Summary

Non-invasiv Vurdering av Mikrovaskulær og endotelfunksjon

Published: January 29, 2013
doi:

Summary

Capillaroscopy er en ikke-invasiv, relativt billig metode for direkte visualisere mikrosirkulasjonen. Underarmen blodstrømmen teknikk gir akseptert ikke-invasive tiltak av endotelfunksjon.

Abstract

Forfatterne har benyttet capillaroscopy og underarm blodstrøm teknikker for å undersøke hvilken rolle mikrovaskulær dysfunksjon i patogenesen av hjerte-og karsykdommer. Capillaroscopy er en ikke-invasiv, relativt billig metode for direkte visualisere mikrosirkulasjonen. Prosent kapillær rekruttering vurderes ved å dele økningen i kapillær tetthet indusert av postocclusive reaktiv hyperemi (postocclusive reaktiv hyperemi kapillær tetthet minus baseline kapillær tetthet), ved maksimal kapillær tetthet (observert under passiv venøs okklusjon). Prosent perfunderte kapillærer representerer andelen av alle kapillærer foreliggende som perfused (funksjonelt aktiv), og er beregnet ved å dividere postocclusive reaktiv hyperemi kapillær tetthet ved maksimal kapillær tetthet. Både prosent kapillær rekruttering og prosent perfunderte kapillærer gjenspeile antall funksjonelle kapillærer. Underarmen blodstrømmen (FBF) teknikken provides akseptert ikke-invasive målinger av endotelfunksjon: Forholdet FBF max / FBF basen er beregnet som et anslag på vasodilatasjon, ved å dele gjennomsnittet av de fire FBF maks verdier ved gjennomsnittet av de fire FBF grunnleggende verdier. Underarm vaskulær motstand ved maksimal vasodilatasjon (FVR max) beregnes som gjennomsnittlig arterietrykk (MAP) delt på FBF maks. Både capillaroscopy og underarm teknikker er lett akseptert av pasienter og kan læres raskt.

Den mikrovaskulær og endotelfunksjon måler oppnådd ved bruk av de metoder som er beskrevet i denne artikkelen kan ha fremtidig nytte i klinisk pasient hjerte risikoreduserende strategier. Som vi har publisert rapporter som viser at mikrovaskulær og endotelial dysfunksjon er funnet i innledende stadier av hypertensjon, inkludert prehypertension kan mikrovaskulære og endotelfunksjon tiltak slutt hjelpe tidlig identifisering, Risiko-stratifisering og forebygging av end-stage vaskulær patologi, med sine potensielt fatale konsekvenser.

Protocol

Tilfelle Presentasjon (påkrevd, dersom det er aktuelt): NA, dette er fortsatt en eksperimentell forskning prosedyre, ikke ennå brukt klinisk. Diagnose, vurdering og Plan (påkrevd, hvis det er aktuelt): NA, dette er fortsatt en eksperimentell forskning prosedyre, ikke ennå brukt klinisk. Prosedyre (påkrevd): Denne delen skal inneholde en steg-for-steg beskrivelse av relevante prosedyrer, møte retningslinjene…

Representative Results

Forskjeller i utseende microvasculature mellom normotensive og hypertensive individer er åpenbart ved å sammenligne figurene 4 og 5. Figur 4 viser typisk nettverk av rette kapillærene i godt organisert rader i en normotensiv individ. I kontrast, demonstrerer fig 5 en mer uorden mønster av krympet, kveilet kapillærer. Forfatterne har en pågående interesse i rollen som mikrovaskulær dysfunksjon i patogenesen av hjerte-og karsykdommer. …

Discussion

Capillaroscopy (kapillært mikroskopi) er en ikke-standard mål på kapillarstruktur. Men foreløpig er det ingen standard metoder for direkte vurdering av kapillær structure.Furthermore har kapillær mikroskopi blitt mye brukt til direkte evaluering av capillarydensity i et stort og voksende kropp av publisert arbeid 12, 13, 10, 11, 14-18 . I tillegg har vi validert kapillær mikroskopi teknikk ved å korrelere capillaroscopy funn med underarmen blodstrømmen, en veletablert mål på vaskulær funksjon…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Dette arbeidet ble støttet av Grant Award Numbers R01HL096593 og K23HL72825 fra National Heart, Lung, and Blood Institute. Innholdet er utelukkende ansvaret til Thomas Jefferson University og representerer ikke nødvendigvis de offisielle utsikt over National Heart, Lung, and 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