Summary
Det här protokollet beskriver en metod för att standardisera mätningarna av halspulsådern-femoral puls våg hastighet att utvärdera kärlstelhet.
Abstract
För äldre, arteriell stelhet är en bra markör för åldrande utvärdering och det rekommenderas att kärlstelhet noninvasivt bestämmas genom mätning av halspulsådern att femoral puls wave velocity (cf-PWV) (klass I; Nivå av bevis A). I litteraturen, har många community-baserade eller sjukdomsspecifika studier rapporterat att högre cf-PWV är associerad med ökad kardiovaskulär risk. Här diskuterar vi strategier för att utvärdera kärlstelhet med cf-PWV. Efter väldefinierade steg som beskrivs här, t.ex., rätt position operatören, avståndsmätning, och tonometern position, kommer vi få ett standard cf-PWV värde för att utvärdera kärlstelhet. I detta papper, en detaljerad stegvis metod att spela in en god kvalitet PWV och pulse wave analys (PWA) använder en icke-invasiv tonometri-baserad enhet kommer att diskuteras.
Introduction
Arteriell stelhet är en bra markör för vaskulära åldrandet utvärdering1,2. Mätning av arteriell stelhet utförs traditionellt med en pulse wave velocity (PWV) metodik som är en viktig och pålitlig mått på kärlstelhet1,3,4,5. Specifikt, representerar PWV styvheten hos ett specifikt arteriell segment. Puls våg överförs genom de arteriella kärl i ett visst segment, och dess hastighet är omvänt kopplade till de viskoelastiska egenskaperna av väggen själv6. PWV värde ökar med arteriell stelhet.
Halspulsådern-femoral PWV (cf-PWV) och brakial-fotled PWV (ba-PWV) är 2 vanligast applicerade PWV mätningarna. De används i klinisk praxis, där cf-PWV är populärt i västvärlden och ba-PWV är populära i asiatiska länder. 7 , 8. I själva verket cf-PWV har ansetts 'guld-standard' mätning av kärlstelhet1. För cf-PWV, det tas som företrädare för PWV för hela aorta. Dessutom för ba-PWV finns det ingen sann arteriell väg förbinder områdena mätning (brakial fotled). Den uppskattade ba-PWV representerar PWV för helheten av centrala och perifera arteriella systemet9. En tidigare studie har rapporterat att cf-PWV är överlägsen ba-PWV i föreningar med asymtomatisk hypertensiva target organ skada (TOD)10 (figur 1).
Icke-invasiva produkter för regionala stelhet utrustad med en specifik tonometern används alltmer att mäta styvheten i halspulsådern femorala segment1. I cf-PWV mätningar skapa denna enhet och en handhållna tonometern en stadig kurva på den dator som kan spela in bilder med hög upplösning digitala vågform och särskilda PWV värden (figur 2). Alla dessa mätningar behöver standardiseras. Här visar vi hur du spelar in en god kvalitet cf-PWV med denna icke-invasiva tonometri-baserad enhet i en verklig miljö.
Några etablerade kardiovaskulär risk prediktionsmodeller såsom Framingham riskpoäng och Poäng Risk listorna främst beräknas och sorterade efter konventionella riskfaktorer11,12. Några nya biomarkörer bör dock läggas in i riskbedömningsmodellen att förbättra risk stratifiering13. I litteraturen, är arteriell stelhet ansedd som ett mellantillstånd mellan konventionella riskfaktorer och kliniska kardiovaskulära händelser14. Lägga till cf-PWV i riskbedömningsmodellen kan således vara ett verktyg för risk stratifiering15,16.
Här skapar vi en metod för att bedöma deltagarnas cf-PWV, tillsammans med PWA, att upprätta ett standardprotokoll för arteriell stelhet bedömning.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Detta protokoll godkändes av etiska kommittén av Shanghai tionde Peoples sjukhus.
1. rekrytering av deltagare
- Inkluderar vuxna med måttlig hjärtfrekvens (40 < HR < 160).
- Använd de följande uteslutningskriterierna.
- Utesluta de utan inre arteriovenös fistel för njurdialys eller någon annan perifer arteriovenös fistel sådär.
- Utesluta de utan perifer arteriell spasm, till exempel av Raynauds sjukdom.
- Utesluta de utan valvulär aortastenos (transprosthetic pressar lutning > 60 mmHg).
- Utesluta de utan andra eller tredje gradens atrioventrikulärt (AV) blocket.
- Utesluta de utan förmaksflimmer eller förmaksfladder.
- Utesluta de utan instabil halspulsådern aterosklerotiska plack som kan brista efter knådning. 9) utan kognitiv svikt eller oförmögna att samarbeta.
- Kontrollera att deltagarnas blåsan är tom.
- Har deltagarna avstå från rökning, tobak eller koffein användning för minst 3 timmar före mätning. Avstå från alkohol under minst 12 timmar innan mätningen. Snabbt i minst 3 timmar innan mätningen.
2. mätningar av vaskulär TOD
Obs: cf-PWV och PWA mätningar, som konventionella fyra-lem blodtrycksmätningar, utförs genom en icke-invasiv utvärderande metod. Ett standardprotokoll är avgörande för att få ett korrekt värde, särskilt när det finns flera olika operatörer. Se till att öva metoden innan själva driften. Deltagarens samarbete är avgörande för mätning av cf-PWV.
- Förklara proceduren för deltagaren och få tillstånd.
- Mäta kroppslängd och vikt innan mätningarna inleds.
- Förklara att processen kan ta 5-10 min och innebär att låta deltagaren lögnen på sängen.
- Håll patientens huden ren och torr vid växling liggande positioner. Om patientens huden är fuktig på grund av svettning, sedan torka huden.
- Utför mätningar i ett tyst rum med en stabil rumstemperatur.
- Deltagarens händer bredvid sin kropp för att kontrollera att det finns en smidig, ostörd ECG signal. Anslut upp till 3-bly ECG bildskärmar, positionering tre elektroder (RA, LL, LA) enligt följande diagram (figur 2).
Obs: Rekommenderas användning av disponibel elektroder. De ECG leads och sladdar kan inte användas i andra EKG ritning utrustning. - Har patienten resten i minst 5 minuter i ryggläge. Sedan mäta patientens blodtryck med en halvautomatisk Oscillometrisk enhet.
Obs: Blodtrycket mäts enligt rekommendationerna från den europeiska Society of Hypertension17. - Har patienten resten i minst 2 minuter.
Obs: Den perifer vaskulär dilatation orsakas av artärocklusion vid mätning armartären blodtrycket ändras armartären puls överföringen. Vila är viktigt att undvika alltför stor avvikelse. - Medan deltagaren vilar, ange deltagarens detaljerad information, inklusive det av blodtrycket, kroppslängd, kroppsvikt och operatörens namn, in i mätning enheten (figur 3).
- När du har angett all information, hålla deltagarna i ryggläge.
- Manuellt mäta följande parametrar (mm) (figur 3).
- Mät avståndet från suprasternal skåran (SSN) till remote upptäckt poängen (lårbensartären).
- Mät avståndet från sternala skåran till proximala (carotis) upptäckt punkt.
- Mät avståndet från remote upptäckt punkt (lårbensartären) till proximala (carotis) upptäckt punkt (cf-avstånd).
- PWA-läget Välj. Ange '0' som SSN-halspulsådern avstånd och ange 0,8 * cf-avstånd som SSN-femoral avstånd. Om enheten inte accepterar '0', sätta ett annat värde som SSN-halspulsådern avståndet och Lägg till värdet 80% cf avståndet som SSN-femoral avståndet5.
Obs: Operatören ska sitta i en mest bekväm ställning. - Tryck på för att fånga data. Placera tonometern den radiala artären fluktuation punkten (1-2 cm ovanför radial styloid processen vid en punkt där variationerna är stark och stabil) att mäta centrala blodtrycket.
- Bibehålla positionen för tonometern att få en stadig vågform på datorn. När kvalitet och reproducerbarhet av tonometri mätningar når standarden, är signal inspelningen klar automatiskt av datorn.
- Håll tonometern i 90°.
- Att undvika parasit rörelse, immobilisera tonometern nära basen med fingrarna, fast anbringa tonometern på huden.
Obs: Programvaran registrerar automatiskt data så snart tonometern placeras i kontakt med webbplatsen mätning. Kvalitet och reproducerbarhet av tonometri mätningar testas automatiskt. En operatör index större än 80% betraktas som en tillförlitlig mätning. Pulse trycket amplifiering (PPA) definieras som perifera-till-central puls tryckförhållande och beräknas med formeln, PPA = (brakial SBP - brakial DBP) / (centrala SBP-central DBP) -1. PWA kan observeras den enhe18 (figur 4).
- PWV läget Välj. Pålagd den halspulsådern fluktuation punkten tonometern. Bibehålla positionen för tonometern att få en stadig vågform på datorn. Efter inspelningen en stabil vågform för 15-20 sekunder. När kvalitet och reproducerbarhet av tonometri mätningar når den, standardfärg inspelning manuellt (figur 5).
- Tonometern pålagt lårbensartären fluktuation peka (1-2 cm under mittpunkten av inguinal ligament vid en punkt där variationerna är stabil). Bibehålla positionen för tonometern att spela in en stadig vågform. Efter inspelningen en stabil vågform för 15-20 sekunder, har avslutat inspelningen manuellt när den kvalitet och reproducerbarhet av tonometri mätningar når standarden. PWV värdet kan observeras på den enheten cf-PWV ≥ 10 m/s anses som arteriell stelhet (figur 5)1.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
CF-PWV (med denna metod) och ba-PWV (med annan metod10) genomfördes i alla 2098 deltagare från norra Shanghai studie19. Både cf-PWV och ba-PWV användes i samma logistiska regressionsmodellen. I denna modell justerades ålder och kön. Resultaten visade att endast cf-PWV, men inte ba-PWV, var signifikant associerade med ökad IMT och arteriell plack, som indikerar cf-PWV överlägsenhet över ba-PWV i föreningen med vaskulära avvikelser hos äldre (figur 1).
Figur 1: de cf-PWV och ba-PWV i samband med andra hypertensiva rikta organskada i 2098 deltagare från norra Shanghai studie. Oddskvoten för cf-PWV och ba-PWV presenterades med logistiska regressioner när cf-PWV och ba-PWV sattes både i samma modell som full-läge. Dessa data har omräknats med nuvarande 2098 deltagarna. Siffran ändrades från en tidigare publikation10.
Förkortningar: IMT, carotid intima-media tjocklek; TOD, rikta organskada. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 2: placerar av elektroder och segment av mätt artärer. Genom att registrera EKG och tonometern signalen, kommer enheten mäta transittid som tidsfördröjningen mellan ankomsten av puls våg på den gemensamma halspulsådern och gemensamma femoralartären. Halspulsådern-femoral PWV beräknas genom att dividera reste avstånd av transittid (PWV = avstånd och tid)
Förkortningar: RA: höger arm; LL: vänster ben; LA: vänster arm vänligen klicka här för att visa en större version av denna siffra.
Figur 3: examinatorer och patienter positionering för PWV mätning. Mätningarna bör utföras i ryggläge efter minst 5 min vila. Mätningar bör företrädesvis ske vid just gemensamma halspulsådern och gemensamma femoral artärer. Rummet ska vara tyst med stabil rumstemperatur.
Figur 4: en normal puls wave analys vågform (radialis) avbildas med hjälp av en icke-invasiv tonometri-baserad enhet. Vågformen kommer att registreras i enheten och operatören indexet ges direkt. En operatör index större än 80% betraktas som en tillförlitlig mätning. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 5: en normal puls wave velocity vågform (carotid och femoral artärer) avbildas med hjälp av en icke-invasiv tonometri-baserad enhet. Vågformen kommer att registreras i enheten och värdet PWV tillhandahålls direkt. En cf-PWV över 10 m/s anses arteriell stelhet. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Här visar vi en lättillgänglig metod för att bedöma deltagarnas nya prekliniska vaskulär TOD, kärlstelhet, utvärderas av cf-PWV. För att jämföra PWs med minimala hemodynamisk skillnader mellan mätningar göras före enheter, bara acceptera data när brachialis systoliskt och diastoliskt BP varierade med mindre än 3 mmHg. Detta minskar avvikelsen orsakats av mänsklig manipulation. I detta protokoll skall de kritiska steg har standardiserat patientens tillstånd av 80% av direkta raka avståndet mellan halspulsådern och femoralartären webbplatser som använder 10 m/s som standard cut-off värde för carotid-femoral PWV som arteriell stelhet.
Med denna tonometri-baserad enhet, kan vi icke-invasivt bedöma deltagarnas PWV. I själva verket bland tonometri-baserade enheter bedöma de liknande kardiovaskulär risk för individer. Dock var inte konsekvent i mätningar av centrala BP och våg reflektioner i klinisk praxis, med stora och betydande skillnader bland dem20. Tonometri-baserade enheten används ofta i mätningen av aorta PWV1.
Vi kan också få centrala BP mätningar från den här enheten. Noggrannheten av de centrala BP mätningarna från icke-invasiva produkter är dock mycket mycket debatterat och bör förbättras. För att uppnå korrekt icke-invasiv bedömning av sanna centrala BP, är mer exakt noninvasiv uppskattningar av intraarteriell brachialis BP behövs21. Uppgifterna i centrala BP från denna mätning kan användas ytterligare att göra jämförelser med andra icke-invasiva produkter eller invasiva intraarteriell standarder22.
Arteriell stelhet kan betraktas som ett mellantillstånd mellan riskfaktorer och kliniska CV-händelser, som kommer att påverka medicinskt beslutsfattande. Lång sikt hypertoni kan exempelvis resultera i svår arteriell stelhet. Blodtryckssänkande behandling är viktigt för hypertensiva deltagare. Vi föredrar dock att vända, avbryta eller åtminstone kontrollera processen för arteriell stelhet med mediciner, istället för att bara fokusera på hypertoni. Arteriell stelhet kan bättre representera exponering för riskfaktorer än hypertoni själv. Således bör den arteriella stelhet också beaktas i förutsägbarhetsmodell som risk. Det är också viktigt att tänka på effekten från TOD att göra risk stratifiering strategier. I själva verket arteriell stelhet som definieras som ökade PWV är sammansatt av åldrande och mikro-förändringar. En ökad PWV bör betraktas som fenomen av påskyndade utvecklingen av kardiovaskulära sjukdomar hos vissa patienter. Undersökningar med fokus på PWV och dess ledning kan ge en mycket längre sjukdomsfri livslängd23. På detta sätt kan vi göra en noggrannare CV-bedömning för att ge en mer effektiv vägledning för hantering och behandling.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Författarna har något att avslöja.
Acknowledgments
Detta arbete är under det finansiella stödet från nationella viktig forskning och utveckling program med Kina (Grant No. 2017YFC0111800) och Shanghai kommunstyrelsen (Grant ID. 2013ZYJB0902 och 15GWZK1002). Dr. Yi Zhang stöddes av den nationella natur Science Foundation i Kina (Grant ID. 81300239 och 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).
