혈관 기능 및 형태의 비 침습적 평가에 대한 방법 론적 접근

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Sandoo, A., Kitas, G. D. A Methodological Approach to Non-invasive Assessments of Vascular Function and Morphology. J. Vis. Exp. (96), e52339, doi:10.3791/52339 (2015).

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Abstract

Introduction

내피 세포는 혈관의 내측 안감 및 혈관 활성 프로세스의 다수의 조절을 통한 혈관 항상성 유지에 관여한다. 이러한 프로세스의 중단은 죽상 동맥 경화증에 용기를 걸리기과 심혈관 질환 (CVD) 1에 대한 위험을 증가시킬 수 있습니다. 주변 내피 세포 기능은 혈관 벽 2 초 이상의 좋은 지표입니다. 또한, 말초 혈관 내피 기능의 측정은 동맥 내피 기능 3-5을 반영하도록 도시되어 있고, 같은 심혈관 질환의 6-9 좋은 예측으로 간주된다. 이 죽상 동맥 경화증은 이제 광범위하게 전신 장애 10으로 감사 주어진 아마 전혀 놀라운 일이다. 말초 혈관 내피 기능의 평가는 통상적으로 내피 나타내는 dilatory 반응 감쇠, 특정 자극에 대한 혈관의 혈관 확장 반응을 정량화부전 (11)과는 다른 혈관 침대에서 측정 할 수있다. 선박의 고급 구조 변화의 평가는 내 중막 두께의 초음파 검사 특징으로 할 수있다.

미세에서, 레이저 도플러 flowmetry (LDF) 및 혈관 확장 작용 물질의 이온 삼투 요법과 레이저 도플러 영상 (LDI)은 미세 혈관 관류 (12)에 대한 유용한 정보를 제공 할 수 있습니다. 두 기술은 적혈구 세포 이동에서 산란 된 광에 의해 생성 된 도플러 시프트를 측정한다. 관류 평균 적혈구 속도 및 농도를 반영 혈액 플럭스, 자속 혈액보다는 혈류량 (㎖ / 분)로 표현된다. 혈액 플럭스의 측정은 실제 선형 혈류 (13)와 관련된다. LDF는 달리, LDI 따라서 피부 혈류 이질성에 대한 회계 및 기술의 재현성을 증가 광대 한 지역에 걸쳐 스캔 할 수 있기 때문에 LDI의 평가는 LDF를 통해 상당한 이점을 제공합니다(12).

LDI시 혈액 흐름을 증가시키기 위해 자극은 미약 전류 (14)를 사용하여 피부에 각각 내피 의존성 및 내피 독립된 기능을 평가하는 혈관 확장 작용 물질 아세틸 콜린 (ACH) 및 나트륨 니트 로프 루 사이드 (SNP)의 전리 요법에 의해 제공된다. 일단 피부를 통해, 아세틸 콜린은 혈관 확장 산화 질소 (NO)를 방출 셀 무스 카린 수용체 내피 세포에 결합. SNP의 사용은 직접 최대의 혈관 확장 및 혈관 평활근 (15)의 무결성 검사를 허용하도록 평활근 세포 수용체를 활성화시킨다. 아세틸 콜린은 cycloxygenase 매개 경로 (12)와 같은 비 NO 경로를 자극 할 수 있으므로 아세틸 콜린 매개 팽창, 아니 전혀 포함하지 여부에 대한 불확실성이있다. 그럼에도 불구하고, 우리는 이전에 아세틸 콜린과 SNP 응답이 CVD (16)의 위험이 증가 환자 집단에 손상 차손을보고하고 그 운동 개입은 NO B를 개선하지 알려져ioactivity는 LDI (17) 사용하여 아세틸 콜린 매개 혈액 흐름을 개선. 피부 미세 혈관 내로 제제 수송 차량은 종종 염화나트륨 또는 순수한 물 18, 19을 포함한다. 혈압은 연구 기간을 통해 변경할 수있는 경우도 12 (즉, 운동 또는 항 고혈압 치료시) 동맥압 나눈 자속의 제품 연구에 사용 - 미세 혈관 내피 기능은 피부 혈관 컨덕턴스와 상이한 접근법을 이용하여 정량화 할 수있다. 일반적으로 사용되는 또 다른 정량 혈액 유동에 대한 곡선 아래의 면적을 계산하거나 기준선으로부터 자속 증가율을 표현하는 것이다. 그것은 데이터를 표현하기위한 확립 된 지침이 없는지주의하는 것이 중요하지만, 연구자들은 좋은 재현성을 보여줍니다 접근 방식을 활용해야한다.

대형 선박에서 흐름 중재 팽창 (FMD)과 글리세 - 트리 니트 매개 팽창 (GTN)는 엉덩이에 수행의 내피 의존하고 내피 세포 독립적 인 기능을 각각 20. FMD는 전형적 커프스 5 분간 동맥 혈류를 폐색하는데 사용된다 상완 동맥에서 수행된다; 커프의 릴리스는 선박의 전단 응력 매개 팽창의 결과로 상완 동맥을 통해 혈액의 흐름 (반응성 충혈)의 급격한 증가를 야기한다. 기준 및 후 커프 박리 직경 혈관 직경의 후속 평가와 용기의 초음파 촬상에 의해 정량화된다 (20)는 수동 또는 자동 에지 검출 소프트웨어 (21, 22)를 사용하여 수행 하였다. GTN의 사용은 혈관 확장에 이상이 내피 세포 (23)에서 평활근 세포의 무결성 손실, 또는 NO의 장애인 발표 할 예정 있는지 확인하는 데 도움이됩니다. FMD와 GTN은 기준 직경 후 자극 혈관 직경의 상대적 비율 증가로 표현된다.

FMD의 정확한 평가들을 요구연구 프로토콜 24, 25의 중요한 고려 사항. 커프스 폐쇄 기간은 신중하게 시간이 초과되어야한다 비 NO에 이상 커프 폐색 결과가 팽창 (26)을 매개하는 동안 커프 폐색의 5 분은 NO 매개 팽창에 충분하다. 프로브에 상완 근위에 커프 위치가 부분적으로 만 NO (27)을 자극하지 반면 마찬가지로, 초음파 프로브에서 손목 말단 주변의 폐색 커프의 위치는 주로, NO-매개 팽창을 호출하지 않습니다. 40 % (28) -이 (25)에 의해 구제역 과소 평가 할 수 커프 디플레이션 후 처음 60 초 이내에 최대 직경의 측정과 시간의 연장 된 기간 동안 커프 디플레이션 다음 피크 팽창을 측정하는 것이 중요하다. 실제로, 180 초의 기간은 대부분의 피크 값이 120 초 제 28 내에서 발생하여, 실제 피크 직경을 캡처 발휘할 수있는 경향이있다.

FMD에 대한 자극이 포함NO (29)를 해제하지 특정 내피 세포 수용체를 활성화 전단 응력의 ​​생산을이야. 그러나, 전단 응력은 NO (26) 경로에서 유발 된 전단 응력 자극은 혈관 확장을 반영는 필수 만들기, (혈관 수축의 원인이 일부) 여러 가지 다른 혈관에 작용하는 요소 (30)를 활성화시킬 수있다. 또한 전단 응력의 ​​적절한 조치로 제공 전단 속도 (속도 / 직경)의 계산과, FMD 동안 전단 응력 자극을 고려하는 것이 중요하지만, 반드시 피크 플로우 (31)을 반영하지 않습니다. 최근 생리 권고 초음파 시스템은 이중 모드 (25)에 맥파 속도 및 활성 B 모드 영상의 동시 측정을 허용 할 때의 전단 응력 프로파일이 항상 특징으로하는 것을 제안한다.

B 모드 초음파를 사용하는 경동맥 평가 경동맥 중막 두께 (CIMT)에 대한 정보를 제공하고, 제 describ 수 있었다Pignoli 및 동료 (32)에 의해 1986 년 에디션. CIMT의 평가는 혈관 내막으로 평활근 세포의 증식을 반사하고, 33 초 죽상 경화증의 임상 사건 예측기 유용하다. 경동맥 초음파는 종종 34 (자기 공명 영상 또는 방사선 학적 평가와 같은) 유사 기술보다 동맥 구조를 더 잘 예측할 수있다. 또한, 노화, 고혈압 및 이상 지질 혈증 (35)를 포함한 전통적인 CVD 위험 인자의 수와 연관 CIMT. 경동맥 벽의 변경은 일반적으로 용기 (36) 내에서의 염증을 촉진 NO 생체 이용률의 저하에 의해 개시된다. 각 사이트 유사 심혈관 37을 예측할 수 경동맥, 경동맥 및 경동맥 분기점은 CIMT를 결정하는데 사용될 수있다.

본 원고에서는 microvascula의 평가에 대한 자세한 방법을 제공합니다R 내피 기능 (이온 토 포레 시스와 LDI), 큰 혈관 내피 기능 (FMD와 GTN) 및 혈관 형태 (CIMT). 죽상 경화증은 내피 기능 장애로 시작하고 큰 초점 죽상 동맥 병변 끝나는위한 다단계 공정이다. 위의 평가를 선택하는 근거는 그들이 죽상 동맥 경화증의 다른 단계를 반영하고 혈관 (38)의 이질적인 특성을 고려하여 도움을 줄 것이다. 또한, 우리는 이전에 CVD 위험이 증가 환자의 인구에, 미세 혈관 내피 세포 기능이 큰 혈관 내피 세포의 기능 (39)로부터 독립적 인 것을 보여 주었다 및 기능 평가는 혈관 (40)의 구조 평가에서 독립했다. 따라서, 혈관의 글로벌 평가는 동맥 경화의 여러 단계를 해독하는 데 도움이 될 수 있습니다.

Protocol

주 : 프로토콜은 더들리 그룹 NHS 재단 트러스트의 인간 연구 윤리위원회의 지침을 이행 할 것입니다. 안정적인 조명 및 소음의 부재와, - (22 O를 C 21)의 온도 제어 실험실에서 모든 설명 기술을 수행합니다. 음식, 음료, 흡연, 테스트 이전에 운동 12 시간 자제 평가를 받고 개인에게 문의하십시오. 적절한 경우 최소 12 시간 동안 혈관에 작용하는 약물을 보류.

이온 토 포레 시스 1. 레이저 도플러 영상

  1. 레이저 도플러 영상 기 (LDI)에 스위치와 스캐너가 자동으로 약 30 분 동안 안정화 할 수 있습니다. LDI 소프트웨어를 시작하고 '측정'을 클릭 (소프트웨어의 홈 화면은 표시됩니다). 홈 화면에서 창 상단에있는 작업 표시 줄에 'Ionto 프로토콜'을 선택합니다.
  2. 수동 입력 프로토콜 (우리 실험실에서 사용되는 프로토콜들 (13)의 전체를 포함스캔 2에서 설정 이온 삼투 요법 약물 전달 전류와 캔) 30 μA의 전압 (11)을 스캔합니다. 기준으로 설정 한 검사없이 전류로 스캔없이 전류로도 복구 검사로 12 (13)을 검사합니다. 설정을 확인하고 홈 화면으로 돌아가려면 확인을 클릭하십시오.
  3. 자신의 팔뚝은 편안하고, 회사 베개에 90도 쉬고 반 휴식 의자에서 휴식을 참가자에게 요청 팔뚝 아래에 검은 색 매트를 놓습니다.
    참고 : 매트는 주변 조직 배경 표면에 의해 생성 된 유물 측정을 제한하는 데 도움이됩니다. 이것은 어떠한 움직임과 연관된 인공물이 없도록 참가자 베개에 단단히 묶여있다 아암 것이 중요하다.
  4. 이온 삼투압 컨트롤러 방풍 각 챔버의 대향 단부에 유선 플러그를 연결한다. 이온 삼투압 컨트롤러 anodal 접속과 1 %의 아세틸 콜린 (ACH)의 2.5 ml의 투여 량을 함유하는 챔버를 연결하고, 제 2 챔버 함유 연결할cathodal 연결에 1 % 나트륨 니트 로프 루시드의 2.5 ml의 용량 (SNP). 0.5 % 식염수 용액을 사용하여 상기 챔버에 약물 모두 섞는다. 더블 양면 접착 패드를 사용하여 참가자의 오른쪽 팔뚝의 수장 측 측면에 두 개의 챔버를 연결합니다.
  5. 유체의 누출을 방지하기 위해 32mm 커버 슬립에 의해 챔버 커버.
  6. 스캔을 시작하기 전에, 홈 화면의 왼쪽 상단에있는 '스캐너 설정'창을 엽니 다. '비디오 및 거리'탭을 선택하고 참가자 팔뚝에서 스캐너 헤드의 거리를 측정하기 위해 '자동 거리'기능을 선택합니다.
    1. 자동 거리 측정 완료 후, '이미지 검색'탭을 선택하고 윈도우의 오른쪽 하단 모서리에있는 '마크'버튼을 클릭하여 스캔 할 수있는 영역을 결정합니다. 필요한 경우, 수동 '및 스캔 영역에 주사 된 영역의 크기에 입력하여 관심 영역의 크기를 변경# 8217; 창의 상단에있는 섹션. 관심 영역은 상기 이온 삼투압 챔버들 각각의 직경을 포함하며 피부 혈류 변동을 제한하기에 충분히 큰지 확인.
  7. 평가 완료 후, 데이터 파일을 저장합니다. 관류 측정을 수행 LDI 이미지 분석 소프트웨어를 사용하여 데이터 파일을 연다.
    1. 주요 소프트웨어 창에서 '이미지 검토'를 클릭하고, 분석 할 수있는 이미지 파일을 엽니 다.
    2. 각 실의 외부 직경 주위의 관심 영역을 표시하는 소프트웨어를 사용합니다. 이 챔버가 존재 영역에 제대로 맞도록 관심 영역을 조정합니다. 그런 다음 '통계'아이콘 및 각 실의 중간 관류 장치를 포함하는 열이 표시됩니다 클릭합니다. 각 챔버 (12)에 대해 앞의 스캔 각각으로부터 기준 관류 부뿐만 아니라 가장 관류 부 참고.
      참고 :이 분석 방법은우리의 실험실에 특정; 그러나, 다른 방법이 LDI 스캔에서 획득 된 데이터를 표현하는 데 사용될 수있다. 종합적인 검토를 들어 Roustit과 Cracowski (12)의 가이드 라인을 참조하시기 바랍니다.
  8. 아세틸 콜린과 SNP에 대한 응답으로 관류 변화율을 계산하려면, 다음 곱하기 100으로 기준 관류 기준 피크 관류에서 관류, 분할을 빼고.
    참고 : 우리가 실험실에서, 기준에 관류 상대의 변화가 아세틸 콜린 (7 %) 및 ​​SNP (6 %)에 대한 변화의 좋은 내 관찰자 계수를 보여 주었다.

2. 흐름 중재 팽창도 및 글리세 릴 트리 니트 매개 팽창도

  1. 혈관 영상 분석 (VIA) 소프트웨어를 포함하는 도플러 초음파 기계와 네트워크로 연결된 PC에 전환합니다.
    참고 : VIA 소프트웨어 (초당 25 프레임의 속도로) 라이브 이미지를 캡처하고 초음파 기계에 의해 감지되는 혈관 직경에 대한 정보뿐만 아니라 혈관 국경의 품질을 제공합니다. 오티그녀의 소프트웨어 패키지는 추가 기능과 설정을 포함 할 수있는 사용할 수 있습니다. 그것은 특정 소프트웨어에 대한 운영 매뉴얼을 참조하는 것이 좋습니다.
  2. 반 휴식 안락의 자에 편안한 휴식과 마음으로 그들의 편하지만 레벨에서 편안한 베개에 자신의 팔을 배치하는 참가자에게 물어보십시오. 참가자의 손목 주위 혈압 커프를 놓습니다.
    주 : 환자는 측정하는 동안 움직임 아티팩트를 방지 할 수만큼 여전히 아암을 유지하도록 요구한다.
  3. 정위 클램프로 초음파 시스템에서 선형 어레이 변환기를 고정하고, 초음파 트랜스 듀서가 고정 위치에 유지되도록 wingnuts을 사용하여 클램프를 조인다.
    참고 : 클램프는 혈관이 위치하고되면 초음파 변환기가 안정적으로 유지 될 것을 보장합니다.
  4. 초음파 시스템에서 '메뉴'로 스크롤하고 5 MHz에서 주사 주파수를 설정하고 깊이를 최적화 (권장 깊이 설정은초음파 기계에 3.5 cm) 및 게인 설정. 선박의 근거리 및 원거리 벽 대칭 밝기가 있는지 확인하기 위해 게인 설정을 조정합니다.
  5. 선형 어레이 변환기를 사용하여, 보통 2~10cm 길이 주사 면내 전주 포사 위에서 발견된다 상완 동맥을 찾아. 이 단계에서 이미지 품질을 명확히하기 위해 어떤 조정을합니다. 동맥을 확인하기 위해 박동 동맥 혈액의 흐름을 보여주기 연속 정맥 혈액의 흐름과 구분하기 위해 색 도플러를 켭니다. 가로 화면에서 상완 동맥을보기; 이 선박의 루멘을 나타내는 선 사이에 명확한 영역으로 분리 된 두 개의 고체 평행선으로 표시해야한다.
  6. VIA 소프트웨어가 자동으로, 혈관 직경을 검출 기록하고 동맥의 전방 및 후방 벽을 추적하기위한 소정의 관심 영역을 표시하는 커서를 사용할 수 있도록.
    주 : 관심 영역의 크기가 될 수있다증가 또는 주요 소프트웨어 화면에있는 'X'와 'Y'버튼을 사용하여 감소 하였다.
  7. VIA 소프트웨어 및 이미지 2 분의 동맥에 '시작'을 클릭합니다. 이 다음을 눌러 VIA 소프트웨어를 '부풀려'과 동시에 5 분 동안 압력을 suprasystolic하는 (보통 이상 220 mmHg로)을 손목 주위에 배치 혈압 커프를 팽창.
    주 : 손목 커프스의 목적은 손에 혈류를 폐색하는 것이다.
  8. 5 분 후에 건강한 용기에서 NO 매개 혈관 확장을 자극하지 것, 반응성 충혈을 유발하는 혈압 커프를 수축.
    참고 : 피크 팽창 커프 디플레이션 다음 최대 180 초 발생할 수 있으므로 커프 출시 후 3 분 동안 혈관 직경을 계속해서 기록하는 것이 좋습니다.
  9. 10 분간 휴지 기간 후, 선형 어레이 변환기를 이용하여 상완 동맥을 다시 찾아 동일하게 직경 2 분 기준선 값을 기록단계 2.7로.
  10. 그런 다음 자신의 혀에서 500 μg의 설하 글리세 - 니트 레이트 (GTN) 태블릿을 배치하고 추가로 5 분 상완 동맥의 직경을 측정하기 위해 계속 참여를 부탁드립니다. 이 시간이 지나면, GTN 태블릿을 제거하고이 약물에 대한 부작용이 발생하지 않습니다 확인하기 위해 참가자를 모니터링 할 참가자를 부탁드립니다.
  11. 데이터를 오프라인의 모든 분석을 수행하십시오. 스물 다섯 개의 데이터 포인트는 평가의 각 초에 사용할 수 있습니다; Microsoft Excel에서 1 초 신 (新) 시대에이 데이터를 축소합니다. 디지털 신호 분석 패키지에 데이터를 내보내고 이동 평균 필터 3 초와 필터링합니다.
  12. 종래 커프 인플레이션 데이터의 120 초에서 기저선 직경을 설정. 시각 기준 영역을 검사하고 유물을 제외 할 수 있습니다. 기준선 직경을 생성 나머지 영역 기준 평균값.
  13. 유동 매개 확장술 (FMD) 분석을 위해 자동 포스트 cuff- 스캔 소프트웨어를 사용디플레이션 피크 팽창에 대한 지역 및 육안 검사에 대해이 피크를 표시하기 위해 커서를 사용합니다. 피크가 잘못 식별 된 경우, 그 다음 피크를 식별 할 수있는 더 내에 제한된 영역을 선택하기 위해 커서를 사용한다. 최대 직경과 피크 값을 기록한다.
  14. GTN 데이터의 경우, 약물 투여의 5 분 다음과 같은 영역에서의 피크 팽창에 대한 검색 제외 FMD에 사용 된 것과 동일한 절차를 채택.
  15. 구제역 %와 GTN의 %를 계산하려면, 기준 지름 기준 최대 직경에서 직경, 분할을 뺀 후 100을 곱합니다.
    참고 : 본 연구실에서 변동 인트라 관찰자 계수 FMD 11 % 이상, GTN 12 %이다.

3. 경동맥 내 중막 두께

  1. 침대에 편안하게 거짓말을 참가자에게 요청 목에 지원을 제공하기 위해 머리를 베개에 배치합니다.
  2. 도플러 초음파로 연결 심전도 (ECG)를 연결 한 다음 페이지에 이러한 사항을 추가atient 사지. 전용 기본 ECG 추적이 요구되기 때문에, 좌우의 팔에 해당 리드를 배치하고, 좌측 발목.
  3. 게인 설정 - 깊이 '메뉴'을 스크롤하고 10 MHz에서 주사 주파수를 설정하고 최적화하여 초음파 기계를 준비​​ (4 CM 추천 깊이 설정은 3입니다). 선박의 근거리 및 원거리 벽 대칭 밝기가 있는지 확인하기 위해 게인 설정을 조정합니다.
  4. 약간 왼쪽으로 고개를 기울여야 참가자에게 요청 선형 어레이 변환기를 사용하여 임의의 플라크의 존재를 식별하기 위해 종 방향 주사 평면을 이용하여 모든 해당 섹션 (공통 내부 및 외부 경동맥)을 따라 우측 경동맥을 스캔. 플라크의 증거를 표시 이미지를 저장합니다. 이 내부 및 외부 경동맥에 용 분기 경동맥을 같이 선박의 분기점을 찾아, 동맥을 식별하는 데 도움이됩니다.
  5. 측정 O가F 경동맥 중막 두께 (CIMT)는 플라크 무료이며 경동맥 전구 1cm 근위 인 경동맥 부의 적어도 3 이미지를 획득. 이것은 심실 이완기에 대응하고있는 점에서 용기는 전단 응력의 최소량 미만으로 ECG의 R 파의 피크 사진을 달성.
  6. 반복 왼쪽 경동맥 3.4 및 3.5 단계를 반복합니다. 이 측정을위한 약간 오른쪽으로 자신의 머리를 기울 참가자를 요청합니다.
  7. 가까운 곳과 먼 벽의 선명한 이미지를 달성하는 데 도움을주기 위해, 조심스럽게 선박이 초음파 빔에 수직 확인하기 위해 평가시 초음파 프로브를 조작 할 수 있습니다. 미묘하게 프로브의 근위 - 투 - 말단 각 (발 뒤꿈치 발가락 운동)에 가해지는 압력에 약간의 조정과 함께 트랜스 듀서의 기울기와 회전을 변경하여 얻을 수 있습니다.
  8. 이미지의 수행 분석은 혈관 보운를 감지하는 동맥 측정 소프트웨어 (AMS)를 사용하여 오프라인Pignoli의 라인을 따라하기 Dary. 이미지를로드하여 분석하고 커서를 이용하여, 플라크없는 용기의 단면에 대한 관심 영역을 생성한다. 클릭 소프트웨어 '검출'및 CIMT 및 내경은하기 위해 스크린 상에 표시되는 값을 기록한다.
    정확한 판독 만 멀리 벽으로부터 얻어 질 수 있으므로, 벽 근처에서 판독 무시 : 참고.
  9. 오른쪽 별도로 왼쪽 경동맥의 평균 CIMT를 제공하기 위해 이들의 평균 각 팀의 세 가지 측정을 수행합니다. 또한 전체적인 CIMT을 수득 양측에서 CIMT 평균.
    참고 : 우리의 실험실에서이 기술에 대한 변화의 내부 관찰자 계수는 9 %이다.
  10. 수동으로 커서를 사용하여 플라크를 표시하여 동일한 소프트웨어를 사용하여 플라크의 측정을 수행합니다. AMS에 '분류'를 클릭하면 자동 파열에 대한 감수성에 따라 플라크 학년의 에코를 계산합니다. 클릭"플라크 특성"창에서이 정보를 볼 수 있습니다.

Representative Results

이온 삼투압으로 레이저 도플러 이미징

CVD에서 건강한 중년 여성에서 무료로 레이저 도플러 영상 검사 다음 중간 혈액 플럭스의 단위는 그림 1에 나타내었다. 아세틸 콜린과 SNP 모두 평균 혈액 흐름의 현저한 증가가 있었다. 베이스 라인 혈액 플럭스는 아세틸 콜린 48 관류 장치 및 SNP 67 관류 장치였다. 아세틸 콜린에 대한 응답에서 피크 혈액 플럭스는 455 관류 장치, 그리고 SNP 446 관류 단위. 이 각각 아세틸 콜린과 SNP에 대한 (기준에 대해) 관류 831% 및 566% 증가를 얻었다. 제공되는 값들은 환경 적 요인과 함께 피부 혈액 흐름을 검사하기 위해 사용 장비에 매우 의존적이다.

흐름 중재 팽창과 글리세 릴 트리 니트 매개 팽창

그림 CVD에서 2 표시 건강한 젊은 남성에서 FMD와 GTN 평가의 기준 및 최대 직경 무료.상완 동맥의 직경은베이스 라인 및 GTN FMD 평가 3.0 mm였다. GTN 평가 것이 각각 혈류 (10) 및 30 % 증가에 상응하는 기준선에 대해 3.9 mm 동안 FMD 시험에서 최대 직경은 3.3 mm였다.

내 중막 두께를 경동맥

그림 3은 건강한 개인의 왼쪽 경동맥을 보여줍니다. CIMT 값의 계산 자동화 에지 - 검출 소프트웨어를 사용하여 수행된다. 멀리 벽 CIMT는 0.83mm이고 용기의 내강 직경은 7.71mm이었다. 동일한 개인의 오른쪽 경동맥에 대한 결과는 루멘 지름 CIMT에 대한 0.87mm와 7.80mm이었다. 양측으로부터 판독을 평균하면 CIMT는 0.85mm이고, 내강 직경은 7.76mm이었다.

그림 1
그림 1. 찬30 μA의 전류가 수행 된 사용 기준 혈액 흐름을 측정하는 검사 기준을 완료 한 후 이온 삼투 요법과 레이저 도플러 영상에 대한 응답으로 혈액 흐름에 GES., 아세틸 콜린과 SNP의 이온 토 포레 시스 10 스캔 (10 1 스캔). 이온 토 포레 시스에 이어 2 복구 스캔을 시행 하였다. 아세틸 콜린은 아세틸 콜린을 =; SNP는 니트 로프 루시드 나트륨을 =.

그림 2
그림 2. 흐름 중재 및 글리세 팽창을 트리 니트는 매개. 그래프는 기준 직경 유동 매개 글리세 릴 트리 니트 - 매개 팽창 자극의인가 다음 극대값에서 명확한 증가를 표시한다. FMD 흐름 중재 팽창을 =; GTN은 글리세 릴 트리 니트 매개 팽창을 =.

그림 3경동맥 /> 그림 3. 초음파 검사. 왼쪽 경동맥 초음파 검사는 관심 영역으로 표시됩니다 경동맥 전구 (분기 지점).에서 1cm를 배치 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오 .

Discussion

본 원고는 주변 혈관에서 수행 될 수 혈관 기능 및 형태의 몇몇 별개의 평가 방법을 자세히. 각 평가는 동맥 경화증의 구별 단계에 대한 정보를 제공하고, 다른 지역의 혈관 혈관 프로파일을 특성화하는 것을 돕는다.

우리는 이전에 미세 혈관 내피 세포 기능이 CVD (39)의 위험이 증가 류마티스 관절염 환자의 인구에 큰 혈관 내피 세포의 기능에서 독립적 인 것으로보고있다. 또한, 혈관 기능 및 형태의 평가는 환자의 동일한 그룹에 40, 41 및 CVD 군에서 서로 독립적이었다. 이러한 연구 결과들은 혈관 기능 및 다른 지역 (38) 내의 혈관 내피 세포의 구조의 이질성뿐만 아니라 형태학 기능적 변화의 진행에 대한 가능한 시간 지연에 의해 설명 될 수있다용기에 이상. 하시모토 및 동료 (42)의 연구는 동맥 경화와 여러 참가자가 FMD 값하지만 정상 CIMT 값을 감소 한 것으로 나타났습니다. 이러한 연구 결과는 다양한 방법을 사용하여 무증상 죽상 동맥 경화증의 검사는 CVD의 글로벌 효과를 해독하는 것이 중요하다 제안한다.

건강 및 미세 혈관 질환의 중요성이 증가하는 의학 문헌에서 주목을 받고있다. 미세 혈관은 유해 자극 (43)의 손상이 그들에게 중요한 대상을 대형 선박에 비해보다 넓은 표면적을 형성한다. 그것은 미세 혈관이 병변 형성 (43)로 이어지는 큰 혈관의 내피 세포에 침투 염증 매개의 주요 원천이 될 수 있다는 가설되었다. II 형 당뇨병 환자에서 미세 혈관 질환은 종종 류마티스 arthri 등의 CVD 위험이 증가와 다른 집단에 큰 혈관 질환 (44)를 선행하고,TIS, CVD 위험을 줄일 개입 대형 선박, 내피 세포 기능 45, 46을 미세 혈관을 개선,하지만. 종합적으로,이 연구 결과는 미세 혈관 기능 검사는 동맥 경화증을 시작 복잡한 메커니즘을 이해하는 데 도움이 될 수 있음을 시사한다.

본 연구에서는 미세 혈관 내피 기능의 평가는 혈관에 작용하는 제제의 이온 토 포레 시스와 LDI를 사용하여 수행 하였다. 여러 다른 평가는 nailfold capillaroscopy 정맥 흡장 혈량 측정법을 포함한 미세 혈관 기능을 평가하기 위해 사용될 수있다. 후자는 많은 시간이 소요되고 인해 인트라 상완 혈관 작용 제제의 투여에 침습 일부 프로토콜에있는 동안 그러나, 전자 평가는 오직 미세 혈관의 형태에 대한 정보를 제공한다. 대조적으로, LDI 비 invas을 투여 혈관 활성 에이전트에 응답하여 피부 혈관의 미세 혈관 혈류를 측정하는 간단한 시간 - 효율적인 방법을 제공한다ively. 피부 혈류의 측정으로 인해 설립 된 CVD (12)와 접근성과 강한 상관 관계의 용이성에 문헌에서 광범위한 수용을 얻고있다. 또한, 이러한 레이저 도플러 flowmetry 같은 다른 도플러 기법 위에 LDI의 장점은 동시에 특정 영역에 여러 지점을 검사 할 수 있다는 것이다하고 영향을 미칠 수있는 두 가지 모두 셀룰러 이동 인공물 피부 혈류의 공간 차이를 고려하므로 수 용기 (47, 48)의 관류.

이온 토 포레 시스의 명백한 이점에도 불구하고, 이온 토 포레 시스로부터 유도 된 혈관 확장 전류 (CIV)이 특히 음극에서 혈관 작용 성 제제의 효과를 혼란시킬 수있다 주목하는 것이 중요하다. 약물 전달 비히클의 선택은 제한 CIV 18 효과적인 (현재 프로토콜에서 사용) 0.5 % 염화나트륨으로, 이러한 효과를 줄일 수 있었다. 또한, 큰 직경의 챔버 및 낮은 전기 똥개의 사용(현재의 프로토콜에서 사용되는)은 모두 CIV 지대 (18)를 줄이는 것을 돕는다. 제어 사이트의 사용은 또한 12을 권장하고있다. 생물학적 행동 인자는 기술의 신뢰성 및 재현성에 영향을 미칠 수있다. 예를 들어, 일주기 변화와 흡연은 미세 혈관 내피 세포의 기능 (49, 50)에 영향을 미치는 것으로 나타나고있다. 엄격한 기록 조건은 정확한 결과를 얻기 위해 부착되어야하며 프로토콜 (12)을 설계 할 때 확립 된 지침을 따라야한다.

FMD 및 GTN 매개 팽창의 측정은 큰 혈관 내피 기능 장애에 대한 정보를 제공하고, 비 침습적 혈관 연구에 널리 사용된다. FMD 기술은 NO 생체 이용률에 대리 정보를 제공하고 다른 임상 인구 7-9에서 심장 사건의 유용한 예후 마커입니다. 본 연구에서, 프로토콜은 많은 요소에 대한 계정을 제시하는NO 매개 혈관 확장 (25)의 적절한 자극이 필요하다. 예를 들면, 흡장 커프스 초음파 프로브 선단에 배치하고, 손목 (27)의 주위에, 허혈의 지속 시간은 5 분 26이었고, 충분한 시간은 반응성 충혈 (28) 다음의 '참'피크 직경을 기록 하였다. 자동 에지 검출 소프트웨어는 혈관 직경 및 맥박 파 속도 신호의 동시 기록을 허용하지 않았다 불행히도, 프로토콜은 전단 응력 프로파일의 특성화를 포함하지 않았다. 전단 응력의 ​​계산은 FMD (26)의 정확한 측정에 필수적이며, 우리는 가능한 혈관 연구 그룹은 이러한 측정이 수행 될 수있는 소프트웨어를 사용하는 경우, 권장.

FMD와 GTN 매개 팽창의 평가는 혈관 직경의 작은 변화로, 또한 환경과 생물학적 변화 (24)에 취약 할 수큰 FMD / GTN 응답을 유도. 5mm의 직경을 갖는 대 동맥 동맥 직경 0.5mm의 변화 - 예를 들어, 건강에 대한 참가자 FMD 전형적인 값은 0.25에 해당하는 51 ~ 10 %에서 다양하다. 동맥의 직경과 같은 작은 변화를 감안할 때, 세심한주의가 측정에 영향을 미칠 수있는 기술과 생물학적 요인에 지불해야합니다. 실제로, FMD는 55 흡연 교감 신경 활성화 (52), 수면 부족 (53), 카페인 섭취 (54)로 생물학적, 행동 다양한 요인에 의해 영향을받을 수, 항산화 치료 5657 시간. 따라서, 확립 된 지침 (24, 25)로부터의 정보를 이용하여, 이들 인자를 제어하는 것이 중요하다.

고급하지만 무증상 죽상 동맥 경화증의 평가는 CIMT를 사용하여 수행 하였다. 이 기술은 여러 임상 집단에 이용 동맥 ST에 대한 훌륭한 세부 사항을 제공하고있다자기 공명 영상 (34)과 같은보다 정교한 기법에 비해 ructure. 다른 혈관 기술과 마찬가지로, CIMT의 측정은 측정에 영향을 미칠 수있는 기술 요소의 신중한 고려가 필요합니다. 일반적 CIMT는 경동맥 벽까지, 플라크가없는 영역에서 수행되어야한다. FMD, CIMT의 측정과 비슷 고해상도 초음파를 사용하므로 높은 사용자에 의존하여 수행된다. 84 % 59 - FMD 것이 1 반면, 18.3 % (58) - 2.4에서의 변화 (CofV) 범위의 계수를보고. 그러나, 두 가지 기술은 잘 조절 된 외부 요인 유능한 ultrasonographers 의해 수행되는 경우에도, 높은 CofV 58,60,61이 남아있다. 이에 대한 한 가지 이유는 혈관의 경계 분석 수작업 60,61을 이용하여 수행 될 수 있음. 이러한 분석은 ultraso의 잘못된 테두리, 소음 등의 영상 인공물로 신뢰성을 줄일 수 있습니다싶게 신호 및 선박의 왜곡 이미지 (22)의 해석에 영향을 줄 수 있습니다.

연속 자동 에지 감지 소프트웨어의 최근 발전은 크게 혈관 벽의 경계 (21, 22)의 검출을 향상되었습니다. AMS는 CIMT를 검출하기 위해 사용되는 동안, 본 연구에서는 VIA 소프트웨어는 상완 동맥의 직경을 측정 하였다. 이러한 소프트웨어의 사용은 크게 조작자 의존성을 감소시키고, 또 AMS의 경우, 운영자 제어 어느 정도의 화질이 저하 될 수있다 (62) 상황에서 여전히 가능하다. 에지 검출 소프트웨어를 사용하십시오 자동화 실험실 일반적 따라서이 결과의 정확도를 보장하기 위해 혈관의 경계가 자동 측정을 포함하는 모든 혈관 연구소의 목표이어야 낮은 CofV 58,63,64을 갖는 경향이있다. 또한 연구 결과를 게시 할 때 특정 프로토콜에 대한 재현성 연구의 결과를보고하는 것이 좋습니다.

6-9의 증거 인구의 다양한 불량한 예후와 연관 있지만, 심근 경색과 뇌졸중 가난한 내피 기능과 심혈 관계 부작용 사이의 관계를 조사한 연구의 부족은 여전히 존재한다. 전향 적 연구는 이러한 문제를 해결하기 위해 필요합니다. 또 다른 제한은 평가를 수행하고, 분석을 수행하기 위해 인간 오퍼레이터의 사용이다. 이 바이어스의 잠재적 원천을 소개합니다; 그러나,이 결과로 오퍼레이터 눈부신 또는 리더가 오퍼레이터로부터 다르다는 것을 보장함으로써 제한 될 수있다. 그것모든 데이터가 지속적으로 분석되도록 리더, 데이터 분석을위한 표준 프로토콜을 따르는 것을 보장하는 것이 중요하다.

요약하면, 본 원고는 성공적으로 미세 혈관 및 대 혈관 내피 기능의 평가뿐만 아니라 말초 혈관의 순환 형태를 수행하는 데 필요한 단계 방법론에 대한 상세한 정보를 제공한다. 함께 사용되는 경우, 평가는 동맥 경화증의 다른 단계에서 글로벌 정보를 제공한다. 이러한 기술의 잠재적 인 진단 역할을 검사 전향 적 연구가 보증됩니다.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Laser Doppler Imager Moor Instruments, Devon, UK moorLDI2
Iontophoresis Controller Moor Instruments, Devon, UK MIC2
Miochol-E 20 mg Novartis UK Prescribed by physician Acetylcholine for endothelium-dependent function
Nitroprussiat Fides 50 mg Rottapharm Spain Prescribed by physician Sodium nitroprusside for endothelium-independent function
Doppler Ultrasound Siemens PLC, Camberley UK Accuson Antares
Glyceryl Trinitrate 500 mcg Alpharma, Barnstaple, UK Prescribed by physician

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