Un enfoque metodológico para las evaluaciones no invasivas de la función vascular y Morfología

1School of Sport, Health and Exercise Sciences, Bangor University, 2Department of Rheumatology, Dudley Group of Hospitals NHS Trust, Russells Hall Hospital, 3Arthritis Research UK Epidemiology Unit, University of Manchester
Medicine
 

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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

El endotelio es la capa más interna de la vasculatura y está implicado en el mantenimiento de la homeostasis vascular a través de la regulación de una multitud de procesos vasoactivos. La interrupción de estos procesos puede predisponer a la embarcación a la aterosclerosis y aumentar el riesgo de enfermedad cardiovascular (ECV) 1. La función endotelial periférica es un buen indicador de anomalías tempranas en la pared vascular 2. Además, se ha demostrado que las medidas de función endotelial periférica para reflejar la función endotelial coronaria 3-5, y como tal son considerados como buenos predictores de enfermedad cardiovascular 6-9. Este es quizás sorprendente dado que la aterosclerosis es ahora ampliamente apreciado que es un trastorno sistémico 10. Las evaluaciones de la función endotelial periférica suele cuantificar la respuesta vasodilatadora del buque a un estímulo específico, con una atenuación de la respuesta dilatoria indicativo de endotelialdisfunción 11, y se puede medir en diferentes lechos vasculares. Las evaluaciones de los cambios estructurales avanzadas en el recipiente se pueden caracterizar por examen ecográfico del grosor íntima-media.

En la microcirculación, la flujometría láser Doppler (LDF) y Doppler láser (LDI) con iontoforesis de agonistas vasodilatadores pueden proporcionar información útil sobre la perfusión microvascular 12. Ambas técnicas miden el desplazamiento Doppler creado por la luz dispersada se mueva células rojas de la sangre. La perfusión se representa como flujo de sangre en lugar de flujo sanguíneo (ml / min), con flujo de sangre que refleja la velocidad de glóbulos rojos y la concentración media. Medición de flujo de sangre está linealmente relacionado con el flujo de sangre real 13. La evaluación de LDI ofrece ventajas considerables sobre LDF, porque a diferencia de LDF, LDI puede escanear a través de una vasta área lo que explica la heterogeneidad en el flujo sanguíneo de la piel y aumentar la reproducibilidad de la técnica12.

El estímulo para aumentar el flujo de sangre durante LDI se proporcionan por iontoforesis de agonistas vasodilatadores acetilcolina (ACh) y nitroprusiato de sodio (SNP), que evaluar la función dependiente del endotelio y la independiente del endotelio, respectivamente, en la piel usando una débil corriente eléctrica 14. Una vez a través de la piel, la ACh se une a las células endoteliales de los receptores muscarínicos que liberan vasodilatador óxido nítrico (NO). El uso de SNP activa directamente los receptores de células musculares lisas para permitir la máxima vasodilatación de la embarcación y el examen de la integridad del músculo liso 15. Existe cierta incertidumbre sobre si la dilatación mediada por ACh no implica en absoluto, como ACh puede estimular vías no hay tales como vías ciclooxigenasa-mediada 12. Sin embargo, hemos informado anteriormente de que las respuestas de ACh y SNP se vean afectados en poblaciones de pacientes con mayor riesgo de ECV 16 y que las intervenciones de ejercicios conocidos para mejorar NO bioactivity también mejorar mediada por ACh flujo de sangre usando LDI 17. El vehículo para el transporte de los agentes en los microvasos de la piel a menudo incluyen cloruro de sodio o agua desionizada 18,19. La función endotelial microvascular puede cuantificarse utilizando diferentes enfoques, con la conductancia vascular cutánea - un producto de flujo dividido por la presión arterial, que se utilizan en los estudios donde la presión arterial puede cambiar con la duración del estudio (es decir, durante el ejercicio o tratamiento antihipertensivo) 12. Otra cuantificación comúnmente utilizado es calcular el área bajo la curva para el flujo de sangre o expresar el porcentaje de aumento en el flujo de la línea de base. Es importante señalar que no hay pautas establecidas para la presentación de datos, pero los investigadores deben utilizar un enfoque que muestra una buena reproducibilidad.

En los grandes vasos, se llevan a cabo la dilatación mediada por flujo (FMD) y gliceril trinitrato dilatación mediada (GTN) para asnoss dependiente del endotelio y la función independiente del endotelio, respectivamente 20. La fiebre aftosa se lleva a cabo típicamente en la arteria braquial, donde se utiliza un manguito para ocluir el flujo de sangre arterial durante 5 min; liberación del manguito provoca un aumento repentino en el flujo sanguíneo (hiperemia reactiva) a través de la arteria braquial resultando en esfuerzo cortante dilatación mediada de la embarcación. La línea de base y el diámetro de liberación post-manguito se cuantifican mediante la ecografía de la embarcación con las evaluaciones posteriores del diámetro del vaso realiza manualmente 20 o el uso de software de detección automática de bordes 21,22. El uso de GTN ayuda a determinar si las anormalidades en la vasodilatación son debido a una pérdida en la integridad de las células del músculo liso, o con problemas de liberación de NO a partir de las células endoteliales 23. La fiebre aftosa y GTN se expresan como el porcentaje de incremento en la post-estímulo diámetro del vaso con respecto al diámetro de línea base.

La evaluación correcta de la fiebre aftosa requiere un número deconsideraciones importantes en el 24,25 protocolo de estudio. La duración de la oclusión del manguito debe ser cuidadosamente timed; 5 min de la oclusión del manguito es suficiente para la dilatación mediada por NO mientras manguito de los resultados más oclusión en la no-NO mediadas dilatación 26. Del mismo modo, la colocación del manguito de oclusión alrededor de la muñeca y distal de la sonda de ultrasonido invoca predominantemente NO mediada por la dilatación, mientras que la colocación del manguito sobre la parte superior del brazo y proximal a la sonda estimula sólo parcialmente NO 27. También es importante medir la dilatación máximo después de la deflación del manguito durante un período prolongado de tiempo, ya que la medición del diámetro de pico en los primeros 60 segundos después de la deflación del manguito se puede subestimar la fiebre aftosa por 25 - 40% 28. De hecho, un período de 180 seg es probable que sea suficiente en la captura de cierto diámetro máximo, con la mayoría de los valores de pico que ocurre dentro de los primeros 120 seg 28.

El estímulo para la fiebre aftosa implicas la producción de tensión de corte, que activa los receptores endoteliales específicos para liberar NO 29. Sin embargo, la tensión de cizallamiento también puede activar varios otros factores vasoactivos (algunos de los cuales pueden causar vasoconstricción) 30, por lo que es esencial que el estímulo esfuerzo de corte evocado refleja vasodilatación del NO vías 26. También es importante tener en cuenta el estímulo tensión de cizallamiento durante la fiebre aftosa, con cálculo de la velocidad de cizallamiento (velocidad / diámetro) que sirve como una medida adecuada de la tensión de cizallamiento, pero no necesariamente refleja el flujo máximo 31. Recomendaciones fisiológicos recientes sugieren que el perfil de tensión de corte siempre debe ser caracterizado en que los sistemas de ultrasonido permiten la medición simultánea de la velocidad de la onda de pulso y de imagen en modo B activa en modo dúplex 25.

Evaluación de las arterias carótidas mediante ecografía en modo B puede proporcionar información sobre el grosor íntima-media (CIMT), y fue el primer described en 1986 por Pignoli y colegas 32. Evaluación de cIMT refleja la proliferación de células musculares lisas en la íntima del vaso y es un predictor útil de eventos clínicos en los principios de la aterosclerosis 33. La ecografía carotídea menudo puede predecir la estructura arterial mejor que técnicas similares (como la resonancia magnética o evaluaciones radiográficas) 34. Además, los asociados CIMT con una serie de factores de riesgo de ECV clásicos como el envejecimiento, la hipertensión y la dislipemia 35. Cambios en las paredes de la arteria carótida se iniciaron por lo general por una reducción en la biodisponibilidad de NO que promueve la inflamación dentro del recipiente 36. Los puntos de bifurcación de la arteria carótida común, la arteria carótida interna y la carótida se pueden utilizar para determinar cIMT, ya que cada sitio puede predecir de manera similar eventos cardiovasculares 37.

En el presente manuscrito, proporcionamos metodología detallada sobre la evaluación de microvasculafunción r endotelial (LDI con iontoforesis), gran función endotelial buque (FMD y GTN) y la morfología vascular (CIMT). La aterosclerosis es un proceso de múltiples etapas que comienza con la disfunción endotelial y termina con lesiones ateroscleróticas focales en las grandes arterias. La justificación de la elección de las evaluaciones anteriores es que reflejan las diferentes etapas de la aterosclerosis y ayudar a dar cuenta de la heterogeneidad de la vasculatura 38. Por otra parte, ya hemos demostrado que en una población de pacientes con mayor riesgo de enfermedad cardiovascular, la función endotelial microvascular era independiente de la función endotelial gran buque de 39 años, y las evaluaciones funcionales eran independientes de las evaluaciones estructurales de la vasculatura 40. Por lo tanto, las evaluaciones globales de la vasculatura pueden ayudar a descifrar las diferentes etapas de la aterosclerosis.

Protocol

NOTA: El protocolo sigue las directrices del Comité de Ética de Investigación Humanos de Dudley Grupo NHS Foundation Trust. Realizar todas las técnicas descritas en un laboratorio con temperatura controlada (21 - 22 ° C), con una iluminación estable y ausencia de ruido. Pregunte individuos sometidos a evaluaciones de abstenerse de comer, beber, fumar y el ejercicio de 12 horas antes de la prueba. Retener medicamentos vasoactivos durante al menos 12 horas cuando sea apropiado.

1. Laser Doppler Imaging con iontoforesis

  1. Encender Laser Doppler Imager (LDI) y permita que el escáner se estabilice automáticamente durante aproximadamente 30 min. Inicie el software de LDI y haga clic en 'Medición' (entonces se mostrará la pantalla principal del software). En la pantalla de inicio, seleccione 'Protocolo Ionto' en la barra de tareas situada en la parte superior de la ventana.
  2. Introducir manualmente el protocolo (el protocolo utilizado en nuestro laboratorio implica un total de 13 slatas, con corriente eléctrica para el suministro iontoforético de medicamentos fijar de escaneo 2 para escanear 11 a una tensión de 30 mu). Configurado el escaneado 1 como una línea de base escanear sin corriente eléctrica, y escanear 12 y 13 como exploraciones de recuperación también sin corriente eléctrica. Haga clic en Aceptar para confirmar la configuración y volver a la pantalla de inicio.
  3. Pregunte participante para relajarse en una silla semi-reclinada con su antebrazo apoyado 90 grados en una almohada firme cómodo, y coloque un tapete negro bajo el antebrazo.
    NOTA: La estera de ayuda a limitar las mediciones de artefactos generados por las superficies de fondo que rodean el tejido. Es importante que los participantes brazo está atada firmemente a la almohada para que no hay movimiento y los artefactos asociados.
  4. Conectar los enchufes de cable en el extremo opuesto de cada cámara de perspex al controlador de iontoforesis. Conectar la cámara que contiene una dosis de 2,5 ml de 1% de acetilcolina (ACh) a la conexión anódica del controlador de la iontoforesis, y conectar la segunda cámara que contieneuna dosis de 2,5 ml de 1% de sodio-nitroprusiato (SNP) a la conexión catódica. Mezclar ambos agentes en la cámara utilizando solución salina 0,5%. Conecte las dos cámaras a la cara palmar del antebrazo derecho del participante utilizando almohadillas adhesivas de doble cara.
  5. Cubrir las cámaras de 32 mm cubreobjetos para evitar fugas de fluido.
  6. Antes de iniciar la exploración, abra la ventana "Configuración del escáner", ubicado en la parte superior izquierda de la pantalla de inicio. Seleccione la pestaña 'Video y Distancia "y seleccione la función" distancia auto' para medir la distancia de la cabeza del escáner de la participantes antebrazo.
    1. Tras la finalización de la medición de distancia automática, seleccione la pestaña 'Imagen Scan' y determinar el área que se va a escanear haciendo clic en el botón 'Marcos' en la esquina inferior derecha de la ventana. Si es necesario, cambie el tamaño de la región de interés mediante la introducción manual en el tamaño de la zona de exploración en el "Área de escaneo y# 8217; la sección en la parte superior de la ventana. Asegúrese de que la región de interés incluye el diámetro de cada una de las cámaras de iontoforesis y es lo suficientemente grande como para limitar la variabilidad en el flujo sanguíneo de la piel.
  7. Una vez finalizada la evaluación, guarde el archivo de datos. Abra el archivo de datos utilizando LDI software de análisis de imágenes para realizar mediciones de perfusión.
    1. Haga clic en "Revisión de imagen" en la ventana principal del software, y abra el archivo de imagen que se va a analizar.
    2. Utilice el software para marcar una región de interés en torno a los diámetros exteriores de cada cámara. Ajustar la región de interés para que se ajuste correctamente en la zona donde las cámaras estaban presentes. Luego haga clic se mostrarán en el icono 'estadísticas' y una columna que contiene las unidades medianas de perfusión para cada cámara. Nota la unidad de perfusión basal, así como la unidad de perfusión más alto de cada una de las 12 exploraciones anteriores para cada cámara.
      NOTA: Este método de análisis esespecífico para nuestro laboratorio; sin embargo, otros métodos pueden ser usados ​​para expresar los datos obtenidos de la exploración LDI. Para una revisión completa por favor refiérase a las directrices de Roustit y Cracowski 12.
  8. Para calcular el cambio porcentual en la perfusión en respuesta a ACh y SNP, restar perfusión basal de la perfusión pico, se divide por perfusión basal y luego se multiplica por 100.
    NOTA: En nuestro laboratorio, los cambios en la perfusión relativa a la línea de base han demostrado buen coeficiente intra-observador de variación para ACh (7%) y SNP (6%).

La dilatación mediada por flujo y 2. La dilatación mediada por nitroglicerina

  1. Encienda la máquina de ultrasonido Doppler y PC en red que contiene el análisis de imagen vascular software (VIA).
    NOTA: El software VIA captura una imagen en directo (a 25 fotogramas por segundo) y proporciona información sobre el diámetro de los vasos, así como la calidad de las fronteras vasculares ser detectado por la máquina de ultrasonido. Antiguo Testamentosus paquetes de software disponibles que pueden contener funciones y ajustes adicionales. Es aconsejable consultar los manuales de operación de software específico.
  2. Pregunte participante para relajarse en un sillón de semi-reclinada y coloque su brazo sobre una almohada cómoda a su lado, pero el nivel con el corazón. Coloque un manguito de presión arterial en la muñeca de la participante.
    NOTA: El paciente debe pedir a mantener su brazo lo más quieto posible para evitar artefactos de movimiento durante la medición.
  3. Fije el transductor lineal de la máquina de ultrasonido dentro de una abrazadera estereotáctica, y apretar la abrazadera utilizando los tuercas de mariposa de modo que el transductor de ultrasonido se mantiene en una posición fija.
    NOTA: La abrazadera se asegurará de que el transductor de ultrasonidos se mantendrá estable una vez que el vaso sanguíneo se encuentra.
  4. En la máquina de ultrasonido, desplazarse en el 'Menú' y establecer la frecuencia de exploración a 5 MHz y optimizar la profundidad (el ajuste de profundidad recomendada es3,5 cm) y ajustes de ganancia en la máquina de ultrasonido. Ajustar las configuraciones de ganancia para asegurar que no es simétrica de brillo para la pared cerca y lejos de la embarcación.
  5. Utilizando el transductor lineal, localizar la arteria braquial que se encuentra normalmente 2-10 cm por encima del pliegue del codo en el plano de exploración longitudinal. Realice los ajustes para aclarar la calidad de imagen en esta etapa. Para ayudar a identificar la arteria, encienda el Doppler color para ayudar a mostrar el flujo de sangre arterial pulsátil y distinguirlo de flujo de sangre venosa continua. Ver la arteria braquial horizontalmente por la pantalla; debe aparecer como dos líneas paralelas sólidos, separadas por un área clara entre las líneas que representa el lumen del vaso.
  6. Para permitir que el software de VIA para grabar automáticamente el diámetro del vaso, utilice el cursor para marcar una región de interés predeterminada para detectar y rastrear las paredes anterior y posterior de la arteria.
    NOTA: El tamaño de la región de interés puede seraumento o disminución del uso de los botones y 'x' 'Y' ubicados en la pantalla principal del software.
  7. Haga clic en "Inicio" en el software VIA y la imagen de la arteria durante 2 min. Después de esto, pulse 'Inflar' en el software VIA y simultáneamente inflar el manguito de presión arterial colocado alrededor de la muñeca para suprasistólica presiones (normalmente por encima de 220 mmHg) durante 5 min.
    NOTA: La finalidad de la muñequera es para ocluir el flujo de sangre a la mano.
  8. Después de 5 min desinflar el manguito de presión arterial para inducir hiperemia reactiva que, en un vaso sano, estimulará NO mediada por vasodilatación.
    NOTA: dilatación pico se puede producir hasta 180 segundos después de la deflación del manguito, por lo que es aconsejable seguir grabando diámetros vasculares durante 3 minutos después de la liberación del manguito.
  9. Después de un período de descanso de 10 min, volver a localizar la arteria braquial usando el transductor lineal y registrar una lectura diámetro basal 2 min de la misma maneraque en el paso 2.7.
  10. Luego pida al participante que coloque un sublingual gliceril trinitrato (GTN) comprimido de 500 mg bajo su lengua y seguir midiendo el diámetro de la arteria braquial durante otros 5 min. Después de este periodo, pida al participante que se quite la tableta GTN y supervisar el participante para asegurarse de que no experimentan ningún efecto adverso a la droga.
  11. Llevar a cabo todos los análisis de los datos fuera de línea. Veinticinco puntos de datos están disponibles para cada segundo de la evaluación; colapsar estos datos en épocas de un segundo en Microsoft Excel. Exportar los datos a un paquete de análisis de señal digital y el filtro con una sec 3 filtro de media móvil.
  12. Establecer el diámetro basal del 120 segundos de datos antes del manguito de inflación. Inspeccione visualmente la región basal y excluir artefactos. La media de los restantes regiones de línea de base para producir el diámetro basal.
  13. Para el análisis de la dilatación mediada por flujo (FMD), utilizar el software para escanear automáticamente el cargo cuff-región de deflación para la dilatación pico y utilizar el cursor para marcar este pico para la inspección visual. Si el pico se ha identificado erróneamente, utilice el cursor para seleccionar una región más pequeña dentro de la cual el pico podría entonces ser identificado. Registre el valor de pico como el diámetro máximo.
  14. Para los datos de GTN, adoptar un procedimiento idéntico al que se utiliza con la fiebre aftosa, excepto en búsqueda de dilatación pico en la región después de los 5 minutos de la administración del fármaco.
  15. Para calcular la fiebre aftosa% y GTN%, restar diámetro basal del diámetro máximo, se divide por el diámetro basal y luego multiplicar por 100.
    NOTA: En nuestro laboratorio, el coeficiente de intra-observador de variación es del 11% para la fiebre aftosa, y el 12% para GTN.

Espesor 3. íntima-media carotídea

  1. Pregunte participante mentir cómodamente en una cama, y ​​colocar una almohada debajo de la cabeza para ofrecer apoyo al cuello.
  2. Conecte el electrocardiograma (ECG) conduce a la ecografía Doppler y luego unirlos en el pextremidades PACIENTE. Sólo se requiere un trazo básico de un ECG, así que coloque los cables correspondientes de los brazos izquierdo y derecho, y en el tobillo izquierdo.
  3. Preparar la máquina de ultrasonido desplazándose por el "menú" y establecer la frecuencia de exploración a 10 MHz y la optimización de profundidad (el ajuste de profundidad recomendada es de 3 - 4 cm) y ajustes de ganancia. Ajustar las configuraciones de ganancia para asegurar que no es simétrica de brillo para la pared cerca y lejos de la embarcación.
  4. Pregunte participante para inclinar la cabeza ligeramente hacia la izquierda, y el uso del transductor lineal, escanear la arteria carótida derecha a lo largo de todas sus secciones (la arteria carótida común, interna y externa) con el plano de exploración longitudinal para identificar la presencia de ninguna placa. Guarde las imágenes que muestran ninguna evidencia de placa. Para ayudar a identificar la arteria, buscar un punto de bifurcación en el recipiente, ya que muestra la arteria carótida común bifurcar hacia las arterias carótidas internas y externas.
  5. Para la medición of carótida espesor íntima-media (CIMT), alcanzar al menos 3 imágenes de una sección de la arteria carótida común que está libre de la placa, y es 1 cm proximal al bulbo carotídeo. Lograr todas las imágenes en el pico de la onda R en el ECG, ya que esto corresponde a la diástole ventricular y el punto en el que el buque está en la menor cantidad de esfuerzo de cizallamiento.
  6. Repita los pasos 3,4 y 3,5 en la arteria carótida izquierda. Pídale al participante que incline su cabeza ligeramente a la derecha para esta medición.
  7. Para ayudar en la consecución de imágenes claras de las paredes cercanas y lejanas, manipular cuidadosamente la sonda de ultrasonido durante la evaluación para asegurar el recipiente es perpendicular al haz de ultrasonidos. Lograr esto cambiando sutilmente la inclinación y rotación del transductor junto con ajustes menores a la presión aplicada al ángulo proximal a distal (movimiento talón-punta) de la sonda.
  8. Llevar a cabo el análisis de las imágenes sin conexión mediante Software Arteria Medición (AMS) para detectar la boun vasculardary de acuerdo a las líneas de Pignoli. Cargar la imagen a analizar, y luego usando el cursor, crear una región de interés en una sección del vaso que está libre de la placa. Haga clic en 'detectar' en el software y registrar los valores que se muestran en la pantalla durante cIMT y diámetro de la luz.
    NOTA: lecturas exactas solo pueden ser obtenidos de la pared del fondo, por lo que ignoran las lecturas de la pared cerca.
  9. Tome tres mediciones para cada lado, y luego de manera precisa para dar la media cIMT por el derecho y las arterias carótidas izquierda por separado. Además promediar la CIMT de ambas partes para dar la CIMT general.
    NOTA: El coeficiente de intra-observador de variación de esta técnica en nuestro laboratorio es del 9%.
  10. Realizar la medición de cualquier placa usando el mismo software marcando manualmente la placa usando el cursor. Haga clic en 'clasificar' en AMS para calcular automáticamente la ecogenicidad de la placa y el grado de acuerdo a su susceptibilidad a la rotura. Haga clic enen la ventana de "características de la placa" para ver esta información.

Representative Results

La técnica de Doppler láser con iontoforesis

Las unidades de la mediana de flujo de sangre después de los escáneres de imágenes de láser Doppler de un medio libre de sexo femenino de edad sana de ECV se muestran en la Figura 1. Hubo un marcado aumento en el flujo sanguíneo mediana para ambos ACh y SNP. Flujo arterial basal fue de 48 unidades de perfusión para ACh, y 67 unidades de perfusión para SNP. Flujo sanguíneo pico en respuesta a ACh fue 455 unidades de perfusión, y por SNP 446 unidades de perfusión. Esto produjo un aumento de 831% y 566% de la perfusión (con relación a la línea de base) para ACh y SNP, respectivamente. Los valores que se proporcionan son altamente dependientes del equipo utilizado para examinar el flujo sanguíneo de la piel junto con los factores ambientales.

La dilatación mediada por flujo y la dilatación mediada por nitroglicerina

La figura 2 muestra los diámetros basales y los picos de la fiebre aftosa y las evaluaciones GTN de un varón joven saludable, libre de las enfermedades cardiovasculares. Ladiámetro basal de la arteria braquial fue de 3,0 mm para las evaluaciones de la fiebre aftosa y GTN. El diámetro máximo en la prueba de la fiebre aftosa fue de 3,3 mm, mientras que para la evaluación GTN era 3,9 mm, que corresponde a un aumento de 10 y 30% en el flujo sanguíneo, respectivamente, respecto al valor basal.

Grosor íntima-media

La Figura 3 muestra la arteria carótida izquierda de un individuo sano. Cálculo de los valores CIMT se realizó utilizando el software automatizado de detección de bordes. El cIMT en la pared del fondo era 0.83mm y el diámetro de lumen del vaso era 7.71mm. Los resultados de la arteria carótida derecha en el mismo individuo eran 0.87mm para cIMT y 7.80mm para el diámetro de la luz. Cuando un promedio de la lectura de ambos lados, cIMT era 0,85 mm, y el diámetro de lumen era 7.76mm.

Figura 1
Figura 1. Changes en el flujo de la sangre en respuesta a Doppler láser con iontoforesis. Después de completar una línea de base escanean para medir el flujo de sangre de referencia, 10 exploraciones (escaneará 1 a 10) con la iontoforesis de ACh y SNP utilizando una corriente de 30 mu eléctrica se realizaron. Después de la iontoforesis, se realizaron 2 escaneos de recuperación. ACh = acetilcolina; SNP = nitroprusiato de sodio.

Figura 2
Figura 2. mediada por flujo y gliceril trinitrato mediada por la dilatación. El gráfico muestra el diámetro basal y un claro aumento en los diámetros de pico después de la aplicación de los trinitrato de dilatación mediada por estímulos mediada por flujo y glicerilo. FA = dilatación mediada por flujo; GTN = glicerilo dilatación mediada por trinitrato.

Figura 3
Figura 3. Ecografía de la arteria carótida. La ecografía de la arteria carótida izquierda se muestra con una región de interés colocaron 1 cm del bulbo carotídeo (punto de bifurcación). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura .

Discussion

El presente manuscrito detalla la metodología de varias evaluaciones distintas de la función vascular y la morfología que se pueden realizar en la vasculatura periférica. Cada evaluación proporciona información sobre las distintas etapas de la aterosclerosis, y ayuda a caracterizar el perfil vascular de los diferentes territorios vasculares.

Hemos informado anteriormente de que la función endotelial microvascular es independiente de la función endotelial de los vasos grandes en una población de pacientes con artritis reumatoide tienen un mayor riesgo de ECV 39. Además, las evaluaciones de la función vascular y la morfología también eran independientes el uno del otro en el mismo grupo de pacientes y en pacientes con enfermedades cardiovasculares 40,41. Estos resultados pueden explicarse por la heterogeneidad de la función y estructura de las células endoteliales en diferentes territorios vasculares 38, así como un posible retraso de tiempo para la progresión de las alteraciones funcionales a morfológicoanormalidades en el vaso. Un estudio realizado por Hashimoto y sus colegas 42 reveló que varios participantes con aterosclerosis habían disminuido los valores de la fiebre aftosa, pero los valores normales CIMT. Estos hallazgos sugieren que el examen de la aterosclerosis subclínica utilizando una variedad de métodos es importante para descifrar los efectos globales de CVD.

La importancia de la microvasculatura en la salud y la enfermedad está ganando cada vez más atención en la literatura médica. Los microvasos forman un área de superficie mucho más grande que los grandes vasos haciéndolos objetivos importantes para el daño de los estímulos perjudiciales 43. Se ha planteado la hipótesis de que los microvasos podrían ser la fuente primaria de mediadores de la inflamación que se infiltran en el endotelio de los vasos más grandes que conducen a la formación de lesiones 43. En los diabéticos tipo II, enfermedad microvascular a menudo precede a la enfermedad de vasos grandes de 44 años, y en otras poblaciones con mayor riesgo de enfermedades cardiovasculares, tales como Arthri reumatoidetis, las intervenciones que reducen el riesgo de enfermedades cardiovasculares mejoran microvascular, pero no gran buque, la función endotelial 45,46. En conjunto, estos resultados sugieren que el examen de la función microvascular puede ayudar a comprender los complejos mecanismos que inician la aterosclerosis.

En el presente trabajo, se realizó la evaluación de la función endotelial microvascular usando LDI con iontoforesis de agentes vasoactivos. Varias otras evaluaciones se pueden utilizar para evaluar la función microvascular incluyendo capilaroscopia lecho ungueal y pletismografía de oclusión venosa. Sin embargo, el ex evaluación proporciona información sobre la morfología única microvascular, mientras que el segundo es mucho tiempo y en algunos protocolos invasivas debido a la administración de agentes vasoactivos intra-braquial 1. En contraste, LDI ofrece un enfoque simple, eficiente en el tiempo para medir la perfusión microvascular de los vasos sanguíneos de la piel en respuesta a agentes vasoactivos que se administran no INVASvamente. La medición del flujo sanguíneo de la piel ha ganado amplia aceptación en la literatura debido a su facilidad de acceso y fuerte correlación con ECV establecida 12. Por otra parte, la ventaja de LDI sobre otras técnicas Doppler tales como la flujometría láser Doppler, es que puede escanear simultáneamente múltiples puntos en un área dada y por lo tanto puede dar cuenta de los artefactos de movimiento celulares y las diferencias espaciales de flujo sanguíneo de la piel, ambos de los cuales pueden afectar a la la perfusión del buque 47,48.

A pesar de las ventajas obvias de la iontoforesis, es importante señalar que la vasodilatación inducida por la corriente (CIV) de la iontoforesis puede confundir los efectos de los agentes vasoactivos especialmente en el cátodo. La elección del vehículo para suministro de fármacos podría ayudar a reducir este efecto, con cloruro de sodio al 0,5% (como se usa en el protocolo actual) eficaz para limitar CIV 18. Por otra parte, el uso de cámaras de mayor diámetro y baja canalla eléctricarentas (tal como se utiliza en el protocolo actual) todos ayudan a reducir CIV 18. El uso de un sitio de control también ha sido recomendado 12. Los factores biológicos y de comportamiento también pueden afectar a la fiabilidad y repetibilidad de la técnica. Por ejemplo, la variación circadiana y el tabaco han sido demostrado que influyen en la función microvascular 49,50 endotelial. Condiciones de grabación estrictas deben cumplirse a fin de obtener resultados precisos y lineamientos establecidos se deben seguir en el diseño de protocolos 12.

Medición de la fiebre aftosa y la dilatación mediada por GTN proporciona información sobre la disfunción endotelial en los grandes vasos sanguíneos, y se utiliza ampliamente en la investigación vascular no invasivo. La técnica de la fiebre aftosa proporciona información sustituta en la biodisponibilidad de NO y es un marcador pronóstico útil de eventos cardíacos en diferentes poblaciones clínicas 7-9. En el presente trabajo, el protocolo presentado cuentas para muchos de los factores queson necesarios para la estimulación adecuada de NO mediada por vasodilatación 25. Por ejemplo, el manguito de oclusión se coloca distal a la sonda de ultrasonido y alrededor de la muñeca 27, la duración de la isquemia fue de 5 min y 26 tiempo adecuado se le permitió registrar el diámetro "verdadero" pico siguiente hiperemia reactiva 28. Desafortunadamente, el protocolo no incluye la caracterización del perfil de tensión de cizallamiento como el software automático de detección de bordes no permite el registro simultáneo de diámetro de los vasos y la señal de velocidad de la onda de pulso. El cálculo de la tensión de corte es esencial para la medición precisa de la fiebre aftosa 26 y nos recomienda que, siempre que sea posible, los grupos de investigación vasculares utilizan el software que permite a tales mediciones a realizar.

Las evaluaciones de la fiebre aftosa y la dilatación mediada por GTN también son susceptibles a las variaciones ambientales y biológicos 24, como pequeños cambios en el diámetro vascular puedeobtener grandes respuestas de la fiebre aftosa / GTN. Por ejemplo, los valores típicos de fiebre aftosa para los participantes sanos van desde 5-10% 51, que corresponde a un 0,25 - 0,5 mm de cambio en el diámetro arterial para una arteria con un diámetro de 5 mm. Teniendo en cuenta estos pequeños cambios en el diámetro arterial, se debe prestar especial atención a los factores técnicos y biológicos que pueden influir en la medición. De hecho, la fiebre aftosa puede verse afectada por una variedad de factores biológicos y de comportamiento tales como la activación simpática 52, privación de sueño 53, el consumo de cafeína 54, fumando 55, la terapia antioxidante 56 y la hora de día 57. Por consiguiente, es importante controlar estos factores mediante la utilización de la información de las directrices establecidas 24,25.

Evaluación de la aterosclerosis avanzada, pero subclínica se realizó utilizando cIMT. La técnica se ha utilizado en varias poblaciones clínicas y proporciona gran detalle en st arterialructure en comparación con las técnicas más sofisticadas, como la resonancia magnética 34. Al igual que con las otras técnicas vasculares, la medición de cIMT requiere una cuidadosa consideración de factores técnicos que pueden afectar a la medición. Generalmente, cIMT debe realizarse en áreas libres de la placa, en la pared del fondo de la arteria carótida común. De manera similar a la fiebre aftosa, la medición de cIMT se realiza utilizando ecografía de alta resolución y así es altamente dependiente del usuario. Coeficiente de variación (CofV) rango de 2.4 Respuesta - 18,3% 58, mientras que para la fiebre aftosa es 1-84% 59. Sin embargo, incluso cuando ambas técnicas se realizan por ultrasonografistas competentes con factores externos bien controlada, sigue existiendo una alta CofV 58,60,61. Una razón para esto podría ser que el análisis de las fronteras vasculares se llevan a cabo utilizando métodos manuales 60,61. Dicho análisis puede reducir la fiabilidad como artefactos de imagen como fronteras falsas, el ruido de la ultrasound señal, y la distorsión de los vasos pueden afectar a la interpretación de la imagen 22.

La evolución reciente de software automatizado de detección de borde continuo han mejorado en gran medida la detección de los límites de la pared vascular 21,22. En el presente estudio, el software de VIA se utilizó para medir el diámetro de la arteria braquial, mientras que la MGA se utilizó para detectar cIMT. El uso de este software reduce en gran medida la dependencia del operador, aún en el caso de AMS, algún grado de control del operador está disponible en situaciones en las que la calidad de imagen puede ser pobre 62. Los laboratorios que utilizan el software de detección de bordes automatizados generalmente tienden a tener baja CofV 58,63,64, por lo que debe ser el objetivo de todos los laboratorios de investigación vasculares para incorporar la medición automatizada de límites vasculares con el fin de asegurar la exactitud de los resultados. También es una buena práctica para informar los resultados de los estudios de reproducibilidad de los protocolos específicos al publicar los resultados del estudio.

6-9, todavía hay una escasez de estudios que han examinado la relación entre la mala función endotelial y resultados cardiovasculares adversos, tales como infarto de miocardio y accidente cerebrovascular. Se requieren más estudios prospectivos para abordar estas preocupaciones. Otra limitación es el uso de los operadores humanos para llevar a cabo las evaluaciones y llevar a cabo el análisis. Esto introduce una fuente potencial de sesgo; sin embargo, esto puede ser limitado por el cegamiento al operador los resultados o asegurar que el lector es diferente de la del operador. EllaTambién es importante asegurar que el lector sigue un protocolo normalizado para el análisis de datos, de modo que todos los datos se analizaron de forma coherente.

En resumen, el presente manuscrito se proporciona información detallada sobre las medidas metodológicas necesarias para realizar con éxito las evaluaciones de los microvasos y la función endotelial gran buque, así como la morfología vascular de la circulación periférica. Cuando se usan juntos, las evaluaciones proporcionan información global sobre las distintas etapas de la aterosclerosis. Otros estudios prospectivos que examinan el papel potencial de diagnóstico de estas técnicas están garantizados.

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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