Summary
Denne protokol beskriver en metode til at standardisere målinger af carotis-femoral pulse wave hastighed til at evaluere Karstivhed.
Abstract
For ældre, arteriel stivhed er en god markør for aging evaluering og det anbefales, at den Karstivhed bestemmes noninvasively ved måling af carotis at femoral pulse wave hastighed (cf-PWV) (klasse I; Niveau af beviser A). I litteratur, har mange community-baseret eller sygdoms-specifikke undersøgelser rapporteret, at højere cf-PWV er forbundet med øget hjerte-kar-risiko. Her diskuterer vi strategier for at evaluere Karstivhed med cf-PWV. Efter veldefinerede trin detaljeret her, f.eks., korrekte position operatør, afstandsmåling, og tonometer holdning, vil vi få en standard cf-PWV værdi for at evaluere Karstivhed. I dette papir, en detaljeret trinvis metode til at registrere en god kvalitet PWV og puls bølge analyse (PWA) ved hjælp af en ikke-invasiv Tonometri-baserede enhed vil blive drøftet.
Introduction
Arteriel stivhed er en god markør for vaskulære aging evaluering1,2. Måling af arteriel stivhed er traditionelt udført ved hjælp af pulse wave hastighed (PWV) metoder, som er en vigtig og pålidelig måling af arteriel stivhed1,3,4,5. Specifikt, repræsenterer PWV stivhed af en bestemt arteriel segment. Pulse wave overføres gennem de arterielle skibe i et bestemt segment, og dens hastighed er omvendt relateret til de viskoelastiske egenskaber af muren selv6. PWV værdi stiger med arteriel stivhed.
Carotis-femorale PWV (cf-PWV) og brachialis-ankel PWV (ba-PWV) er de 2 mest hyppigt anvendte PWV målinger. De er meget udbredt i klinisk praksis, hvor cf-PWV er populært i de vestlige lande og ba-PWV er populært i de asiatiske lande. 7 , 8. faktisk cf-PWV har været anset som "guld-standard" måling af arteriel stivhed1. Cf-PWV, det er taget som repræsentant for PWV for hele aorta. Desuden for ba-PWV er der ingen sand arteriel vej forbinder måling websteder (brachialis til ankel). Den anslåede ba-PWV repræsenterer PWV for helhed af centrale og perifere arterielle system9. En tidligere undersøgelse har rapporteret, at cf-PWV er overlegen i forhold til ba-PWV i foreninger med asymptomatisk hypertensive target organ skader (TOD)10 (figur 1).
Ikke-invasive anordninger til regionale stivhed udstyret med en specifik tonometer anvendes i stigende grad til at måle stivhed af carotis til femoralis segment1. I cf-PWV målinger skaber denne enhed og en håndholdt tonometer en stabil bølgeform på den computer, der kan optage billeder i høj opløsning digitale bølgeform og de specifikke PWV værdier (figur 2). Alle disse målinger skal standardiseres. Her, viser vi hvordan man kan optage en god kvalitet cf-PWV med denne ikke-invasive Tonometri-baseret enhed i virkelighedstro omgivelser.
Nogle etableret kardiovaskulær risiko forudsigelse modeller såsom Framingham-risikoscore og SCORE risiko diagrammer er hovedsagelig beregnet og sorteret efter konventionelle risikofaktorer11,12. Nogle roman biomarkører bør dog tilføjes i risiko vurdering modellen at forbedre risiko stratificering13. I litteratur anses arteriel afstivende som en mellemtilstand mellem konventionelle risikofaktorer og kliniske hjertekarsygdom14. Således føjer cf-PWV til risiko vurdering model kan være et redskab for risiko stratificering15,16.
Her, genererer vi en metodologi for at vurdere deltagernes cf-PWV, sammen med PWA, at fastlægge en standardprotokol for arteriel stiv vurdering.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Denne protokol blev godkendt af det etiske udvalg af Shanghai tiende People's Hospital.
1. rekruttering af deltagere
- Omfatte voksne med en moderat puls (40 < HR < 160).
- Brug de følgende udelukkelseskriterier.
- Udelukke dem uden indre arteriovenøs fistel for nyre dialyse eller nogen andre perifere arteriovenøs fistel sådan.
- Udelukke dem uden perifere arterielle spasmer, for eksempel Raynauds sygdom.
- Udelukke dem uden utætte hjerteklapper aortastenose (transprosthetic pres gradient > 60 mmHg).
- Udelukke dem uden anden eller tredje grad atrioventrikulær (af) blok.
- Udelukke dem uden atrieflimren eller atrieflagren.
- Udelukke dem uden ustabil carotis aterosklerotiske plaques, der kan briste efter æltning. 9) uden kognitiv svækkelse eller ude af stand til at samarbejde.
- Sikre, at deltagernes blæren er tom.
- Har deltagerne afholde sig fra rygning, rygning eller koffein brug for mindst 3 timer før målingen. Afholde sig fra alkohol i mindst 12 timer før målingen. Hurtigt i mindst 3 timer før målingen.
2. målinger af vaskulære TOD
Bemærk: cf-PWV og PWA målinger, som konventionelle fire-lemmer blodtryksmålinger, udføres gennem en non-invasiv vurderende metode. En standardprotokol, der er afgørende for at opnå en nøjagtig værdi, især når der er flere operatører. Sørg for at praksis metode før den aktuelle operation. Deltagerens samarbejde er nøglen til måling af cf-PWV.
- Forklar proceduren til deltageren og indhente tilladelse.
- Måle krop højde og vægt før starten af målingerne.
- Forklare at processen kan tage 5-10 min og indebærer, at lade de deltagende ligger på sengen.
- Hold patientens hud ren og tør når skiftende liggende positioner. Hvis patientens hud er fugtigt på grund af sved, så tør huden.
- Udføre målingerne i et stille rum med en stabil temperatur.
- Sætte deltagerens hænder ved siden af deres krop til at gøre sikker på der er en glat, uforstyrret ECG signal. Tilslut op til 3-bly ECG skærme, positionering tre elektroder (RA, LL, LA) efter følgende diagram (figur 2).
Bemærk: Brugen af engangs elektroder anbefales. ECG kundeemner og ledninger kan ikke bruges i andre ECG tegning udstyr. - Har patienten hvile i mindst 5 minutter i den liggende stilling. Derefter mål patientens blodtryk med en semiautomatisk oscillometrisk enhed.
Bemærk: Blodtrykket er målt i overensstemmelse med anbefalingerne fra det europæiske samfund af Hypertension17. - Har patienten resten i mindst 2 minutter.
Bemærk: Den perifere vaskulære dilatation forårsaget af arterieokklusion når måling brachialis arterie blodtryk vil ændre brachialis arterie puls transmission. Resting er afgørende for at undgå overdreven afvigelse. - Mens deltageren hviler, angive deltagerens detaljerede oplysninger, herunder liggende blodtrykket, krop højde, kropsvægt og operatørens navn, i måling enhed (figur 3).
- Når du har indtastet alle oplysninger, holde deltagerne i en liggende stilling.
- Manuelt måle følgende parametre (mm) (figur 3).
- Måle afstanden fra suprasternal hak (SSN) til remote afsløring point (femorale arterie).
- Måle afstanden fra brystbenet hak proksimale (halspulsåren) påvisning punkt.
- Måle afstanden fra punktet sen detektion (femorale arterie) at det proksimale (halspulsåren) registrering (cf-afstand).
- Vælg tilstanden PWA. Angiv '0' som SSN-carotis afstand og 0,8 * cf-afstand som SSN-femoral afstand. Hvis enheden ikke acceptere '0', sætte en anden værdi som SSN-carotis afstand og tilføje denne værdi til 80% cf afstand som SSN-femoral afstand5.
Bemærk: Operatøren skal sidde i en mest komfortable stilling. - Tryk på knappen for at fange data. Sætte tonometer radiale arterie udsving punkt (1-2 cm over den radiale styloid proces på et punkt, hvor udsving er stærk og stabil) til at måle den centrale blodtryk.
- Opretholde placeringen af tonometer at opnå en stabil bølgeform på computeren. Når kvalitet og reproducerbarhed af Tonometri målinger har nået standarden, er signal optagelsen færdig automatisk af computeren.
- Holde tonometer på 90°.
- At undgå parasitten bevægelse, immobilisere tonometer nær base med fingrene, fast anbringer tonometer på huden.
Bemærk: Softwaren automatisk registrerer data så snart tonometer placeres i kontakt med målestedet. Kvalitet og reproducerbarhed af Tonometri målinger testes automatisk. En operatør indeks større end 80% betragtes som en pålidelig måling. Puls pres forstærkning (PPA) er defineret som perifere til central puls pres forholdet og beregnes med formlen, PPA = (brachialis SBP - brachialis DBP) / (centralt SBP-central DBP) -1. PWA kan observeres på enheden18 (figur 4).
- Vælg PWV tilstanden. Sætte tonometer på halspulsåren udsving punkt. Opretholde placeringen af tonometer at opnå en stabil bølgeform på computeren. Efter optagelse en stabil bølgeform for 15-20 sekunder. Når kvaliteten og reproducerbarhed af Tonometri målinger nå den standard, finish optagelse manuelt (figur 5).
- Sætte tonometer femorale arterie udsving punkt (1-2 cm nedenfor midtpunktet af den lyskelymfeknuder ledbånd på et punkt, hvor udsving er stabilt). Opretholde placeringen af tonometer optage en stabil bølgeform. Efter optagelse en stabil bølgeform for 15-20 sekunder, afslutte indspilningen manuelt når kvalitet og reproducerbarhed af Tonometri målinger når standarden. Værdien PWV kan observeres på enheden cf-PWV ≥ 10 m/s anses som arteriel stivhed (figur 5)1.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
CF-PWV (med denne metode) og ba-PWV (med andre metode10) blev gennemført i alle 2098 deltagerne fra nordlige Shanghai undersøgelse19. Både cf-PWV og ba-PWV blev brugt i den samme logistisk regressionsmodel. I denne model, blev alder og køn justeret. Resultaterne viste, at kun cf-PWV, men ikke ba-PWV, var signifikant forbundet med øget IMT og arteriel plaque, som angiver overlegenhed af cf-PWV over ba-PWV i forening med vaskulær abnormiteter i ældre (figur 1).
Figur 1: cf-PWV og ba-PWV i forening med andre hypertensive målrette organskader i 2098 deltagere fra nordlige Shanghai undersøgelse. Odds ratio af cf-PWV og ba-PWV blev præsenteret ved hjælp af logistiske regressioner når cf-PWV og ba-PWV blev begge lagt i de samme fuld-mode model. Disse data er blevet genberegnet med de nuværende 2098 deltagere. Tallet blev ændret fra en tidligere publikation10.
Forkortelser: IMT, carotis intima-media tykkelse; TOD, målrette organskader. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 2: holdninger af elektroder og segmenter af målt arterier. Ved at registrere EKG og tonometer signalet, vil enheden måler transittid som tidsforsinkelse mellem ankomsten af puls bølge på den fælles halspulsåren og fælles femoralis arterie. Carotis-femorale PWV beregnes ved at dividere rejste distance af transittid (PWV = afstand/tid)
Forkortelser: RA: højre arm; LL: venstre ben; LA: venstre arm venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 3: eksaminatorer og patienter positionering til måling af PWV. Målingerne skal udføres i liggende stilling efter mindst 5 min af resten. Målinger bør fortrinsvis ske på lige fælles carotis og fælles femoralis arterier. Rummet skal være stille med stabil stuetemperatur.
Figur 4: en normal puls bølge analyse bølgeform (radiale arterie) afbildet ved hjælp af en ikke-invasiv Tonometri-baseret enhed. Bølgeform vil blive registreret i enheden og operatør indeks er fastsat direkte. En operatør indeks større end 80% betragtes som en pålidelig måling. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 5: en normal puls bølge velocity bølgeform (carotis og femoralis arterier) afbildet ved hjælp af en ikke-invasiv Tonometri-baseret enhed. Bølgeform vil blive registreret i enheden og PWV værdi er fastsat direkte. En cf-PWV over 10 m/s betragtes som arteriel stivhed. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Her viser vi et almindeligt tilgængelige metode til at vurdere deltagernes roman prækliniske vaskulære TOD, Karstivhed, evalueret af cf-PWV. For at sammenligne PWs med minimal hæmodynamiske forskellene mellem målinger udført før enheder, kun acceptere data når den brachialis systolisk og diastolisk BP varierede af mindre end 3 mmHg. Dette reducerer afvigelsen skyldes menneskelig manipulation. I denne protokol er de kritiske trin at have standardiserede patient betingelser ved hjælp af 80% af den direkte lige afstand mellem halspulsåren og femorale arterie websteder og bruge 10 m/s som standard cut-off værdi for carotis-femorale PWV som arteriel stivhed.
Med denne Tonometri-baseret enhed, kan vi ikke-invasivt vurdere deltagernes PWV. I virkeligheden, blandt Tonometri-baserede enheder vurderer de samme hjerte-kar-risiko for enkeltpersoner. Men de var ikke konsekvent i målinger af centrale BP og bølge refleksioner i klinisk praksis, med store og væsentlige forskelle blandt dem20. Denne Tonometri-baseret enhed er almindeligt anvendt i måling af aorta PWV1.
Vi kan også få de centrale BP målinger fra denne enhed. Nøjagtigheden af de centrale BP målinger fra ikke-invasive anordninger er imidlertid meget meget debatteret og bør forbedres. For at opnå nøjagtige non-invasiv vurdering af sande centrale BP, er mere nøjagtige non-invasiv skøn over intraarteriel brachialis BP nødvendige21. Data fra centrale BP fra denne måling kan yderligere bruges til at foretage sammenligninger med andre ikke-invasive anordninger eller invasive intraarteriel standarder22.
Arteriel stivhed kan betragtes som en midlertidig tilstand mellem risikofaktorer og kliniske CV begivenheder, som vil påvirke medicinsk beslutningstagning. For eksempel, kan lang sigt hypertension resultere i svær arteriel stivhed. Anti-hypertensive behandling er vigtig for hypertensive deltagere. Men vi foretrækker at vende, opsige eller i det mindste styre processen med arteriel stiv med medicin, i stedet for blot fokusere på hypertension. Arteriel stivhed kan bedre repræsentere eksponering for risikofaktorer end hypertension selv. Den arterielle afstivende betragtes således også i risiko forudsigelsesmodel. Det er også vigtigt at overveje effekten fra TOD at gøre risikoen stratificering strategier. I virkeligheden, arteriel stiv, som er defineret som øget PWV er sammensat af aldring og mikro-ændringer. En øget PWV bør betragtes som fænomen af accelererede udvikling af hjerte-kar-sygdomme hos nogle patienter. Undersøgelser med fokus på PWV og dens ledelse kan give en meget længere sygdomsfri levetid23. På denne måde, kan vi foretage en mere nøjagtig vurdering af CV for at give en mere effektiv vejledning for håndtering og behandling.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne har ikke noget at oplyse.
Acknowledgments
Dette arbejde er under den finansielle støtte fra nationale centrale forskning og udvikling program af Kina (Grant No. 2017YFC0111800) og Shanghai municipal regering (Grant ID. 2013ZYJB0902 og 15GWZK1002). Dr. Yi Zhang blev støttet af den nationale karakter Science Foundation of China (Grant ID. 81300239 og 81670377).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| SphygmoCor tonometry-based device | AtCor Medical, Australia | For central blood pressures and cf-PWV | |
| Electrodes | AtCor Medical, Australia | To record the ECG | |
| Semiautomatic Oscillometric device | OMRON Healthcare, kyoto, Japan | To measure brachial BP |
References
- Laurent, S., et al. Expert consensus document on arterial stiffness: methodological issues and clinical applications. Eur Heart J. 27 (21), 2588-2605 (2006).
- Townsend, R. R., et al. Recommendations for Improving and Standardizing Vascular Research on Arterial Stiffness: A Scientific Statement From the American Heart Association. Hypertension. 66 (3), 698-722 (2015).
- Niiranen, T. J., et al. Prevalence, Correlates, and Prognosis of Healthy Vascular Aging in a Western Community-Dwelling Cohort: The Framingham Heart Study. Hypertension. 70 (2), 267-274 (2017).
- Reference Values for Arterial Stiffness, C., et al. Determinants of pulse wave velocity in healthy people and in the presence of cardiovascular risk factors: 'establishing normal and reference values. Eur Heart J. 31 (19), 2338-2350 (2010).
- Van Bortel, L. M., et al. Expert consensus document on the measurement of aortic stiffness in daily practice using carotid-femoral pulse wave velocity. J Hypertens. 30 (3), 445-448 (2012).
- Salvi, P. Pulse waves: how vascular hemodynamics affect blood pressure. , Springer. (2011).
- Mancia, G., et al. 2013 ESH/ESC Guidelines for the management of arterial hypertension: the Task Force for the management of arterial hypertension of the European Society of Hypertension (ESH) and of the European Society of Cardiology (ESC). J Hypertens. 31 (7), 1281-1357 (2013).
- Yamashina, A., et al. Validity, reproducibility, and clinical significance of noninvasive brachial-ankle pulse wave velocity measurement. Hypertens Res. 25 (3), 359-364 (2002).
- Tanaka, H., et al. Comparison between carotid-femoral and brachial-ankle pulse wave velocity as measures of arterial stiffness. J Hypertens. 27 (10), 2022-2027 (2009).
- Lu, Y., et al. Comparison of Carotid-Femoral and Brachial-Ankle Pulse-Wave Velocity in Association With Target Organ Damage in the Community-Dwelling Elderly Chinese: The Northern Shanghai Study. J Am Heart Assoc. 6 (2), (2017).
- D'Agostino, R. B. Sr, et al. General cardiovascular risk profile for use in primary care: the Framingham Heart Study. Circulation. 117 (6), 743-753 (2008).
- Conroy, R. M., et al. Estimation of ten-year risk of fatal cardiovascular disease in Europe: the SCORE project. Eur Heart J. 24 (11), 987-1003 (2003).
- Zethelius, B., et al. Use of multiple biomarkers to improve the prediction of death from cardiovascular causes. N Engl J Med. 358 (20), 2107-2116 (2008).
- Vernooij, J. W., et al. Hypertensive target organ damage and the risk for vascular events and all-cause mortality in patients with vascular disease. J Hypertens. 31 (3), 492-499 (2013).
- van der Veen, P. H., et al. Hypertensive Target Organ Damage and Longitudinal Changes in Brain Structure and Function: The Second Manifestations of Arterial Disease-Magnetic Resonance Study. Hypertension. 66 (6), 1152-1158 (2015).
- Ji, H., et al. Shanghai Study: cardiovascular risk and its associated factors in the Chinese elderly-a study protocol of a prospective study design. BMJ Open. 7 (3), (2017).
- O'Brien, E., et al. Practice guidelines of the European Society of Hypertension for clinic, ambulatory and self blood pressure measurement. J Hypertens. 23 (4), 697-701 (2005).
- Agnoletti, D., et al. Pulse wave analysis with two tonometric devices: a comparison study. Physiol Meas. 35 (9), 1837-1848 (2014).
- Ji, H., et al. Shanghai Study: cardiovascular risk and its associated factors in the Chinese elderly-a study protocol of a prospective study design. BMJ Open. 7 (3), e013880 (2017).
- Zhang, Y., et al. Comparison study of central blood pressure and wave reflection obtained from tonometry-based devices. Am J Hypertens. 26 (1), 34-41 (2013).
- Sharman, J. E., et al. Validation of non-invasive central blood pressure devices: ARTERY Society task force consensus statement on protocol standardization. Eur Heart J. 38 (37), 2805-2812 (2017).
- Millasseau, S., Agnoletti, D. Non-invasive estimation of aortic blood pressures: a close look at current devices and methods. Curr Pharm Des. 21 (6), 709-718 (2015).
- Olsen, M. H., et al. A call to action and a lifecourse strategy to address the global burden of raised blood pressure on current and future generations: the Lancet Commission on hypertension. Lancet. 388 (10060), 2665-2712 (2016).
