayıt reaktif hiperemi fazı sırasında kaybolur, ancak, en az 30 dakika 25 geçtikten sonra yeniden işlemini gerçekleştirmek için önerilmektedir, kritik öneme sahip değildir.
Herhangi bir çalışma ile deneysel protokole sınırlamalar vardır. Bu çalışmada, anestezi% 100 oksijen altında sıçanlara uygulandı, ve böylece, FMD ölçümleri de hiperoksiye Vazoreaktivite yansıtıyor olabilir. sodyum pentobarbital olarak anestezi diğer formları, bu endişeyi insanlara bir daha temsili kan gazı profili oluşturmak ve ortadan kaldırmak için kullanılabilir. Kan basıncı Bu protokolün herhangi bir noktada izlenir değildi. kan basıncı, insanlarda akut kaf tıkanıklığı tepki olarak değişiklik olmamasına rağmen, kan basıncında herhangi bir geçici bir değişiklik sıçanlarda oluşacak, eğer bilinmemektedir. Ayrıca, basınçlı hava damar tıkayıcı doldurmak için kullanılan, ancak su ile doldurma sıkı tıkanıklığı neden olmuş olabilirsu gibi kan akışının havada kadar sıkıştırılabilir değildir. Son olarak, koşullar altında şap non-invaziv ölçüm hangi eNOS inhibe (yani, L-NMMA infüzyon) yapılmamıştır. Bu protokolde yapılır Böylece, şap HAYIR katkısı, tespit edilmemiştir.
Sonuç olarak, bu makale brakiyal ve sıçanların yüzeyel femoral arterlerde FMD non-invaziv ölçümü için bir protokol ortaya koymuştur. translasyonel araştırma odak son zamanlardaki ile bağlantılı olarak, sıçanlarda FMD değerlendirilmesi farelere insanlarda sonuçları çeviri için değerli bir araç sağlar ve aynı zamanda sıçan uzunlamasına çalışmalarda çeşitli zaman noktalarında endotel fonksiyonunu değerlendirmek için yeteneği sağlayabilir farklı tedavi alma. Nitekim, şap azalmalar uygulamasını gösteren kronik böbrek yetmezliği (yayınlanmamış bulgular) bir sıçan modelinde, böbrek hasarı aşağıdaki gözlenmiştir aort arter sertleşme eşlik ediyoruzunlamasına hayvan çalışmalarında vasküler fonksiyonun bir göstergesi olarak non-invaziv FMD lication. Ileri çalışmalara gereksinim duyulmaktadır sıçanlarda FMD mekanizmalarının araştırılması ve insanlarda non-invaziv FMD ölçümü içine daha fazla fikir sağlayacaktır.
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).
