Summary

Icke-invasiv bedömning av Microvascular och endotelfunktion

Published: January 29, 2013
doi:

Summary

Capillaroscopy är en icke-invasiv, relativt billig metod för direkt visualisering av mikrocirkulationen. Underarmen blodflödet teknik ger god icke-invasiva åtgärder endotelfunktion.

Abstract

Författarna har använt capillaroscopy och underarm tekniker blodflödet för att undersöka vilken roll mikrovaskulära dysfunktion i patogenes av hjärt-kärlsjukdom. Capillaroscopy är en icke-invasiv, relativt billig metod för direkt visualisering av mikrocirkulationen. Procent kapillär rekrytering bedöms genom att dividera ökningen kapillärtäthet inducerad av postocclusive reaktiv hyperemi (postocclusive reaktiv hyperemi kapillär densitet minus baslinjen kapillär densitet), av den maximala kapillär densitet (observerats under passiv venös ocklusion). Procent perfusion kapillärer representerar andelen av alla kapillärer närvarande som perfusion (funktionellt aktiv), och beräknas genom att dividera postocclusive reaktiv hyperemi kapillär densitet av den maximala kapillär densitet. Både procent kapillär rekrytering och procent perfusion kapillärer återspegla antalet funktionella kapillärer. Underarmen blodflödet (FBF) teknik provides accepterade icke-invasiva åtgärder för endotelfunktion: Förhållandet FBF max / FBF bas beräknas som en uppskattning av vasodilatation, genom att dividera medelvärdet av de fyra FBF max värden genom medelvärdet av de fyra FBF grundvärdena. Underarm kärlmotstånd vid maximal vasodilatation (FVR max) beräknas som medelartärtryck (MAP) dividerat med FBF max. Både capillaroscopy och tekniker underarm är lätt accepteras av patienter och kan lära sig snabbt.

Den mikrovaskulära och endotelfunktion åtgärder erhålls med de metoder som beskrivs i detta dokument kan vara framtida nyttan i kliniska patienter kardiovaskulära riskbegränsande strategier. Som vi har publicerat rapporter som visar att mikrovaskulära och endoteldysfunktion finns i inledningsskedet av högt blodtryck, inklusive prehypertension kan mikrovaskulära och endotelfunktion stödåtgärderna slutligen i tidig identifiering, Risk-stratifiering och förebyggande av slutstadiet vaskulär patologi, med potentiellt ödesdigra konsekvenser.

Protocol

Fall Presentation (krävs, om tillämpligt): NA, detta är fortfarande en experimentell forskning förfarande, som ännu inte använts kliniskt. Diagnos, bedömning och plan (obligatoriskt, om tillämpligt): NA, detta är fortfarande en experimentell forskning förfarande, som ännu inte använts kliniskt. Tillvägagångssätt (obligatoriskt): Denna del bör innehålla en steg-för-steg beskrivning av relevanta f…

Representative Results

Skillnader i utseende mellan mikrovaskulaturen normotensiva och hypertensiva individer är uppenbara genom jämförelse av fig. 4 och 5. Figur 4 visar den typiska nätverket av raka kapillärer i väl organiserade rader i en normotensiva individ. Däremot visar figur 5 ett mer oordning mönster av krympta, hoprullade kapillärer. Författarna har ett pågående intresse i rollen av mikrovaskulära dysfunktion i patogenes av hjärt-kärlsjukd…

Discussion

Capillaroscopy (kapillär mikroskopi) är en icke-standard mått på kapillärstruktur. Men nu finns det inga standardmetoder för direkt bedömning av kapillär structure.Furthermore har kapillär mikroskopi använts i stor utsträckning för direkt utvärdering av capillarydensity i en stor och växande mängd publicerade arbeten 12, 13, 10, 11, 14-18 . Dessutom har vi validerat kapillära mikroskopi teknik genom att korrelera capillaroscopy resultat med underarmen blodflöde, en väletablerad mått av vask…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Detta arbete stöddes av beviljande av bidrag nummer R01HL096593 och K23HL72825 från National Heart, Lung, and Blood Institute. Innehållet är endast ansvar Thomas Jefferson University och inte nödvändigtvis representerar officiella ståndpunkter 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