Summary

Ikke-invasiv vurdering af mikrovaskulære og endotelfunktion

Published: January 29, 2013
doi:

Summary

Capillaroscopy er en non-invasiv, relativt billig metode til direkte visualisering af mikrocirkulationen. Underarmen blodgennemstrømning teknik giver accepterede ikke-invasive foranstaltninger af endotelfunktion.

Abstract

Forfatterne har anvendt capillaroscopy og underarm blodgennemstrømningen teknikker til at undersøge den rolle, microvascular dysfunktion i patogenesen af ​​kardiovaskulær sygdom. Capillaroscopy er en non-invasiv, relativt billig metode til direkte visualisering af mikrocirkulationen. Procent kapillar rekruttering vurderes ved at dividere den øgede kapillære densitet induceret af postocclusive reaktiv hyperæmi (postocclusive reaktiv hyperæmi kapillær densitet minus baseline kapillær densitet), med den maksimale kapillær densitet (observeret under passiv venøs okklusion). Procent perfunderet kapillærer repræsenterer andelen af ​​alle kapillærer stede, der perfunderes (funktionelt aktivt), og beregnes ved at dividere postocclusive reaktiv hyperæmi kapillær densitet med den maksimale kapillær densitet. Både procent kapillar rekruttering og procent perfunderet kapillærer afspejler antallet af funktionelle kapillærer. Underarmen blodgennemstrømning (FBF) teknikken provides accepteret ikke-invasive foranstaltninger af endotelfunktion: Forholdet FBF max / FBF-basen er beregnet som et estimat af vasodilation, ved at dividere middelværdien af de fire FBF max værdier ved gennemsnittet af de fire FBF værdigrundlag. Underarmen vaskulær modstand ved maksimal vasodilation (FVR max) beregnes som det gennemsnitlige arterielle tryk (MAP) divideret med FBF max. Både capillaroscopy og underarm teknikker er let acceptabel for patienterne og kan læres hurtigt.

Den mikrovaskulær og endotelfunktion måler opnået under anvendelse af de metoder, der er beskrevet i dette dokument kan have fremtidig nytte i kliniske patientsituationer kardiovaskulære risikobegrænsende strategier. Som vi har offentliggjort rapporter, der påviser, at mikrovaskulær og endotel dysfunktion findes i de indledende faser af hypertension, herunder prehypertension, kan mikrovaskulære og endotelfunktion foranstaltninger i sidste ende hjælpe med tidlig identifikation, Risiko-stratificering og forebyggelse af slutstadiet vaskulær patologi, med dens potentielt fatale konsekvenser.

Protocol

Case Præsentation (påkrævet, hvis relevant): NA, det er stadig en eksperimentel forskning procedure, der endnu ikke er brugt klinisk. Diagnose, vurdering, og Plan (påkrævet, hvis relevant): NA, det er stadig en eksperimentel forskning procedure, der endnu ikke er brugt klinisk. Procedure (påkrævet): Denne del skal omfatte en trin-for-trin beskrivelse af relevante procedurer, der opfylder nedenstående retn…

Representative Results

Forskelle i udseendet af mikrovaskulaturen mellem normotensive og hypertensive personer er indlysende ved at sammenligne figurerne 4 og 5. Figur 4 viser den typiske net af lige kapillærer i godt organiseret rækker i en normotensive individ. I modsætning hertil viser figur 5 et mere disarranged mønster af krympede, coiled kapillærer. Forfatterne har en vedvarende interesse i rollen microvascular dysfunktion i patogenesen af ​​kardiov…

Discussion

Capillaroscopy (kapillar mikroskopi) er en ikke-standardiseret mål for kapillær struktur. Imidlertid i øjeblikket, er der ingen standardmetoder til direkte vurdering af kapillær structure.Furthermore, er kapillær mikroskopi været meget anvendt til direkte vurdering af capillarydensity i et stort og voksende publiceret arbejde 12, 13, 10, 11, 14-18 . Derudover har vi valideret den kapillære mikroskopi teknik ved at korrelere capillaroscopy resultater med underarmen blodgennemstrømning, et veletableret …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Dette arbejde blev støttet af Grant Award Numbers R01HL096593 og K23HL72825 fra National Heart, Lung, og Blood Institute. Indholdet er udelukkende ansvar Thomas Jefferson University og repræsenterer ikke nødvendigvis de officielle synspunkter National Heart, Lung, og Blood Institute eller National Institutes of Health.

References

  1. Serne, E. H., Gans, R. O., ter Maaten, J. C., ter Wee, P. M., Donker, A. J., Stehouwer, C. D. Capillary recruitment is impaired in essential hypertension and relates to insulin’s metabolic and vascular actions. Cardiovasc. Res. 49, 161-168 (2001).
  2. Bollinger, A., Fagrell, B. . Clinical Capillaroscopy: A guide to its use in clinical research and practice. , (1990).
  3. Antonios, T. F., Rattray, F. E., Singer, D. R., Markandu, N. D., Mortimer, P. S., MacGregor, G. A. Maximization of skin capillaries during intravital video-microscopy in essential hypertension: comparison between venous congestion, reactive hyperaemia and core heat load tests. Clin. Sci. (Lond). 97, 523-528 (1999).
  4. Sivertsson, R. The hemodynamic importance of structural vascular changes in essential hypertension. Acta. Physiol. Scand. Suppl. 343, 1-56 (1970).
  5. Raitakari, O. T., Celermajer, D. S. Testing for endothelial dysfunction. Ann. Med. 32, 293-304 (2000).
  6. Tousoulis, D., Antoniades, C., Stefanadis, C. Evaluating endothelial function in humans: a guide to invasive and non-invasive techniques. Heart. 91, 553-558 (2005).
  7. Higashi, Y., Sasaki, S., Nakagawa, K., Matsuura, H., Kajiyama, G., Oshima, T. A noninvasive measurement of reactive hyperemia that can be used to assess resistance artery endothelial function in humans. Am. J. Cardiol. 87, 121-125 (2001).
  8. Higashi, Y., Yoshizumi, M. New methods to evaluate endothelial function: method for assessingendothelial function in humans using a strain-gauge plethysmography: nitric oxide-dependent and independent vasodilation. J. Pharmacol. Sci. 93, 399-404 (2003).
  9. Lind, L., Sarabi, M., Millgard, J. Methodological aspects of the evaluation of endothelium dependent vasodilatation in the human forearm. Clin. Physiol. 18, 81-87 (1998).
  10. Cheng, C., Diamond, J. J., Falkner, B. Functional capillary rarefaction in mild blood pressure elevation. Clinical and Translational Science. 1, 75-79 (2008).
  11. Cheng, C., Daskalakis, C., Falkner, B. Capillary rarefaction in treated and untreated hypertensive subjects. Therapeutic Advances in Cardiovascular Disease. 2, 79-88 (2008).
  12. Antonios, T. F., Singer, D. R., Markandu, N. D., Mortimer, P. S., MacGregor, G. A. Rarefaction of skin capillaries in borderline essential hypertension suggests an early structural abnormality. Hypertension. 34, 655-658 (1999).
  13. Noon, J. P., Walker, B. R., Webb, D. J., et al. Impaired microvascular dilatation and capillary rarefaction in young adults with a predisposition to high blood pressure. J. Clin. Invest. 99, 1873-1879 (1997).
  14. Antonios, T. F., Rattray, F. M., Singer, D. R., Markandu, N. D., Mortimer, P. S., MacGregor, G. A. Rarefaction of skin capillaries in normotensive offspring of individuals with essential hypertension. Heart. 89, 175-178 (2003).
  15. de Jongh, R. T., Ijzerman, R. G., Serne, E. H., et al. Visceral and truncal subcutaneous adipose tissue are associated with impaired capillary recruitment in healthy individuals. J. Clin. Endocrinol. Metab. 91, 5100-5106 (2006).
  16. de Jongh, R. T., Serne, E. H., Ijzerman, R. G., de Vries, G., Stehouwer, C. D. Free fatty acid levels modulate microvascular function: relevance for obesity-associated insulin resistance, hypertension, and microangiopathy. Diabetes. 53, 2873-2882 (2004).
  17. de Jongh, R. T., Serne, E. H., RG, I. J., Stehouwer, C. D. Microvascular function: a potential link betweensalt sensitivity, insulin resistance and hypertension. J. Hypertens. 25, 1887-1893 (2007).
  18. Ijzerman, R. G., Voordouw, J. J., Van Weissenbruch, M. M., et al. TNF-alpha levels are associated withskin capillary recruitment in humans: a potential explanation for the relationship between TNF-alpha and insulin resistance. Clin. Sci. (Lond). 110, 361-368 (2006).
  19. Yvonne-Tee, G. B., Rasool, A. H., Halim, A. S., Rahman, A. R. Noninvasive assessment of cutaneous vascular function in vivo using capillaroscopy, plethysmography and laser-Doppler instruments: its strengths and weaknesses. Clin. Hemorheol. Microcirc. 34, 457-473 (2006).
  20. Wilkinson, I. B., Webb, D. J. Venous occlusion plethysmography in cardiovascular research: methodology and clinical applications. Br. J. Clin. Pharmacol. 52, 631-646 (2001).
  21. Thijssen, D. H., Bleeker, M. W., Smits, P., Hopman, M. T. Reproducibility of blood flow and post-occlusive reactive hyperaemia as measured by venous occlusion plethysmography. Clin. Sci. (Lond). 108, 151-157 (2005).
  22. Leslie, S. J., Attina, T., Hultsch, E., et al. Comparison of two plethysmography systems in assessment of forearm blood flow. J. Appl. Physiol. 96, 1794-179 (2004).
  23. James, M. A., Tullett, J., Hemsley, A. G., Shore, A. C. Effects of aging and hypertension on the microcirculation. Hypertension. 47, 968-9674 (2006).
  24. Debbabi, H., Uzan, L., Mourad, J. J., Safar, M., Levy, B. I., Tibirica, E. Increased skin capillary density in treated essential hypertensive patients. Am. J. Hypertens. 19, 477-483 (2006).
  25. Serne, E. H., Gans, R. O., ter Maaten, J. C., Tangelder, G. J., Donker, A. J., Stehouwer, C. D. Impaired skincapillary recruitment in essential hypertension is caused by both functional and structural capillary rarefaction. Hypertension. 38, 238-242 (2001).
  26. Carpentier, P. H. New techniques for clinical assessment of the peripheral microcirculation. Drugs. 58, 17-22 (2001).
  27. Shore, A. C. Capillaroscopy and the measurement of capillary pressure. Br. J. Clin. Pharmacol. 50, 501-513 (2000).
check_url/50008?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Cheng, C., Daskalakis, C., Falkner, B. Non-invasive Assessment of Microvascular and Endothelial Function. J. Vis. Exp. (71), e50008, doi:10.3791/50008 (2013).

View Video