En icke-invasiv förfarande för bedömning endotelfunktion visas med Endo-PAT 2000.
Endotelet är en delikat monolager av celler som rader alla blodkärl, och som omfattar de systemiska och lymfatiska kapillärer. Med stöd av arsenalen av parakrina faktorer som den utsöndrar reglerar endotelet de kontraktila och proliferativa tillstånd av den underliggande vaskulär glatt muskulatur, liksom samspelet i kärlväggen med cirkulerande blod element. På grund av dess centrala roll inom fartyget tonen och tillväxt, sin ställning som inkörsport till cirkulerande immunceller, och dess lokala regleringen av hemostas och koagulation, är den väl fungerande endotelet nyckeln till hjärt-och kärlhälsa. Omvänt är det tidigaste oordning i de flesta kärlsjukdomar endoteldysfunktion.
I den arteriella cirkulationen, utövar den friska endotelet i allmänhet en vasodilaterande effekt på glatt muskulatur. Det finns ett antal metoder för bedömning endotel vasodilaterande funktion. Den Endo-PAT 2000 är en ny enhet som används för att bedöma endotelfunktion vasodilaterande funktion i en snabb och icke-invasiv sätt. Till skillnad från den vanliga tekniken med duplex ultra-ultraljud för att bedöma blodflödesförtjockning, det är helt icke-operatörsberoende, och utrustningen är en storleksordning billigare. Enheten registrerar endotel-medierad förändringar i den digitala puls vågform kallas PAT (perifer arteriell Tone) signal, mätt med ett par nya modifierad plethysmographic sonder ligger på fingret index på varje hand. Endotel-medierad förändringar i PAT signalen utlöses genom att skapa en nedströms hyperemic svar. Hyperemi är inducerad av blockerade blodflödet genom armartären i 5 minuter med hjälp av en uppblåsbar manschett på en hand. Svaret på reaktiv hyperemi beräknas automatiskt av systemet. En klapp förhållandet är skapad med posten och pre värden ocklusion. Dessa värden är normaliserade till mätningar från kontraindikationer laterala arm, som fungerar som kontroll för icke-endotelceller beroende systemiska effekter. Framför allt, styr denna normalisering för svängningar i sympatiska nerv utflöde som kan framkalla förändringar i perifer arteriell tonen som finns ovanpå hyperemic svar.
I denna video visar vi hur du använder Endo-PAT 2000 att utföra en kliniskt relevant bedömning av endotelceller vasodilaterande funktion.
Den största orsaken till sjuklighet och dödlighet i hela världen är aterosklerotisk kärlsjukdom, vilket leder till stroke, hjärtinfarkt, hjärtsvikt, njursvikt, rupturerat aneurysm eller emboli, claudicatio intermittens och kallbrand 1,2. Endoteldysfunktion är en av de tidigaste händelserna i patofysiologiska processen som leder till dessa aterosklerotiska sjukdomar 3. Dessutom endoteldysfunktion bidrar till utvecklingen av sjukdomen, genom att underlätta inflammation och trombos. 4-6. Den traditionella kardiovaskulära riskfaktorer är förknippade med endotelceller vasodilaterare dysfunktion 7-11. Endothelial vasodilaterande dysfunktion kan påvisas i till synes friska individer som är i riskzonen för att utveckla hjärt-kärlsjukdom 12. Dessutom är slutsatsen av endotelceller vasodilaterande dysfunktion prediktiva för större negativa kardiovaskulära händelser samt mortalitet 13-16.
Den vasodilatorer släpptes av endotelet inkluderar vasodilaterande prostanoider som prostacyklin, peptider som adrenomedullin och förmak natriuretisk peptid, och små molekyler som endotelet beroende hyperpolarizing faktor, kolmonoxid och kväveoxid 17. Dessutom kan effekten av hyperpolarizing strömmar som genereras i endotelet överföras till underliggande vaskulär glatt muskulatur i mindre fartyg, avkopplande dem 18. En indirekt bedömning av den generationen av dessa endotelceller vasodilaterande influenser kan vinnas genom att studera vaskulär reaktivitet. Den vanligaste metoden för att bedöma endotelceller reglering av vaskulär reaktivitet icke-invasivt har duplex ultraljud för att upptäcka blodflödesförtjockning av brachialartär 19.
Dragkraften av vätskeflöde stimulerar endotelet att släppa vasodilaterare, framförallt kväveoxid 20. Detta fenomen kan observeras med ultraljud i armartären under ökningar underarm blodflödet som orsakas av reaktiv hyperemi 19. Denna teknik har i stor utsträckning använts för att dokumentera sammanslutning av endotelceller vasodilaterande dysfunktion med kardiovaskulära riskfaktorer, förhållandet av endotelceller vasodilaterande dysfunktion till olika biomarkörer, som C-reaktivt peptid, eller asymmetrisk dimethylarginine (den endogena antagonist av kväveoxid syntas), och korrigering av endotelceller vasodilaterande funktion med närings-och livsstilsförändringar samt med användning av ACE-hämmare, angiotensinreceptorblockerare, statiner, insulin sensibiliserande ämnen eller acetylsalicylsyra 21-23.
Bedömningen av blodflödesförtjockning av brachialartär ultraljud kräver dyr utrustning, är mycket operatörsberoende har svaret ett mycket litet dynamiskt omfång och signal-brus-förhållandet är låg. Nya metoder att lösa dessa problem med bedömning av endotelceller vasodilaterande funktion behövs 24. Den Endo-PAT 2000 är en ny metod för att bedöma endotelfunktion vasodilaterande funktion i en snabb icke-invasiv sätt. Tekniken ger värden för beräkning av ett reaktivt Hyperemia Index (RHI), vilket ger en indikation på endotelial vasodilaterande funktion. Det RHI är efter att-pre ocklusion PAT signal förhållandet i ockluderade armen, jämfört med samma kvot i kontrollgruppen, och korrigerat för baslinjen kärltonus. Studier med EndoPAT har visat att RHI betyget reflekterar NO-biotillgänglighet 25. Det RHI korrelerar med mätning av endotelfunktion vasodilaterande funktion i hjärtats kranskärl 26 och med brachialis mul-och klövsjuka 27. Patienter med en högre grad av hjärt-kärlsjukdom uppvisar en lägre poäng 28 och värderingar är också lägre i andra tillstånd associerade med nedsatt endotelfunktion och risken för hjärt-kärlsjukdom 29-33. Särskilt RHI värden verkar vara prediktiva för kardiovaskulära händelser 35. En låg RHI (som anger endoteldysfunktion) kan vändas med behandling 36.
Sammanfattningsvis har vi visat hur man utför ett pålitligt och reproducerbart test för endotelfunktion vasodilaterande funktion med Endo-PAT 2000. Testet är icke-invasiv, lätt att utföra, och är ett användbart sökverktyg. Dess användbarhet i klinisk uppföljning av endotelfunktion och att skräddarsy sjukdomar är under utredning.
The authors have nothing to disclose.
Författarna vill tacka Koby Sheffy, PhD för hans insiktsfulla genomgång av detta arbete och William Sotka för löpande stöd och tekniskt bistånd.
Detta arbete stöddes delvis av anslag från National Institutes of Health (K12 HL087746, RC2HL103400, 1U01HL100397) och Kalifornien tobaksrelaterade sjukdomar Research Program vid University of California (18XT-0098).