Ультразвук Оценка эндотелиальной-зависимости расхода вазодилатации артерии плечевого в клинических исследований

Summary

Дисфункция эндотелия ассоциируется с многочисленными болезненных состояний и является предиктором сердечно-сосудистых осложнений у человека. Flow-вазодилятацию (ящур) является неинвазивным методом ультразвуковой оценки функции эндотелия. Методологические выбор и опыт оператора могут повлиять на результаты. Системный подход к ящуру в исследованиях на людях обсуждается здесь.

Abstract

Сосудистый эндотелий монослой клеток, которые покрывают внутреннюю часть кровеносных сосудов и обеспечивают как структурные и функциональные роли. Эндотелий действует как барьер, предотвращая адгезию лейкоцитов и агрегацию, а также контрольный проницаемость для компонентов плазмы. Функционально, эндотелий влияет сосудистого тонуса.

Дисфункция эндотелия является дисбаланс между химическими веществами, которые регулируют тонус сосудов, thombroresistance, клеточную пролиферацию и митоза. Это первый шаг в развитии атеросклероза и связана с ишемической болезнью сердца, заболевания периферических артерий, сердечной недостаточности, гипертонии и гиперлипидемии.

Первая демонстрация эндотелиальной дисфункции включать непосредственное вливание ацетилхолина и количественной коронарной ангиографии. Ацетилхолин связывается с мускариновых рецепторов на поверхности эндотелиальных клеток, что приводит к увеличению внутриклеточного кальция и увеличилась Niческий оксид (NO) производства. У пациентов с неповрежденной эндотелия, вазодилатация наблюдалось в то время как пациенты с повреждением эндотелия испытал парадоксальную вазоконстрикцию.

Там существует неинвазивный, метод в естественных условиях для измерения функции эндотелия периферических артерий с использованием высокого разрешения ультразвука В-типа. Эндотелиальной функции периферических артерий тесно связана с функцией коронарной артерии. Этот метод измеряет изменение диаметра процентное плечевой артерии в течение периода реактивной гиперемии следующей ишемии конечности.

Эта техника, известная как эндотелий-зависимой, потока вазодилатации (ящур) имеет значение в клинических условиях исследования. Тем не менее, ряд физиологических и технических вопросов может повлиять на точность результатов и надлежащих принципов методики были опубликованы. Несмотря на руководящих принципов, ящур остается в большой степени зависит от оператора и представляет крутой кривой обучения.Данная статья представляет собой стандартизированный метод для измерения ящура в плечевой артерии на плече и предлагает предложения по снижению изменчивости внутри оператора.

Introduction

Сосудистый эндотелий человек обеспечивает структурные и функциональные роли в организме. В гистологических срезах, эндотелий появляется маленький, содержащую тонкий слой клеток толщиной 1-2 мкм, сидящих на вершине слоем гладкомышечных клеток (СМИ) и толстым слоем соединительной ткани (адвентиции). В целом, эндотелий обеспечивает широкую область для обмена информацией между кровью и сосудистой гладкой мышечной ткани. По одной из оценок, в площади поперечного сечения 700 м ² и массой 1000-1500 г в 70 кг человек, сравнима по массе в печень ^1. Здоровый эндотелий позволяет механическое химической сигнальной трансдукции для поддержания гомеостаза кровеносного сосуда. Дисфункция эндотелия является дисбаланс этих посредников и первым шагом в сосудистых заболеваний, присутствует до гистологического доказательства атеросклероза. Неинвазивный метод в естественных условиях для количественной оценки функции сосудорасширяющий людскихартерии существует. Этот метод, эндотелий-зависимой, поток вазодилатации (ДФМ) широко используется в клинических испытаниях.

Эндотелий играет роль структурного компонента сосудистой и производит компоненты внеклеточного матрикса, такие как гликозаминогликаны и фибронектин ^2. Долгосрочные изменения в потоке крови и острым повреждением артерии может привести к структурных изменений. Функционально, сосудистые эндотелиальные клетки участвуют в регулировании тонуса сосудов, воспалительных процессов, antithrombosis, и антикоагулянтной терапии. Клетки эндотелия влияют сужение сосудов через эндотелина а расширение сосудов опосредуется оксида азота (NO), простациклин, и эндотелия происходит гиперпол фактором (EDHF) ^3-6.

Дисфункция эндотелия является нарушение любого из этих посредников и первый шаг в атеросклероза. Не удивительно, что в качестве механизма болезни, она связана с количеством клинически важнымусловия, такие как болезнь коронарных артерий, гипертонии и сахарного диабета ^7-11. Важно отметить, что дисфункция эндотелия может наблюдаться у лиц без диагностированной сердечно-сосудистых заболеваний и является предиктором будущих сердечно-сосудистых событий ^7,12,13. Одним из показателей эндотелиальной дисфункции, в комбинации со счетом Framingham, может обеспечить дополнительную прогностическую информацию только выше ¹⁴ либо меры.

Меры эндотелиальной дисфункции может привести к прямой настой из фармакологического агента. Intercoronary инфузии ацетилхолина, например, в сочетании с количественной ангиографии показывает расширение кровеносных сосудов у пациентов с интактным эндотелием. Тем не менее, люди с опытом повреждение эндотелия парадоксальной вазоконстрикции. ¹⁵ В периферических артерий, настой фармакологического агента с измерения расхода по калибровочной-деформированного плетизмографии можно ^16.

Агентс, что непосредственно влияет на эндотелий и вызвать химический сигнал называют эндотелий-зависимой сосудорасширяющие. Ацетилхолин, например, действует на мускариновые рецепторы на эндотелиальных клетках, что приводит к увеличению концентрации внутри-клеточную активацию кальция, синтазы оксида азота и расширение кровеносных сосудов. Агенты, которые влияют на расширение сосудов без участия эндотелия называются эндотелия-независимых агентов. Нитроглицерин, например, активирует растворимую гуанил циклазу и циклический гуанозин-3 ', 5'– monophasphate (цГМФ), который опосредует сосудов в стенке сосуда с помощью протеинкиназ регулирования внутриклеточные концентрации кальция ^17.

Существует неинвазивный метод в естественных условиях количественного эндотелиальной дисфункции, введенный Celermajer и соратников под названием "поток-опосредованной, эндотелий-зависимой вазодилатации" (ящур) ^18. Вкратце, изменения в артериальный кровоток стресс открыт чувствительных к сдвигу ионов чанНелс в эндотелии. Сигнал tranduced через второго мессенджера каскада и активирует эндотелиальной синтазы оксида (Енос), генерации NO. Этот вид диффундирует через клеточную мембрану в соседних клеток гладких мышц (SMC). В SMC, сигнал трансдуцированных, снижение внутриклеточной концентрации кальция и влияя вазорелаксации ^19. Диаметр просвета артерии увеличивается, что приводит к увеличению потока крови в соответствии с уравнением Хаген-Poiseullie. Эффект ящура могут быть отменены с введением синтазы NO, такие как моно-метиларгинин (L-NMMA) ^20.

Celermajer соавт. Инновационная работа позволила использование высокого разрешения в В-режиме УЗИ, чтобы оценить изменения в диаметре артерии во время реактивной гиперемии, которая следует ишемии. В этой технике, человеческий субъект опирается на спине, а диаметр плечевой артерии измеряется в продольной плоскости. Кровь-pressuRe манжеты используется для создания ишемии в конечности. После выпуска манжету диаметр артерии измеряется снова. Быстрое изменение напряжения сдвига является стимулом для NO вазодилатации. Простое уравнение описывает изменение диаметра по отношению к базовому диаметру (уравнение 1). Полное обсуждение параметров этого уравнения, гиперемии и базового диаметра, можно найти в Протоколе и Результаты разделы.

<!–

Equation 1: Percent FMD

%FMD =

–>

В многочисленных исследованиях, процентов ящур был обнаружен предсказать сердечно-сосудистых событий у пациентов с установленной сердечно-сосудистых заболеваний ^21-24. Корреляция между плечевой процентов артерии ящура и коронарной артерии ящур был создан Андерсоном и соавт., Демоновtrating связь между периферийными измерений и более клинически соответствующих ишемических изменений в сердце ^25. Ящур не демонстрирует максимальное расширение сосудов судна. Чтобы оценить это, ящур может следовать эндотелий-зависимой, нитроглицерин вазодилатации одного и того же судна.

Есть технические вопросы, влияющие на измерение процента ящура. С момента введения техники, несколько исследований показали высокую степень пределах объекта и от межоператорских изменчивостью ^26. Было показано, что физиологические факторы, такие как курение, антигипертензивных препаратов, времени суток, и натощак влияют процентов ящура. Кроме того, технические решения, такие как положение манжеты по отношению к месту измерения и продолжительности окклюзии было показано, что влияет на измерение ^27,28. Были опубликованы руководящие принципы, которые описывают текущее консенсуса и позволяют стандартизации техники междулаборатории ^19,29.

Несмотря на развивающийся консенсуса по технике, поток-опосредованной вазодилатации прежнему сильно зависит с длинной кривой обучения оператора. Corretti, например, рекомендует УЗИ полные 100 сканирований под надзором опытного следователя перед началом работы самостоятельно. Чтобы поддерживать уровень необходимых знаний, рекомендуется техник полные 100 сканирований в год. Для исследователей с небольшой выборки населения и ограниченными ресурсами, обучение представляет собой барьер для вступления. Эта статья продемонстрирует метод потока вазодилатации плечевой артерии в предплечье и предложить технические предложения по снижению изменчивости внутри оператора.

Protocol

Следующая процедура, разработанная в рамках исследования следователь по инициативе, был рассмотрен и одобрен в Университете Калифорнии, Сан-Франциско (UCSF) комитет по исследованиям человека (КПЧ) и всех участников информированное согласие. 1 Оборудование Использу?…

Representative Results

Основные переменные потока вазодилатации, показаны в таблице 1. Переменная Описание Средняя скорость (см / сек) Среднее артериальное скорость крови в среднем 50% от просвета в течение одного сердечн?…

Discussion

Дисфункция эндотелия является дисбаланс в химических медиаторов, влияющих на тонус сосудов и ранний шаг в развитии атеросклероза. Измерение реактивность артерии является способ оценить состояние этих химических путей. Как прямые, так и косвенные методы оценки реактивности существую…

Materials

Name of Material/ Equipment	Company	Catalog Number	Comments/Description
Philips HD 11XE ultrasound	Philips Healthcare
5-12 MHz linear array transducer	Philips Healthcare	L12-5
Ultrasound gel	Parker Laboratories
Vascular Research Tools v.5.0	Medical Imaging Applications, LLC
MIA Gating module	Medical Imaging Applications, LLC
Desktop PC	Dell, Inc
Windows XP	Microsoft, Inc
5 cm tourniquet blood pressure cuff	Hokanson	SC 5
Hand-held aneroid manometer	Welch Allyn	DS66