עבודה זו נתמכה על ידי מספרי הפרס להעניק R01HL096593 וK23HL72825 מהלאומי ללב, ריאות ודם מכון. התוכן הוא באחריות בלעדית של אוניברסיטת תומס ג&#39;פרסון, ואינו מייצגים בהכרח את עמדתה הרשמית של המכון הלאומי ללב, ריאות ודם מכון או המכונים הלאומיים לבריאות.

מצגת מקרה (חובה, אם רלוונטי): NA, זה עדיין הליך מחקר ניסיוני, עדיין לא בשימוש קליני. אבחון, הערכה, ותכנית (חובה, אם רלוונטי): NA, זה עדיין הליך מחקר ניסיוני, עדיין לא בשימוש קליני. הליך (חובה): חלק זה צריך לכלול תיאור צעד אחר צעד של נהלים רלוונטיים, עמידה בהנחיות להלן. 1. מיקרוסקופיה נימים (איור 1) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טכניקת capillaroscopy עובדת מSerne ועמיתיו 1. קריטריון לניפוי הליך זה הוא מחלת כלי דם קולגן, מאז מחלת כלי דם קולגן מייצרת שינויי נימים ידועות 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעקבות מהירות מינימאלית 10-שעתי לילה, 20 דקות של מנוחת ישיבה, מדידות כלי דם נעשות לאחת של חצי שעה בין 7ו 11 בבוקר, בחדר שקט, בטמפרטורה מבוקר (נשמר בין 21.5-22.5 המעלות צלזיוס), עם הנושא בתנוחת ישיבה ויד השמאל בגובה לב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Nailfold נימים בעור הגבי של האצבע השלישית הם דמיינו באמצעות stereomicroscope (אולימפוס; מרכז עמק, הרשות הפלסטינית), צמוד ל4 אינסייט SPOT מגה פיקסל מצלמה דיגיטלית בצבע אחד (מספר מודל ב- 1400: מכשירי אבחון; הייטס סטרלינג, MI), ומחשב נייד (Dell Latitude D600: Dell; אוסטין, טקסס). כדי להגביל את התנועה, היד והזרוע השמאלית מכוסות באופן רופף בשמיכה מקופלת, ונחו על שמיכה מקופלת אחרת שמוצבת בבסיס של המיקרוסקופ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תאורת Nailbed מושגת עם מנורת 250-W הלוגן סיבים אופטית (KL 2500LCD: שוט-Fostec; Elmsford, ניו יורק); תאורה נוספת ממקור אור משלים 150W סיבים אופטי הלוגן (מיקרוסקופי לינה וארוחת בוקר, בע&quot;מ, Warrendale, הרשות הפלסטינית) משמשת אצל אנשי פיגמנט כהה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להמחיש את נימי הדם,3.2x אובייקטיבי (אולימפוס 3.2/0.07) משמש להגדלת מערכת כוללת של 38.4x. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שימוש בתוכנת הדמית SPOT מסופקת עם המצלמה, לעומת זאת אור / חושך בצילומי הנימים מוגברות תוך שימוש באותה פונקצית תוכנת SPOT סטנדרטית (מתיחה של רמות בהירות וכהות) על מנת למקסם את הנראות של נימי הדם בכל מקצועות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי לכמת את צפיפות נימים, photomicrographs הדיגיטלי נלקחים כל 3-5 שניות בכל אחד משלושה שלבים, בתחילת מחקר במנוחה, במהלך hyperemia תגובתי postocclusive, ובמהלך חסימת ורידים. (א) בתחילת המחקר במנוחה, photomicrographs נלקחים על פני תקופה של שלוש דקות כדי לזהות נימי perfused במנוחה. (ב) בhyperemia תגובתי postocclusive, photomicrographs נלקחים לכמת נימי perfused תפקודי (בסיס בתוספת מילואי נימים), כמפורט להלן. ראשית, שרוול חסימה בחלק העליון של הזרוע השמאלי מנופח כדי 40 מ&quot;מ כספי מעל לחץ הסיסטולי למשך 10 דקות. Photomicrographs מכן צולם במהלך הדואר דקה הראשונה מייד לאחר שחרור החסימה בעורק, ולדמיין את כל נימי perfused תפקודי. צפיפות נימים נמוכה בעקבות hyperemia תגובתי מציינת גיוס פונקציונלי נימים לקויות, וקלישות לכן פונקציונלית. (ג) בתקופת photomicrographs ורידים הספיגים נלקחים לכמת צפיפות נימים מקסימלי, הכוללת גם perfused (עם תא פעיל דם אדום (RBC) תנועה) וnonperfused (מלא RBCs עומד, והלא נע) 3 נימים כדלקמן. לאחר 10 דקות של מנוחה לאחר הליך hyperemia תגובתי postocclusive, שרוול הזרוע מנופח עד 60 מ&quot;מ כספי עבור 60 שניות, באופן פסיבי מכריח את דם לכל נוכחי נימי הפטנט וphotomicrographs נלקחו בתקופה זו. מאז צפיפות נימים מקסימלי כוללת את כל הנימים מבניות הנוכחיות, ירידה בצפיפות נימים מקסימליים מציינות קלישה מבנית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צפיפות נימים מוגדרת כמספר הנימים לכיכר מילlimeter של עור nailfold, ומחושב כממוצע של ארבע מדידות המתקבלות מארבע התמונות הממוקדות בצורה הברורה ביותר, מעוותות לפחות על ידי תנועה. במחקרים שלנו, ערכים אופייניים לספירה (נימי נימים / מ&quot;מ 2) היו 55-80 לנקודת התחלה, 65-90 לפוסט איסכמי, ו90-105 לחסימת ורידים. ערכים לגיוס נימי אחוזים הם בדרך כלל בין 5% ל 25% (כלומר ~ 10-15%) ואחוז perfused נימים בין 70% ו 95% (כלומר ~ 80-90%), עם ערכי לחץ דם, להיות נמוכים יותר בקרב מאשר normotensives. השחזור של הליך הספירה אומת עם שלושה משקיפים שבצעו הערכות ידניות עצמאיות של צילומים של 10 נבדקים שונים (איור 2). המשקיפים היו עיוורים ללחץ דם והזהות בנושאים אלה. לאחר אימון, ספירה שלאחר מכן בצעה באופן עצמאי הראתה רמה גבוהה של הסכמה. ממוצע פערים בין מדרג ותוך rater היו של יורדr של 2-3 נימים / מ&quot;מ 2, ומקדמי מתאם intraclass היו גדולים יותר מכל 0.90. וריאציה לטווח הקצר של אמצעי capillaroscopy הייתה באותו סדר הגודל כמו הבדלים בין מדרג ותוך rater (כ 2 נימים / מ&quot;מ 2), אבל וריאציה ארוכת טווח שנצפתה על פני 2-3 שנים הייתה בסדר גודל גדול יותר (כ 15 נימים / מ&quot;מ 2), מצביע על כך ששינויי אורך ניתן להבחין בקלות מוריאצית מדרג. אמינות של שני מדדי תפקוד הנימים הייתה גם גבוהה (intraclass מקדם מתאם = 0.84 לגיוס נימי אחוזים ו0.82 אחוזים לנימי perfused). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החוקרים כעת לנצל שיטה מבוססת מחשב לכימות צפיפות נימים באמצעות Image-Pro Plus תוכנת הדמיה (גרסה 6.2, מדיה קיברנטיקה, Inc, Bethesda, MD: איור 3). מתאמי פירסון בין תחילת מחקר, לאחר איסכמי, וVenoספירתנו הגודשת לעשות עם תוכנה וספירות ידניות מקבילות ב 10 נבדקים היו 0.78, 0.78, 0.71 ובהתאמה (כל p &lt;0.05), המצביע הסכם סביר בין שתי שיטות. אמינותם של הרוזנים מבוססי מחשב היא מעט נמוכה מזה של ספירה ידנית, אבל עדיין גבוהה (intraclass מקדם מתאם = 0.91 לתחילת מחקר, 0.86 לפוסט איסכמי, ו0.84 לורידי חסימה). יש לנו נתונים שלא פורסמו גם ממחישים את הקשר בין ספירה אוטומטית עם גורמי סיכון קרדיווסקולריים, כוללים יתר לחץ דם מרובים, שאנחנו כרגע מתכוננים לפרסום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טבלה 1 מסכמת את מדידות צפיפות נימים וחישובים. גיוס נימי אחוזים מוערך על ידי חלוקת העלייה בצפיפות נימים הנגרמת על ידי hyperemia postocclusive תגובתי (צפיפות postocclusive תגובתי hyperemia נימים מינוס צפיפות נימים בסיסיות), על ידי צפיפות הנימים המקסימלי (נצפה במהלך פסיבי Venoחסימתנו). אחוזי perfused הנימים מייצגות את חלקם של כל נוכחי נימי הperfused (תפקודי פעיל), והוא מחושב על ידי חלוקת צפיפות hyperemia תגובתי postocclusive נימים על ידי צפיפות הנימים המקסימלי. שניהם גיוס ואחוזי נימי נימי אחוזים perfused לשקף את מספר הנימים פונקציונליות. ערכים נמוכים יותר לצעדים אלה מצביעים על קלישת נימים פונקציונלית. </li></ol> 2. הערכת תפקוד האנדותל <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תפקוד האנדותל הוא נבדק לפני ואחרי hyperemia תגובתי postocclusive, באמצעות מדידות plethysmography לא פולשנית של זרימת דם זרוע, על פי השיטה של Sivertsson, 4 אשר מנצלת את גירוי האנדותל התלוי של hyperemia תגובתי לגרום התרחבות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עם הנושא בתנוחת הישיבה לאחר 10 דקות של מנוחת פרקדן, כספית במד מתח גומי שנמתח עד 10% מאורכו המנוחה שלו הוא כרך arounד 5 הסנטימטר לזרועו של הנושא בהמשך הפוסות antecubital. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> המתח-המד מחובר לplethysmograph (EC-4: DE Hokanson, Inc; לוויו, וושינגטון), אשר בתורו מחובר לדופלר מקליט (CW-1; DE Hokanson, Inc; Belleveue, וושינגטון). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שרוול חסימת זרוע עליונה מוחל, והזרוע מושעה בנוחות בגובה לב באמצעות תחבושת קלע מחוברת לוריד מוט מתכוונן. הסיסטולי ולחץ דם דיאסטולי וקצב לב מתקבלים עם שרוול Dinamap ProCare 100 אוטומטי BP (GE Healthcare, Piscataway, ניו ג&#39;רזי) הניח על היד הנגדית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שרוול ילדים סביב פרק ​​כף היד הוא מנופח עד 200 מ&quot;מ כספי כדי לחסום זרימה לכף היד. שרוול הזרוע העליונה הוא מנופח למ&quot;מ כספי 50, מנוכה תמורת 1.5 שניות, ולאחר מכן נפח מחדש-במהירות לפני כל מדידת אמת זרימת דם, שהושגה באמצעות רחבה של מד המתח ממוקם סביב הזרוע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זרימת דם בזרוע (FBF) נמדדה בתחילת המחקר נח (FBF בסיס) ושובt התרחבות postocclusive hyperemia המושרה מקסימלי (FBF מקסימום). למדידות זרימת דם בנקודת התחלה, ארבעה פיתולי FBF רצופים מתקבלים בתוך 30 שניות (FBF בסיס). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אז שרוול החסימה הוא מנופח ל40 מ&quot;מ כספי מעל לחץ הסיסטולי למשך 10 דקות. בעקבות שחרורו של חסימת עורקים (hyperemia תגובתי postocclusive), ארבעה פיתולי FBF רצופים מתקבלים בתוך 30 השניות הראשונות של זרימה (FBF מקסימום). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בסיס יחס FBF מקס / FBF מחושב כאומדן להרחבת כלי דם, על ידי חלוקה הממוצעת של הארבעה ערכי FBF את מקס בממוצע של ארבעה ערכי בסיס FBF. התנגדות כלי דם בזרוע 5 בהרחבת כלי דם מקסימלי (FVR מקסימום) מחושבת כ מתכוון לחץ דם (MAP) מחולק בFBF מקסימום. FBF מקסימום במהלך hyperemia תגובתי קשור ישירות לFBF לאחר עירוי מקסימאלי של אצטילכולין תוך עורקים, אנדותל vasodilator תלוי. 6 </sup&gt; בהתאם, FBF מקסימום ויחס בסיס FBF מקס / FBF מתקבלים אמצעים בלתי חודרניים של תפקוד האנדותל. 6-8 בנוסף, שני FBF המקסימום וFVR המקסימום משקפים שינויים מבניים עורקי התנגדות (יחס גדל קיר / לומן) 9. </li></ol>

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

המחברים אין לה סכסוך כספי של עניין הנוגע להתנהגותו או הפרסום של עבודה זו לחשוף.

Capillaroscopy (מיקרוסקופיה נימים) הנו אמצעי שאינו סטנדרטי של מבנה נימים. עם זאת, כיום, אין שיטות מקובלות להערכה ישירה של structure.Furthermore נימים, מיקרוסקופיה נימים כבר בשימוש נרחב להערכה הישירה של capillarydensity בגוף גדול והצומח של עבודה שפורסמה 12, 13, 10, 11, 14-18 . בנוסף, יש לנו תוקפים את הטכניקה המיקרוסקופית הנימים באמצעות התאמת ממצאי capillaroscopy עם זרימת דם אמה, מדד מבוסס היטב של תפקוד כלי דם, 10, 11 ובאיחוד אמירויות, מדד מבוסס היטב של פגיעת כלי (יצירה שלא פורסם, כתב יד בהכנה) . בעוד המתודולוגיה המקורית מנצלת הדמיה רציפה באמצעות צילום וידאו, המתודולוגיה שלנו פשוט מנצלת עדיין תמונות דיגיטליות שצולמו שוב ושוב על דקות כמפורטות בסעיף הנהלים. אמנם זה תיאורטי זה נכון, כי שיתוף צפיפות נימי שיאuld לזלזל או החמיץ באמצעות תמונות סטילס לספור נימים בלי קלטת פועלת להתייחס ל, אנו מנצלים את התמונות סטילס שצולמו ברצף מהיר במשך דקה 1 במהלך שחרור שיא תגובתי hyperemia הבא של השרוול, במיוחד לספור את ארבע התמונות הראשונות שהתקבלו, ובכך שאמור לספק את סעיפי נימים לאחר איסכמי המקסימאליים. יתר על כן, זה כבר דווח כי באמצעות תקופה ממושכת של איסכמיה זרוע העליונה בלחץ suprasystolic במשך כמה דקות, תגובת hyperemia עשויה להימשך 3-4 דקות בנבדקים בריאים, לפחות, בניגוד לרק 10 שניות לאחר חסימת דקה 1 עם שרוול אצבע 19. עשינו עיבודים לטכניקה של Serne אח&#39; משתי סיבות:. 1) בראש ובראשונה כדי להפוך את הטכניקה יותר מעשית ונגישה לשימוש גם במסגרת מחקר קלינית וקלינית, ו 2) כדי לשקף באופן הדוק יותר את המתודולוגיה ששמשנו ל לאמת את הטכניקה על ידי compaתצלצל התוצאות שלנו לאלה שנמצאו בטכניקת plethymography האמה, שהיא שיטה שהוקמה להערכת תפקוד לב וכלי דם. אנחנו השתמשנו שרוול זרוע במקום אזיקים דיגיטליים, שאינם זמינים בארצות הברית. כמו כן כאמור לעיל, השימוש בזרוע העליונה לעומת איסכמיה הדיגיטלית עלול לגרום לתגובת hyperemia ממושכת יותר, השאלה עוצמה יותר בקלות ללכידתה של תגובת hyperemia השיא לניתוח. מיקום של שרוול איסכמיה בזרוע העליונה במקום את תוצאות הזרוע בזרימת hyperemia גדולה יותר (כתוצאה מvasodilatation עורק זרוע גבוהה יותר. 6 בפיתוח הטכניקה, שחקרנו את הספרות לתקופה המתאימה ביותר לחסימת עורקים. מצאנו תקופות שנעו בין 3 דקות 19-5 דקות 4, 6, 8 עד 13 דקות, 20, 21 עם אחד מהמחקרים באמצעות 13 דקות דיווח שחזור טוב של הערכים המתקבלים כך. אך מחקר אחר הראו זרימת דם גובר עם increasing זמן חסימה. 22 לפיכך, בחר 10 דקות כמו ערך ביניים. יש לנו הצגנו פרמטר החדש, גיוס אחוזי הנימים, המבטא גיוס נימים כאחוז מהמספר המקסימאלי דמיין בורידי חסימה, בניסיון לנרמל את מספר הכולים גויסו על ידי החלוקה במספר הכולל של הווה נימים, המאפשר השוואה ישירה מהמספר הכולל של (תפקודי) נימים פעילות perfused בין יחידים. יש לנו גם דיווחו על יותר פרמטרים בשימוש נרחב (גיוס נימי ורידים וחסימה) בפרסומים שלנו עד כה. הטכניקה שלנו מנצלת הגדלה נמוכה (38.4 x) בהשוואה לזה של אחרים שדווחו בספרות קודמת. צפיפות הנימים שדווחה על ידי ג&#39;יימס / 23 השור et al (98-117 מ&quot;מ ל2) ואנטוניס 12, שמשתמש גם בהגדלה גבוהה 196x (57-93 ל0.68 מ&quot;מ 2) הוא אכן גבוה. עם זאת, Debbabi / 24 לוי השיג צפיפות נימים (60-79) כמעט זהה לשלנו (55-74), באמצעות הגדלת 200x. הספירה שלנו היא למעשה גבוהה יותר מאלו שדווחו על ידי Serne et al. בן 25, שהשתמש בהגדלת 100x (48-57). זה עשוי להיות לפחות בחלקו בשל העובדה שהמספר המוחלט של כולים לתחום מצטמצם בהגדלה גבוהה יותר, ולכן קשים יותר לזהות מספר מופחת של כלי שיט במחלה. בנוסף, השימוש בהגדלת 38.4x מייצר תמונות דיגיטליות שממנו אנחנו יכולים להשיג כמה תחומים ברורים סמוכים 4 ללא צורך בעיבוד נוסף (הפחתה או גדלה) של תמונות. בחקירות שלנו, יש לנו נבחרו ללמוד נימים במחזור הדם ההיקפי, שהם נגישים בקץ האצבעות באמצעות stereomicroscope פשוט, והוא יכול בקלות להיות למד ללא שימוש בזריקת צבע לוריד 26. </sעד&gt; זה כבר קבע כי טכניקת capillaroscopy היא קשה לביצוע בנושאי פיגמנט מאוד 24, 27, ללא נתונים על קלישת נימים בנושאים שחורים דיווחה לפני הממצאים שלנו. שימוש במקורות האור הכפולים והתוכנה לשיפור תמונה המתוארת בשיטות, אנו מסוגלים לדמיין ולכמת נימים בכל המקצועות נרשמו, כולל שחורי פיגמנט כהה. לסיכום, capillaroscopy היא לא פולשנית מתודולוגיה, זולה יחסית להמחשת זרימת הדם באופן ישיר. שניהם capillaroscopy וטכניקות אמה הם ברצון מקובלים על חולים וניתן ללמוד במהירות. תפקוד אנדותל כלי הדם ומודד מתקבל על פי המתודולוגיות המתוארות במאמר זה יכול להיות כלי עזר בעתיד אסטרטגיות לב וכלי דם מטופל קליניות הקטנת סיכון. כפי שכבר פרסמו דוחות שהראו שתפקוד כלי דם ואנדותל נמצאים בשלבים הראשונים של hypertension כולל prehypertension, capillaroscopy וורידי החסימה plethysmography עשוי לסייע בסופו של דבר זיהוי מוקדם, ריבוד סיכון ומניעה של כלי הדם בשלב סופי פתולוגיה, על השלכותיה הקטלניות.

non-invasive assessment of microvascular and endothelial function

החוקרים נצלו את טכניקות זרימת דם capillaroscopy ואמה לחקור את תפקידו של תפקוד כלי דם בפתוגנזה של מחלות לב וכלי דם. Capillaroscopy היא לא פולשנית מתודולוגיה, זולה יחסית להמחשת זרימת הדם באופן ישיר. גיוס נימי אחוזים מוערך על ידי חלוקת העלייה בצפיפות נימים הנגרמת על ידי (צפיפות postocclusive תגובתי hyperemia נימי מינוס צפיפות נימים בסיסיות) postocclusive תגובתי hyperemia, בצפיפות הנימים המקסימלי (נצפה במהלך חסימת ורידים פסיבית). אחוזי perfused הנימים מייצגות את חלקם של כל נוכחי נימי הperfused (תפקודי פעיל), והוא מחושב על ידי חלוקת צפיפות hyperemia תגובתי postocclusive נימים על ידי צפיפות הנימים המקסימלי. שניהם גיוס ואחוזי נימי נימי אחוזים perfused לשקף את מספר הנימים פונקציונליות. זרימת דם הזרוע (FBF) טכניקת יחסי הציבורovides קבל צעדים לא פולשנית של תפקוד האנדותל: בסיס יחס FBF מקס / FBF מחושב כאומדן להרחבת כלי דם, על ידי חלוקה הממוצעת של הארבעה ערכי FBF את מקס בממוצע של ארבעה ערכי בסיס FBF. התנגדות כלי דם בזרוע התרחבות מקסימלי (FVR מקסימום) מחושבת כלחץ הדם הממוצע (MAP) מחולק בFBF מקסימום. שניהם capillaroscopy וטכניקות אמה הם ברצון מקובלים על חולים וניתן ללמוד במהירות. תפקוד אנדותל כלי הדם ומודד מתקבל על פי המתודולוגיות המתוארות במאמר זה יכול להיות כלי עזר בעתיד אסטרטגיות לב וכלי דם מטופל קליניות הקטנת סיכון. כפי שכבר פרסמו דוחות שהראו שתפקוד כלי דם ואנדותל נמצאים בשלבים ראשוניים של יתר לחץ דם כולל prehypertension, מדדי תפקוד כלי דם ואנדותל עשויים לסייע בסופו של דבר זיהוי המוקדם, ריבוד סיכון ומניעה של כלי הדם בשלב סופי פתולוגיה, על השלכותיה הקטלניות.

הבדלים במראה של microvasculature בין יחידים normotensive ויתר לחץ הדם הם ברורים ממבט ראשונים על ידי השוואת נתונים 4 ו 5. איור 4 מראה את הרשת הטיפוסית של נימי דם ישר בשורות מאורגנות היטב באדם normotensive. לעומת זאת, באיור 5 מדגים דפוס יותר פרוע של מכווצים, נימים מפותלות. המחברים יש עניין מתמשך בתפקיד של תפקוד כלי דם בפתוגנזה של מחלות לב וכלי דם. בNIH / NHLBI 1 המענק שלהם, המחברים התאספו בהצלחת קבוצה של 200 אנשים, כולל נושאים normotensive, prehypertensive, ויתר לחץ דם, ובצעו שורה של חקירות על תפקוד כלי דם (קלישת נימים ואמצעי התפקוד אנדותל). אנשים בקבוצה זו הייתה בגילי 18-55, היו נשים 60%, 46% אפריקאים אמריקאי, ו61% prehypertensive (n = 122). יש לנו פרסמנו דיווחים מקבוצה זו הוכחה כי תפקוד כלי דם מצוי בשלבים ראשוניים של יתר לחץ דם (prehypertension ויתר לחץ הדם בשלב 1:. פרטים שפורסמו בעבר 10, 11 בעוד שחתך, הממצאים שלנו מצביעים על כך שהתהליך פתולוגי כלי דם יתר לחץ הדם הוא כבר יצא לדרך בשעה רמות צנועות של העלאת לחץ דם, טוענות כי בעיות בתפקוד כלי דם עשויות קדמו התפתחות של יתר לחץ דם מתמשך כרוני. <table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> צפיפות נימים = מספר נימי הדם למילימטר רבוע (מ&quot;מ 2) של עור nailfold אצבע <ol class="ualpha" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בסיס מנוחה: 1 נימי perfused רציפות </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> hyperemia תגובתי Postocclusive: perfused רציפות + לסירוגין perfused (מילואים פונקציונליים) נימים; מדד לתפקוד נימי 1 </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ורידי חסימה (maximal צפיפות הנימים): הדמיה מקסימלי של כל נוכחי הנימים, כולל שני perfused (עם תא פעיל דם אדום (RBC) תנועה) וnonperfused (מלא RBCs עומד, והלא נע) נימים; המידה של מבנה נימי 3 </li></ol></td></tr><tr><td> גיוס אחוזי הנימים = (BA) בחום של ° 100 X [צפיפות Postocclusive תגובתי hyperemia נימים - נימי צפיפות בסיסי מנוחה] ÷ צפיפות נימים מקסימלי (בגודש ורידים פסיביים) מדד לתפקוד נימים אחוזי perfused נימים = (B ÷ C) x 100 צפיפות hyperemia תגובתי Postocclusive נימים ÷ צפיפות נימים מקסימלי (בגודש ורידים פסיביים) מדד לתפקוד נימים </td></tr></tbody></table> לוח 1. מדדים של מבנה נימים<html> ותפקודו. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/50008/50008fig1.jpg" /> איור 1. Capillaroscopy. בדיקת אבחון של נימי דם, בעיקר מהמיטות המסמרות, עם מיקרוסקופ. <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/50008/50008fig2.jpg" /> איור 2. תמונות Capillaroscopy. ספירה ביד. האזור התאגרף ציין נשאב באמצעות שליט הנדסת טאדלר ומציין ריבוע 1 מילימטר. <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/50008/50008fig3.jpg" /> איור 3. תוכנת Image-Pro Capillaroscopy בסיוע מחשב. משמשת כדי לשפר את הניגודיות (דוגמה מהשמאל) בתמונות המקוריות הדיגיטליות (דוגמה מהשמאל), אשר לאחר מכן ניתן לספור שימוש בתוכנה. er.within עמודים = &quot;תמיד&quot;&gt; <img alt="איור 4" src="/files/ftp_upload/50008/50008fig4.jpg" /> איור 4. תמונת Capillaroscopy: פרט Normotensive. <img alt="איור 6" src="/files/ftp_upload/50008/50008fig5.jpg" /> איור 5. תמונת Capillaroscopy: פרט יתר לחץ דם.

Watch this Scientific Journal Video about Non-invasive Assessment of Microvascular and Endothelial Function at JoVE.com

Non-invasive Assessment of Microvascular and Endothelial Function

Capillaroscopy היא לא פולשנית מתודולוגיה, זולה יחסית להמחשת זרימת הדם באופן ישיר. טכניקת זרימת דם הזרוע מספקת מדדים מקובלים לא פולשנית של תפקוד האנדותל.

הערכה בלתי פולשנית של תפקוד כלי דם והאנדותל

The authors have utilized capillaroscopy and forearm blood flow techniques to investigate the role of microvascular dysfunction in pathogenesis of ...

non-invasive-assessment-of-microvascular-and-endothelial-function

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Medicine

16.1K Views.  Thomas Jefferson University. Capillaroscopy היא לא פולשנית מתודולוגיה, זולה יחסית להמחשת זרימת הדם באופן ישיר. טכניקת זרימת דם הזרוע מספקת מדדים מקובלים לא פולשנית של תפקוד האנדותל.

Video: Non-invasive Assessment of Microvascular and Endothelial Function

Assessing Endothelial Vasodilator Function with the Endo-PAT 2000

The endothelium is a delicate monolayer of cells that lines all blood vessels, and which comprises the systemic and lymphatic capillaries. By virtue of the panoply of paracrine factors that it secretes, the endothelium regulates the contractile and proliferative state of the underlying vascular smooth muscle, as well as the interaction of the vessel wall with circulating blood elements. Because of its central role in mediating vessel tone and growth, its position as gateway to circulating immune cells, and its local regulation of hemostasis and coagulation, the the properly functioning endothelium is the key to cardiovascular health. Conversely, the earliest disorder in most vascular diseases is endothelial dysfunction.
In the arterial circulation, the healthy endothelium generally exerts a vasodilator influence on the vascular smooth muscle. There are a number of methods to assess endothelial vasodilator function. The Endo-PAT 2000 is a new device that is used to assess endothelial vasodilator function in a rapid and non-invasive fashion. Unlike the commonly used technique of duplex ultra-sonography to assess flow-mediated vasodilation, it is totally non-operator-dependent, and the equipment is an order of magnitude less expensive. The device records endothelium-mediated changes in the digital pulse waveform known as the PAT ( peripheral Arterial Tone) signal, measured with a pair of novel modified plethysmographic probes situated on the finger index of each hand. Endothelium-mediated changes in the PAT signal are elicited by creating a downstream hyperemic response. Hyperemia is induced by occluding blood flow through the brachial artery for 5 minutes using an inflatable cuff on one hand. The response to reactive hyperemia is calculated automatically by the system. A PAT ratio is created using the post and pre occlusion values. These values are normalized to measurements from the contra-lateral arm, which serves as control for non-endothelial dependent systemic effects. Most notably, this normalization controls for fluctuations in sympathetic nerve outflow that may induce changes in peripheral arterial tone that are superimposed on the hyperemic response.
In this video we demonstrate how to use the Endo-PAT 2000 to perform a clinically relevant assessment of endothelial vasodilator function.

A noninvasive procedure to assess endothelial function is demonstrated using the Endo-PAT 2000.

הערכת תפקוד האנדותל vasodilator עם 2000 Endo-PAT

The endothelium is a delicate monolayer of cells that lines all blood vessels, and which comprises the systemic and lymphatic capillaries. By virtue of ...

Assessment of Vascular Function in Patients With Chronic Kidney Disease

Patients with chronic kidney disease (CKD) have significantly increased risk of cardiovascular disease (CVD) compared to the general population, and this is only partially explained by traditional CVD risk factors. Vascular dysfunction is an important non-traditional risk factor, characterized by vascular endothelial dysfunction (most commonly assessed as impaired endothelium-dependent dilation [EDD]) and stiffening of the large elastic arteries. While various techniques exist to assess EDD and large elastic artery stiffness, the most commonly used are brachial artery flow-mediated dilation (FMDBA) and aortic pulse-wave velocity (aPWV), respectively. Both of these noninvasive measures of vascular dysfunction are independent predictors of future cardiovascular events in patients with and without kidney disease. Patients with CKD demonstrate both impaired FMDBA, and increased aPWV. While the exact mechanisms by which vascular dysfunction develops in CKD are incompletely understood, increased oxidative stress and a subsequent reduction in nitric oxide (NO) bioavailability are important contributors. Cellular changes in oxidative stress can be assessed by collecting vascular endothelial cells from the antecubital vein and measuring protein expression of markers of oxidative stress using immunofluorescence. We provide here a discussion of these methods to measure FMDBA, aPWV, and vascular endothelial cell protein expression.

The degree of vascular dysfunction and contributing physiological mechanisms can be assessed in patients with chronic kidney disease by measuring brachial artery flow-mediated dilation, aortic pulse-wave velocity, and vascular endothelial cell protein expression.

הערכה של תפקוד כלי דם בחולים עם מחלת כליות כרונית

Patients with chronic kidney disease (CKD) have significantly increased risk of cardiovascular disease (CVD) compared to the general population, and this ...

Ultrasound Assessment of Endothelial-Dependent Flow-Mediated Vasodilation of the Brachial Artery in Clinical Research

The vascular endothelium is a monolayer of cells that cover the interior of blood vessels and provide both structural and functional roles. The endothelium acts as a barrier, preventing leukocyte adhesion and aggregation, as well as controlling permeability to plasma components. Functionally, the endothelium affects vessel tone.
Endothelial dysfunction is an imbalance between the chemical species which regulate vessel tone, thombroresistance, cellular proliferation and mitosis. It is the first step in atherosclerosis and is associated with coronary artery disease, peripheral artery disease, heart failure, hypertension, and hyperlipidemia.
The first demonstration of endothelial dysfunction involved direct infusion of acetylcholine and quantitative coronary angiography. Acetylcholine binds to muscarinic receptors on the endothelial cell surface, leading to an increase of intracellular calcium and increased nitric oxide (NO) production. In subjects with an intact endothelium, vasodilation was observed while subjects with endothelial damage experienced paradoxical vasoconstriction.
There exists a non-invasive, in vivo method for measuring endothelial function in peripheral arteries using high-resolution B-mode ultrasound. The endothelial function of peripheral arteries is closely related to coronary artery function. This technique measures the percent diameter change in the brachial artery during a period of reactive hyperemia following limb ischemia.
This technique, known as endothelium-dependent, flow-mediated vasodilation (FMD) has value in clinical research settings. However, a number of physiological and technical issues can affect the accuracy of the results and appropriate guidelines for the technique have been published. Despite the guidelines, FMD remains heavily operator dependent and presents a steep learning curve. This article presents a standardized method for measuring FMD in the brachial artery on the upper arm and offers suggestions to reduce intra-operator variability.

Endothelial dysfunction is associated with numerous disease states and is predictive of adverse cardiovascular events in humans. Flow-mediated vasodilation (FMD) is a non-invasive ultrasound method of evaluating endothelial function. Methodological choices and operator experience may affect results. A systematic approach to FMD in human studies is discussed here.

אולטראסאונד הערכה של האנדותל-Dependent זרימה בתיווך התרחבות של עורק הזרוע במחקר קליני

The vascular endothelium is a monolayer of cells that cover the interior of blood vessels and provide both structural and functional roles. The ...

A Methodological Approach to Non-invasive Assessments of Vascular Function and Morphology

The endothelium is the innermost lining of the vasculature and is involved in the maintenance of vascular homeostasis. Damage to the endothelium may predispose the vessel to atherosclerosis and increase the risk for cardiovascular disease. Assessments of peripheral endothelial function are good indicators of early abnormalities in the vascular wall and correlate well with assessments of coronary endothelial function. The present manuscript details the important methodological steps necessary for the assessment of microvascular endothelial function using laser Doppler imaging with iontophoresis, large vessel endothelial function using flow-mediated dilatation, and carotid atherosclerosis using carotid artery ultrasound. A discussion on the methodological considerations for each of the techniques is also presented, and recommendations are made for future research.

The present article describes the methodological considerations for several non-invasive assessments of vascular function and morphology that are commonly used in medical research to assess different stages of atherosclerosis.

גישה המתודולוגית להערכות לא פולשני של תפקוד כלי דם ומורפולוגיה

The endothelium is the innermost lining of the vasculature and is involved in the maintenance of vascular homeostasis.  Damage to the endothelium may ...

Ultrasound Assessment of Endothelial Function: A Technical Guideline of the Flow-mediated Dilation Test

Cardiovascular disease is the primary cause of mortality and a major cause of disability worldwide. The dysfunction of the vascular endothelium is a pathological condition characterized mainly by a disruption in the balance between vasodilator and vasoconstrictor substances and is proposed to play an important role in the development of atherosclerotic cardiovascular disease. Therefore, a precise evaluation of endothelial function in humans represents an important tool that could help better understand the etiology of multiple cardio-centric pathologies.
Over the past twenty-five years, many methodological approaches have been developed to provide an assessment of endothelial function in humans. Introduced in 1989, the FMD test incorporates a forearm occlusion and subsequent reactive hyperemia that promotes nitric oxide production and vasodilation of the brachial artery. The FMD test is now the most widely utilized, non-invasive, ultrasonic assessment of endothelial function in humans and has been associated with future cardiovascular events.
Although the FMD test could have clinical utility, it is a physiological assessment that has inherited several confounding factors that need to be considered. This article describes a standardized protocol for determining FMD including the recommended methodology to help minimize the physiological and technical issues and improve the precision and reproducibility of the assessment.

The flow mediated dilation (FMD) test is the most commonly utilized, non-invasive, ultrasound assessment of endothelial function in humans. Although the FMD test has been related with the prediction of future cardiovascular disease and events, it is a physiological assessment with many inherent confounding factors that need to be considered.

הערכת אולטראסאונד של תפקוד האנדותל: קו מנחה טכני של מבחן התרחבות בתיווך זרימה

Cardiovascular disease is the primary cause of mortality and a major cause of disability worldwide. The dysfunction of the vascular endothelium is a ...

Laser Doppler: A Tool for Measuring Pancreatic Islet Microvascular Vasomotion In Vivo

As a functional status of microcirculation, microvascular vasomotion is important for the delivery of oxygen and nutrients and the removal of carbon dioxide and waste products. The impairment of microvascular vasomotion might be a crucial step in the development of microcirculation-related diseases. In addition, the highly vascularized pancreatic islet is adapted to support endocrine function. In this respect, it seems possible to infer that the functional status of pancreatic islet microvascular vasomotion might affect pancreatic islet function. Analyzing the pathological changes of the functional status of pancreatic islet microvascular vasomotion may be a feasible strategy to determine contributions that pancreatic islet microcirculation makes to related diseases, such as diabetes mellitus, pancreatitis, etc. Therefore, this protocol describes using a laser Doppler blood flow monitor to determine the functional status of pancreatic islet microvascular vasomotion, and to establish parameters (including average blood perfusion, amplitude, frequency, and relative velocity of pancreatic islet microvascular vasomotion) for evaluation of the microcirculatory functional status. In a streptozotocin-induced diabetic mouse model, we observed an impaired functional status of pancreatic islet microvascular vasomotion. In conclusion, this approach for assessing pancreatic islet microvascular vasomotion in vivo may reveal mechanisms relating to pancreatic islet diseases.

Laser Doppler: A Tool for Measuring Pancreatic Islet Microvascular Vasomotion In Vivo

Pancreatic islet microvascular vasomotion regulates islet blood distribution and maintains the physiological function of islet &#946; cells. This protocol describes using a laser Doppler monitor to determine the functional status of pancreatic islet microvascular vasomotion in vivo and to assess the contributions of pancreatic islet microcirculation to pancreatic-related diseases.

לייזר דופלר: כלי למדידת הלבלב איון Microvascular Vasomotion In Vivo

As a functional status of microcirculation, microvascular vasomotion is important for the delivery of oxygen and nutrients and the removal of carbon ...

Assessment of Human Adipose Tissue Microvascular Function Using Videomicroscopy

While obesity is closely linked to the development of metabolic and cardiovascular disease, little is known about mechanisms that govern these processes. It is hypothesized that pro-atherogenic mediators released from fat tissues particularly in association with central/visceral adiposity may promote pathogenic vascular changes locally and systemically, and the notion that cardiovascular disease may be the consequence of adipose tissue dysfunction continues to evolve. Here, we describe a unique method of videomicroscopy that involves analysis of vasodilator and vasoconstrictor responses of intact small human arterioles removed from the adipose depot of living human subjects. Videomicroscopy is used to examine functional properties of isolated microvessels in response to pharmacological or physiological stimuli using a pressured system that mimics in vivo conditions. The technique is a useful approach to gain understanding of the pathophysiology and molecular mechanisms that contribute to vascular dysfunction locally within the adipose tissue milieu. Moreover, abnormalities in the adipose tissue microvasculature have also been linked with systemic diseases. We applied this technique to examine depot-specific vascular responses in obese subjects. We assessed endothelium-dependent vasodilation to both increased flow and acetylcholine in adipose arterioles (50 - 350 &#181;m internal diameter, 2 - 3 mm in length) isolated from two different adipose depots during bariatric surgery from the same individual. We demonstrated that arterioles from visceral fat exhibit impaired endothelium-dependent vasodilation compared to vessels isolated from the subcutaneous depot. The findings suggest that the visceral microenvironment is associated with vascular endothelial dysfunction which may be relevant to clinical observation linking increased visceral adiposity to systemic disease mechanisms. The videomicroscopy technique can be used to examine vascular phenotypes from different fat depots as well as compare findings across individuals with different degrees of obesity and metabolic dysfunction. The method can also be used to examine vascular responses longitudinally in response to clinical interventions.

Videomicroscopy systems are used to examine functional properties of isolated adipose tissue arterioles in response to physiological and pharmacological stimuli. This technique can be used to examine microvascular phenotypes in different adipose tissue domains in obese humans.

הערכה של רקמת שומן אנושי הפונקציה Microvascular באמצעות Videomicroscopy

While obesity is closely linked to the development of metabolic and cardiovascular disease, little is known about mechanisms that govern these processes. ...

Quantitative MRI of Endothelial Permeability and (Dys)function in Atherosclerosis

Cardiovascular diseases are the leading causes of death worldwide. A permeable/leaky and dysfunctional endothelium is considered the earliest marker of vascular damage and thought to drive atherosclerosis. A method to identify these changes in vivo would be desirable in the clinic. Magnetic resonance imaging (MRI)-based tools and other technologies have enabled a profound understanding of the role of the endothelium in cardiovascular diseases and risk in vivo. There is, however, a need for reproducible and simple approaches for extracting quantifiable data reflective of endothelial damage from a single imaging study. A non-invasive, easy-to-implement, and quantitative MRI workflow was developed to acquire and analyze images that allow the quantification of two imaging biomarkers of arterial endothelial damage (leakiness/permeability and dysfunction). Here, the protocol describes the application of this method in the brachiocephalic artery of atherosclerotic ApoE-/- mice using a clinical MRI scanner. First, late gadolinium enhancement (LGE) and Modified Look-Locker Inversion Recovery (MOLLI) T1 mapping protocols to quantify endothelial leakage using an albumin-binding probe are described. Second, anatomic, and quantitative blood flow sequences to measure endothelial dysfunction, in response to acetylcholine are described. Importantly, the method outlined here allows the acquisition of high-spatial-resolution 3D images with large volumetric coverage enabling accurate segmentation of vessel wall structures to improve inter- and intra-observer variability and to increase reliability and reproducibility. Additionally, it provides quantitative data without the need for high-temporal resolution for complex kinetic modeling, making it model-independent and even allowing for imaging of highly mobile vessels (coronary arteries). Therefore, the approach simplifies and expedites data analysis. Finally, this method can be implemented on different scanners, can be extended to image different arterial beds, and is clinically applicable for use in humans. This method could be used to diagnose and treat patients with atherosclerosis by adopting a precision-medicine approach.

Quantitative MRI of Endothelial Permeability and Dysfunction in Atherosclerosis

We have developed an accurate, non-invasive, and easy-to-use method to quantify endothelial permeability and dysfunction in the arteries using Magnetic Resonance Imaging (MRI), named qMETRIC. This technique enables assessing vascular damage and cardiovascular risk associated with atherosclerosis in preclinical models and humans.

Cardiovascular diseases are the leading causes of death worldwide. A permeable/leaky and dysfunctional endothelium is considered the earliest marker of ...

Bioengineering

חקירת מנגנונים חדשים של תפקוד לקוי של כלי דם בבני אדם

Intradermal Microdialysis: An Approach to Investigating Novel Mechanisms of Microvascular Dysfunction in Humans

The cutaneous vasculature is an accessible tissue that can be used to assess microvascular function in humans. Intradermal microdialysis is a minimally invasive technique used to investigate mechanisms of vascular smooth muscle and endothelial function in the cutaneous circulation. This technique allows for the pharmacological dissection of the pathophysiology of microvascular endothelial dysfunction as indexed by decreased nitric oxide-mediated vasodilation, an indicator of cardiovascular disease development risk. In this technique, a microdialysis probe is placed in the dermal layer of the skin, and a local heating unit with a laser Doppler flowmetry probe is placed over the probe to measure the red blood cell flux. The local skin temperature is clamped or stimulated with direct heat application, and pharmacological agents are perfused through the probe to stimulate or inhibit intracellular signaling pathways in order to induce vasodilation or vasoconstriction or to interrogate mechanisms of interest (co-factors, antioxidants, etc.). The cutaneous vascular conductance is quantified, and mechanisms of endothelial dysfunction in disease states can be delineated.

Author Spotlight: A Pharmacodissection Approach to Unreveal Mechanisms in Cardiovascular Disease Risk Populations 

Intradermal microdialysis is a minimally invasive technique used to investigate microvascular function in health and disease. Both dose-response and local heating protocols can be utilized for this technique to explore mechanisms of vasodilation and vasoconstriction in the cutaneous circulation.

מיקרודיאליזה תוך-עורית: גישה לחקר מנגנונים חדשים של תפקוד לקוי של כלי דם בבני אדם

The cutaneous vasculature is an accessible tissue that can be used to assess microvascular function in humans. Intradermal microdialysis is a minimally ...

הערכה בלתי פולשנית של תפקוד כלי דם והאנדותל

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video

הערכת תפקוד האנדותל vasodilator עם 2000 Endo-PAT

הערכה של תפקוד כלי דם בחולים עם מחלת כליות כרונית

אולטראסאונד הערכה של האנדותל-Dependent זרימה בתיווך התרחבות של עורק הזרוע במחקר קליני

גישה המתודולוגית להערכות לא פולשני של תפקוד כלי דם ומורפולוגיה

הערכת אולטראסאונד של תפקוד האנדותל: קו מנחה טכני של מבחן התרחבות בתיווך זרימה

לייזר דופלר: כלי למדידת הלבלב איון Microvascular Vasomotion In Vivo

הערכה של רקמת שומן אנושי הפונקציה Microvascular באמצעות Videomicroscopy

Quantitative MRI of Endothelial Permeability and (Dys)function in Atherosclerosis

מיקרודיאליזה תוך-עורית: גישה לחקר מנגנונים חדשים של תפקוד לקוי של כלי דם בבני אדם

מיקרודיאליזה תוך-עורית: גישה לחקר מנגנונים חדשים של תפקוד לקוי של כלי דם בבני אדם