著者は、私たちがFMD試験を用いて内皮機能を評価している中で、私たちの研究に参加した多くの被験者や患者に感謝したいと思います。

注：以下のFMDの手順を日常統合血管や運動生理学（LIVEP）の研究室で血管評価研究中に行われます。すべての手順は、ヘルシンキ宣言の原則に従い、ジョージアリージェンツ大学で治験審査委員会によって承認されました。すべての参加者は、参加前に書面による同意を得た目的や手法のリスクの可能性を知らされた。 図1は、上腕動脈FMDの超音波評価のために考慮されるべき重要な要素の概略概要を示しています。 1.件名準備（到着前に） <ol><li>参加者は（≥4時間の半減期の運動（≥12時間）、カフェイン（≥12時間）、喫煙や煙曝露（≥12時間）、ビタミン補給（&gt; 72時間）と任意の薬物療法を実践控えていることを確認してください薬物、1 DAのための非ステロイド性抗炎症剤yおよび3日間アスピリン）。 </li><li>参加者は空腹状態下でのみ、試験前に低脂肪食4を消費していることを確認してください。 </li><li>閉経前の女性を試験する場合、内因性のエストロゲンおよびプロゲステロン8,32,33の影響を制限するために、月経周期の月経期の間、FMDプロトコルを実施することが提案されています。 </li></ol> 2.件名の準備（到着時） <ol><li>測定データの集録に先立ち、被験者は血行動態安定状態を達成するために、約20分間静かに、温度制御（24℃〜22℃）部屋で仰臥位に載っていることを確認します。 </li><li>標準四肢リードII位置の3誘導ECGを取り付けます。アメリカの標準機器を使用して、右の肩にちょうど鎖骨の下に白/負極性リードを配置します。肩の近くに左鎖骨下の黒/デュアル極性のリードを接続し、赤/正極性のリードを接続します胸の横方向ベースで左胸筋下の。 </li><li>約80℃の肩の外転の時に横方向に被験者の腕を拡張し、測定（ 図2）の間にアームの正確な位置を維持するために真空パックされた枕で、遠位前腕を固定します。 </li><li>内側上顆のすぐ遠位前腕カフを配置し、何も以下の表（ 図2）を含む、カフに触れていないことを確認してください。 </li></ol> 3.ベースライン測定<ol><li>超音波で上腕動脈のマッピング： <ol><li>手でプローブを保持しながら、断面がそれを配置し、上腕の内側上腕の挿入で始まり、近位に進むのスキャンを開始。 </li><li> Bモード（グレースケール）内では、上腕動脈および担保血管を特定し、動脈の位置を確認するために役立つカラーフロー（CF）モードを使用します。色や拍動を解釈します慎重に動脈と静脈ではないの評価を確実にするために、トランスデューサの方向性を考慮。 注：ヘッドが直面しているプローブ・インジケータを使用すると、赤い色は青手段が離れて（静脈の流れを）流れながら、トランスデューサ（動脈血流）に向かって流れることを意味します。 </li></ol></li><li>上腕動脈の同定： <ol><li>上腕動脈を見つけた後、縦方向に腕をスキャンするためにプローブを90°回転させます。肘前窩上記2〜10cmの間の画像を入手します。 </li><li>このような静脈と同じ被写体で複数の評価のための筋膜面（ 図3）のような解剖学的目印を識別します。 </li></ol></li><li>プローブの保護： <ol><li>定位プローブホルダにプローブを固定します。プローブの確認を適切に過度の動きを回避するために固定されています。ホルダーに固定したプローブを使用すると、画像がホルダーなしで手動で得られた画像と同様に良好であることを確認してください。 </li></ol></li><li> Resolutioの最適化画像のn個： <ol><li>確保したプローブで（TGCの）時間ゲインコントロールを使用して画像を最適化します。 注：内腔と血管壁との間の前方および後方の内膜界面から明確Bモード画像が得られたときに最適な画像が得られます。 </li><li>技術者が手動で内皮の近くと遠くの壁のはっきりと定義された画像を取得するには、ゲイン、フォーカルポイント、ダイナミックレンジ、および高調波を調整しています。 </li></ol></li><li>二重ドップラーモード： <ol><li> Bモード買収後、パルスドプラモードでスキャンを二重化に進みます。 </li><li>上腕動脈の画像を調整し、60°の超音波照射の角度を得るために、複数の他のより一端にトランスデューサを揺動することによりホルダ内のプローブとつま先のアプローチにヒールを使用してください。 </li></ol></li><li>ベースラインの取得： <ol><li>動脈の明確な内膜内膜の壁を有する内皮層を識別し、良好Bモード画像を取得します。 ENSドップラー信号が無いマッフルとシャープでクリアなサウンドを表示さURE。 </li><li>画像を凍結および解凍することによって超音波CINEループをリセットします。映像ソフトへのデータ記録を開始するためにF1キーを押します。少なくとも30秒間録音するベースラインデータ。ベースラインの値を表すために30秒間の平均直径と血流速度を分析します。注：異なる超音波およびソフトウェアのセットアップが必要なアクションを得るために、異なる配列を必要とするかもしれません。 </li></ol></li></ol> 4.血管閉塞の測定<ol><li>前腕の閉塞： <ol><li>急速に動脈閉塞を誘導するために5分間超収縮圧（250mL mmHgで）に、圧縮空気を使用して、前腕閉塞カフを膨張させます。 </li><li> 4分と前腕閉塞の30秒後に、データの収集を開始。 注：閉塞の測定は、閉塞の最後の30秒で表されます。 </li></ol></li></ol> 5.反応性充血（ポスト袖口リリース）測定<ol&gt; <li>プレカフのリリースからデータを取得し続けます： <ol><li> 5分でカフを収縮させます。 </li><li>カフリリース後2分間の記録を維持。 </li></ol></li><li>ポストカフリリース記録の2分後、録音を停止し、保存します。最高5秒、2分後に閉塞収集期間にわたって間隔を平均ピーク充血直径を表すために使用されます。 </li></ol>結果の6.分析：エッジ検出とウォール追跡<ol><li> FMD解析の複雑さに起因して、製造元の指示に従って、より高い再現性FMD検査を通じてエッジ検出と壁追跡ソフトウェアを使用しています。 注：このオフライン分析は、手動評価よりも依存少ない演算子であり、したがって、FMDデータ4,34-36の精度を向上させることができます。また、このオフライン分析システムは、拡張末期動脈の同定のためのECGと同期を可能にします直径、直径4パルスに関連した変化の歪みを回避することができます。 ECGの使用が脈動の変動を最小限にするために承認されているが、ECG 37を織り付けずにFMDプロトコルを実行することも可能であることに留意すべきです。お勧めはできませんが、エッジのコンピュータ支援分析が利用できない場合、直径と速度の両方を慎重に手動評価は、36を収集する必要があります。 </li><li>血管直径を評価するために、視覚的にBモード画像38に沿って超音波キャリパーの最適な配置を決定するために各フレームを検査する必要があります。 注：関係なく、データ解析方法の、それは反応性充血の最初の20秒であり、残りのポスト閉塞期間4ごとに5秒の間、毎4秒直径と速度データを収集することをお勧めします。 </li></ol>

著者らは、開示することは何もありません。

1989 20に導入され、FMDの試験が広く内皮機能の非侵襲的測定としてヒトに用いられてきました。 FMDは、将来の血管関連疾患のリスク19,52,53を予測することが示されていない、低いFMD値は強く心血管障害24,25,54と相関することを示してきました。内皮機能を評価するための他の技術、両方の侵襲（冠動脈造影）と非侵襲的に（静脈プレチスモグラフィと指プレチスモグラフィ）があるが、FMDは最も広く、その非侵入性及び末梢動脈機能23の迅速な評価に使用されてきました。 FMD検査は、反応性充血とその後のせん断応力2,4を誘発する過渡前腕の閉塞を内蔵しています。私は、それによって血管壁を通って拡散内皮由来NO合成酵素31,55からのNO産生の局所的な増加でせん断応力結果のこの機能強化、平滑筋弛緩およびそれに続く、血管拡張31を nducing。一般的に、閉塞のより長い期間の後の血流の増加がNO 56以外の虚血誘発性血管拡張剤を含むことができるしながら5分間の閉塞期間は主に、NOによって媒介されることが認められています。 FMD評価のための方法論的な考慮事項上腕動脈FMD検査の非侵襲性は、この技術への関心を増加しています。しかし、それは、その臨床使用57を制限し 、実用的な課題と、この手順の生理学的および技術的な安定性に影響を与える方法論的な考慮事項があることは注目に値します。具体的には、FMDの試験を行うことは必要な設備（ すなわち 、超音波、迅速なカフインフレータ、および解析ソフトウェア）を購入するためにかなりの初期投資を必要とします。 physiolを理解するほか、高度なスキルと訓練を受けた人/ソノグラファFMD試験論はFMDのテストを実行するために必要とされます。方法論の観点では、任意の標準化なしFMD試験の多くの異なる方法論的アプローチがあることを考慮することが重要です。そのため、規範的データは、それが困難な内皮機能の「真」の異常を定義すること研究室へのラボとは異なります。さらに、多くの交絡因子は、FMDのテストに影響を与えることができ、したがって、試験される個人の基底状態の包括的な理解は、偽陰性の値を排除することが必要です。それにもかかわらず、技術の高精度のため更新FMD検査勧告に準拠し、削減FMDの変動を達成することができます。 超音波技術日付の超音波まで技術が不可欠です。 Bモード径とパルス波ドップラー速度の同時取得の使用は、直径のより厳密な検出が4を変更しするために推奨されていますせん断速度の正確な計算。二重モードを使用して、より最近の研究では、虚血の長期間がどのように説明したのに対し、二重モード技術の不在は、5の後に血管拡張の類似度を記載した結果、10分間の閉塞期間8,58,59の一部とリンクすることができました大きな再灌流33,60と関連していました。 また、FMD検査の精度を向上させるためには、ドップラービームと動脈の位置合わせの間の超音波処理の適切な角度を達成することが重要です。十分な画質のバランスを達成し、速度誤差4,36のレベルを低下させるために≤60°の超音波照射角を得ることをお勧めします。また、定位クランプ61,62の使用と、10 MHzのリニアアレイトランスデューサ少なくとも、高品質のBモード画像4を取得することが推奨されていることは注目に値します。 カフの位置カフの配置は、その大きさやその位置せん断応力刺激の変化に寄与することができるだけでなく、FMD応答41に寄与するメカニズムに影響を与える可能性があるので、多くの異なる研究8,63,64で詳細に検討されています63,65。内皮依存性血管拡張36を誘導するために、超音波プローブの遠位に、前腕に閉塞カフを配置することを推奨します。 分析正確なFMDを達成するために、エッジ検出アルゴリズムとソフトウェアの自動分析システムは、高度に4をお勧めします。エッジ検出が不可欠である正確なベースライン直径、の決意と有効なFMDの計算の基礎に依存しています。ピーク直径応答が5秒の平均値4を使用して計算されるべきであるのに対し、少なくとも10個の心周期（または30秒）の平均値は、ベースラインの直径を表すために必要とされます。 <p classの結論= &quot;jove_content&quot;&gt;、内皮機能の評価は、内皮細胞が体内に果たしている複数の調節機能に起因するいくつかの病理学の発展のための重要な評価と考えられてきました。 FMD試験は、心血管疾患イベントを予測する非侵襲的なツールを表します。しかし、高技術的な需要とオペレータ依存の要件は、その広い用途が限定されています。したがって、貴重な臨床的および生理学的情報を提供するために、ヒトにおける内皮機能を評価することに興味が増加しています。この記事では、口蹄疫の上腕動脈の評価の精度を向上させるための一連の勧告が記載されています。

心臓血管疾患は、世界中で罹患率および死亡率の主な原因です。血管内皮の機能不全は、複数の血管関連疾患1の開発に向けた初期段階を表しています。したがって、ヒトにおける内皮機能の正確な評価は、病気の治療や予防の有効性を向上させることの究極の目標で、複数の心血管病変の病因を理解するのに役立つ可能性が重要な技術を表しています。 内皮内皮細胞は、一酸化窒素（NO）、プロスタサイクリン、エンドセリン、内皮細胞増殖因子、インターロイキン、およびプラスミノーゲンインヒビター2のような多数の血管作動性物質を合成する細胞の単層です。このような因子は、血液流動性、血管緊張、血小板凝集、血漿成分と血管壁INFLの透過性を調節するために内皮の機能に貢献しますammation 2-4。さらに、NOは血管拡張を促進し、内皮の完全性を維持する上で重要な抗動脈硬化的な役割を果たしています。 NOは、組織への酸素の送達およびそれらの代謝需要3,5間の平衡を制御することによって血管のトーンと直径を調節します。複数の内因性、外因性、および内皮にL-アルギニン6,7からNOを合成するNO合成酵素（eNOSの）を誘発しない機械的刺激因子があります。最も顕著な機械的刺激は、せん断応力です。壁せん断応力は、NO産生とその後の平滑筋弛緩4で、その結果、eNOSのより多くの活性化に貢献しています。そのためNO生物学的利用能の低下は、多くの場合、内皮機能不全8の尺度として使用されます。 内皮機能不全血管拡張剤および血管収縮薬の要因との間の不均衡は、機能不全の内皮2につながります。また、relea炎症性メディエーターおよび変更された局所せん断力のSEは、内皮由来の反応性酸素種（ROS）の合成を高めることができます。のみならず、シグナリングレドックスのこのアップレギュレーションは、内皮の完全性を変更し、NO 9の合成を減少させ、それは追加のフリーラジカルの直接産生をもたらすのeNOSを切り離すことができます。最終的には、NOバイオアベイラビリティのこの改善は、血管収縮、血管硬化、および減少した動脈の伸展性4を促進します 。 内皮の機能障害の程度は、とりわけ、高血圧10、アテローム性動脈硬化症11、虚血性脳卒中12、糖尿病13、子癇前症14または腎臓疾患15のようないくつかの病態の重症度と関係しています。したがって、だけでなく、時間をかけて血管内皮機能の変化を評価するための広大な関心があるだけでなく、治療的介入を以下に示します。種々の方法がために使用されています内皮機能の臨床評価の両方侵襲的冠動脈および末梢循環19（心臓カテーテルおよび静脈閉塞プレチスモグラフィ3,16）と、非侵襲的に（流れ媒介の拡張、橈骨動脈眼圧測定とパルス輪郭分析4,17,18）。 フロー依存性血管拡張フロー媒介拡張（FMD）は、内皮機能の非侵襲性超音波評価であり、血管の健康問題の発症と相関しています。 1989年20の創業以来、FMDは、広く人間19,21,22で主にNO媒介内皮機能を評価するための信頼性の高い、in vivo法として利用されてきました。確かに、上腕動脈FMD検査は他の侵襲的技術23、数多くの調査に関連している口蹄疫と心血管傷害24,25ようINDIVIの間に強い逆の関係を記載していますより多くの血管病態を呈する低いFMD 25と双対。したがって、これらのデータは、無症候性の被験者26-30将来の心血管疾患に関連するこの技術が提供できる予後情報を強調する。 FMD試験中、上腕動脈の直径を連続的にベースライン時と前腕の循環停止のリリース後に測定されています。カフ放出されると、誘導された反応性充血はNO放出とその後の血管拡張19,31を媒介しないせん断応力の増加を促進します。 FMDはベースライン時の直径（FMDの％）と比較してカフのリリース後の動脈直径増加パーセントとして表現さ​​れます。 この手法で増加臨床関心にもかかわらず、FMDの試験は、生理的な評価であり、したがって、いくつかの変数は、ヒトにおける内皮機能の正確な評価を行うために考慮される必要があります。このArticleは、標準化されたプロトコルとFMD検査の精度、再現性および解釈を改善するための技術的および生物学的な問題を最小限にするための推奨方法を説明します。

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Doppler ultrasound</td>
			<td>GE Medical Systems&#160;</td>
			<td>Logiq 7</td>
			<td>Essential to include Duplex mode for simultaneous acquisition of B-mode and Doppler</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrocardiographic (ECG) gating&#160;</td>
			<td>Accusync Medical Research</td>
			<td>Accusync 72</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>12-MHz Linear array transducer&#160;</td>
			<td>GE Medical Systems</td>
			<td>11L-D</td>
			<td>A high-resolution linear array probe is essential</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forearm occlusion cuff&#160;</td>
			<td>D.E. Hokanson</td>
			<td>SC5</td>
			<td>5 x 84 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasound transmission gel&#160;</td>
			<td>Parker</td>
			<td>01-08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rapid cuff inflator</td>
			<td>D.E. Hokanson</td>
			<td>E-20 AG101</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterotactic-probe holder</td>
			<td>Flexabar&#160;</td>
			<td>18047</td>
			<td>Magnetic base fine adjustor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Edge detection analysis software</td>
			<td>Medical Imaging Applications</td>
			<td>Brachial Analyzer 5</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

ultrasound assessment of endothelial function: a technical guideline of the flow-mediated dilation test

心血管疾患は死亡率の主要な原因と世界中の障害の主要な原因です。血管内皮の機能不全は、血管拡張と血管収縮物質のバランスに破壊によって主に特徴づけられる病的状態であり、アテローム性動脈硬化性心血管疾患の発症に重要な役割を果たすことが提案されています。したがって、ヒトにおける内皮機能の正確な評価は、より優れた複数の心臓中心の病状の病因を理解するのに役立つ可能性が重要なツールを表します。 過去25年にわたって、多くの方法論的アプローチは、ヒトの内皮機能の評価を提供するために開発されてきました。 1989年に導入され、FMD検査は、一酸化窒素産生と上腕動脈の血管拡張を促進する前腕の閉塞およびその後の反応性充血を内蔵しています。 FMD検査は、現在最も広く利用されている、非侵襲性、ultrですasonicヒトにおける内皮機能の評価とは、将来の心血管イベントに関連しています。 FMD試験は臨床的有用​​性を持つことができるが、それを考慮する必要があるいくつかの交絡因子を継承している生理的な評価です。この記事では、生理学的および技術的な問題を最小限に抑え、評価の精度と再現性を向上させるために推奨される方法論を含めFMDを決定するための標準化されたプロトコルについて説明します。

明らかに健康コホート群からのベースライン特性は、統合血管と運動生理学（LIVEP）の研究室で行われFMD検査の最も一般的な変数は、表2に示されている表1に提示されている。以下の変数がメインFMDパラメータと考えられています公開されたFMDチュートリアル4とガイドライン36によって分析します。 ベースラインとピーク直径適切な馴化段階に続いて、10〜30秒の39の期間にわたって血液速度と少なくとも10心周期の平均ベースライン直径を表すために使用されるべきです。また、ピーク直径は、カフリリース後最大の拡張は、2分後の閉塞collectioにわたって最高5秒の平均に基づいて計算されるべきですn期間4。 FMD応答 FMD応答は安静時に測定されたベースライン上腕動脈の直径に対する前腕カフの相対的な放出後上腕動脈径の最大の変化によって表されます。したがって、FMD応答の決意は、以下の式に従って計算されます。 <img alt="式（1）" src="/files/ftp_upload/54011/54011eq1.jpg" />口蹄疫応答の大きさは、せん断応力に正比例し、内皮の完全性、血液の粘度、および血流速度36,40に決定的に依存しています。ピークの血管拡張自体は180秒後カフ収縮41まで続けることができるが、最大のFMDは、45〜90秒の間の時間窓にわたって達成されることが観察されています。 せん断応力は、内膜表面上の血液によって発揮される平行摩擦力として記載されており、FMDのための主要な刺激としては、42応答します。せん断応力は、血管直径で割った速度と粘度との積として計算することができます。しかし、せん断応力の単純なインデックスは、血流速度と、以下の式で上腕動脈径の同時測定値から計算される剪断速度は、次のとおりです。 <img alt="式（2）" src="/files/ftp_upload/54011/54011eq2.jpg" />また、累積剪断速度（曲線下面積、AUC;秒-1）は、ピーク剪断及びピーク直径8との間の遅延を反映するためにも考慮されなければなりません。これは、カフ放出後第一20秒ごとに4秒は、台​​形則に基づいて計算し、残りのさデータ収集期間、毎5秒43。 FMDの正規化（FMD /せん断） せん断応力とFMDの間の信頼を考えると、心の中で反応性充血応答の被験者間変動を保ち、せん断応力44,45とFMD応答を正規化することが示唆されています。適切にせん断するためのFMDを正規化する方法についてのコンセンサスはありませんが、せん断速度によってFMDを分割することFMD応答の異なるせん断プロファイルの影響を制御し、上腕動脈血管拡張39,46の刺激/応答メカニズムに追加の洞察力を提供しています。しかし、特定の条件36にのみ有効であるので、この正規化方法の立ち上がり認識と仮受付があることに留意すべきです。 FMDを正常化し、試験の感度と信頼性を向上させるもう一つの提案の方法はにあります剪断は、動脈瘤47の大きさに関連する用量反応曲線としてデータを表現します。また、FMDを正規化し、ベースラインの直径はFMD応答に有していてもよい影響を制御するために相対成長スケーリングを使用すると、48が提案されています。 タイム・ツー・ピークの血管拡張分析FMDは49,50重要になってきたタイム・ツー・ピーク（TTP）血管拡張を決定し、様々な集団の中で説明した口蹄疫の時間経過で多様な応答のおかげ。しかし、TTPは、部分的に独立したではないことに留意すべきである、および内皮の健康51を表すために単独で使用される適切なFMDパラメータでなくてもよいです。 図4は、代表的な個体におけるFMD検査の直径と速度応答を示します。 Reacti充血は、短い遅延の後、直径の増加が続いている、ピーク速度を誘発まし。 <img alt="図1" src="/files/ftp_upload/54011/54011fig1.jpg" /> 図1：上腕動脈FMD試験を実施するための標準化手順のイラスト正確で信頼性の高いFMD試験のためには、適切な超音波装置ならびに技術を実行する前に対象の適切な製剤を有することが必須です。参加者が休止状態になると、ベースラインデータの収集を行うことができます。閉塞の5分後、カフは内皮上のせん断応力を誘発する反応性充血応答を作成解放されます。最後に、エッジ検出と壁追跡ソフトウェアを使用して、結果の分析が推奨されます。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54011/54011fig1large.jpg" target="_blank">このFの拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a>igure。 <img alt="図2" src="/files/ftp_upload/54011/54011fig2.jpg" width="700" /> 図2： 上腕動脈FMD検査のために準備対象の表現は、被験者の腕は横方向に延び、真空パックされた枕に固定されます。前腕カフは内側上顆のすぐ遠位側に配置されています。超音波トランスデューサは、ホルダーに固定し、上腕動脈のデータを取得するための上腕二頭筋の挿入の上に配置されています。 <img alt="図3" src="/files/ftp_upload/54011/54011fig3.jpg" /> 図3：同じ被験体における繰り返しの評価のための解剖学的ランドマークの識別図2A、2B、2C及び2Dは ​​、4つの異なる日に、同じ個体における上腕動脈のベースライン評価を示します。矢印は、画像に使用される解剖学的ランドマークを識別しますそれぞれ別々の日に動脈。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54011/54011fig3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図4" src="/files/ftp_upload/54011/54011fig4.jpg" /> 図4：FMDの試験中に観察される典型的な速度と直径応答の個々の表現の図は、30秒の初期ベースライン（BL）の期間、血管閉塞（OCC）の最後の30秒、および反応性充血応答を示します。前腕カフリリースに続く（120秒）。実線は直径応答を表し、点線はFMD技術を通して血液速度を表している。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54011/54011fig4large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-p年齢= &quot;常に&quot;&gt; <tbody><tr><td> 変数 </td><td></td></tr><tr><td> n個 </td><td> 62 </td></tr><tr><td> 男女 </td><td> 31/31 </td></tr><tr><td> 年齢 （歳） </td><td> 32±2 </td></tr><tr><td> 高さ （cm）の</td><td> 167±2 </td></tr><tr><td> 質量 （kg） </td><td> 66.1±2.2 </td></tr><tr><td> BMI（kg /日m 2）で</td><td> 22.8±0.7 </td></tr><tr><td> SBP（mmHgで） </td><td> 115±2 </td></tr><tr><td> DBP（mmHgで） </td><td> 68±1 </td></tr><tr><td> FEV 1（％）と予測しました </td><td> 101.2±1.8 </td></tr><tr><td> グルコース （mgの/ dlで） </td><td> 88±1 </td></tr><tr><td> 総コレステロール （ミリグラム/デシリットル） </td><td> 162±5 </td> &lt;/ TR&gt; <tr><td> HDLコレステロール （ミリグラム/デシリットル） </td><td> 57±2 </td></tr><tr><td> LDLコレステロール （ミリグラム/デシリットル） </td><td> 93±5 </td></tr><tr><td> トリグリセリド （ミリグラム/デシリットル） </td><td> 77±5 </td></tr><tr><td> ヘモグロビン （G / DL） </td><td> 14.7±0.3 </td></tr><tr><td> ヘマトクリット （％） </td><td> 43.4±0.7 </td></tr></tbody></table> 表1：健常者集団の特性と血液化学データは、平均±SEMとして表されています。ボディマス指数（BMI）、収縮期血圧（SBP）、拡張期血圧（DBP）、一秒（FEV 1）における強制呼気容量、高密度リポタンパク質（HDL）、低密度リポタンパク質（LDL）。 <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td> バールiable </td><td> n = 62 </td></tr><tr><td> ベースラインの直径 （cm）の</td><td> 0.322±0.009 </td></tr><tr><td> ピーク直径 （センチ） </td><td> 0.343±0.009 </td></tr><tr><td> FMD（％） </td><td> 6.7±0.4 </td></tr><tr><td> FMD絶対変化さ（cm） </td><td> 0.021±0.001 </td></tr><tr><td> せん断速度 （秒-1、AUC） </td><td> 46607±2940 </td></tr><tr><td> FMD /剪断 （％/秒-1 AUC） </td><td> 0.16±0.01 </td></tr><tr><td> タイム・ツー・ピーク血管拡張 （秒） </td><td> 44±2 </td></tr></tbody></table> 表2：見かけ上健康な集団のデータから上腕動脈のFMD変数は平均±SEMとして表されます。

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

内皮機能の超音波評価：フロー依存性血管拡張テストの技術ガイドライン

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.

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

ultrasound-assessment-endothelial-function-technical-guideline-flow

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Medicine

17.3K ビュー.  Georgia Regents University. 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. 

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

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.

遠藤- PAT 2000で内皮血管拡張機能を評価する

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

医学

Non-invasive Assessment of Microvascular and Endothelial Function

The authors have utilized capillaroscopy and forearm blood flow techniques to investigate the role of microvascular dysfunction in pathogenesis of cardiovascular disease. Capillaroscopy is a non-invasive, relatively inexpensive methodology for directly visualizing the microcirculation. Percent capillary recruitment is assessed by dividing the increase in capillary density induced by postocclusive reactive hyperemia (postocclusive reactive hyperemia capillary density minus baseline capillary density), by the maximal capillary density (observed during passive venous occlusion). Percent perfused capillaries represents the proportion of all capillaries present that are perfused (functionally active), and is calculated by dividing postocclusive reactive hyperemia capillary density by the maximal capillary density. Both percent capillary recruitment and percent perfused capillaries reflect the number of functional capillaries. The forearm blood flow (FBF) technique provides accepted non-invasive measures of endothelial function: The ratio FBFmax/FBFbase is computed as an estimate of vasodilation, by dividing the mean of the four FBFmax values by the mean of the four FBFbase values. Forearm vascular resistance at maximal vasodilation (FVRmax) is calculated as the mean arterial pressure (MAP) divided by FBFmax. Both the capillaroscopy and forearm techniques are readily acceptable to patients and can be learned quickly.
The microvascular and endothelial function measures obtained using the methodologies described in this paper may have future utility in clinical patient cardiovascular risk-reduction strategies. As we have published reports demonstrating that microvascular and endothelial dysfunction are found in initial stages of hypertension including prehypertension, microvascular and endothelial function measures may eventually aid in early identification, risk-stratification and prevention of end-stage vascular pathology, with its potentially fatal consequences.

Capillaroscopy is a non-invasive, relatively inexpensive methodology for directly visualizing the microcirculation. The forearm blood flow technique provides accepted non-invasive measures of endothelial function.

微小血管と内皮機能の非侵襲的評価

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

Technical Aspects of the Mouse Aortocaval Fistula

Technical aspects of creating an arteriovenous fistula in the mouse are discussed. Under general anesthesia, an abdominal incision is made, and the aorta and inferior vena cava (IVC) are exposed. The proximal infrarenal aorta and the distal aorta are dissected for clamp placement and needle puncture, respectively. Special attention is paid to avoid dissection between the aorta and the IVC. After clamping the aorta, a 25 G needle is used to puncture both walls of the aorta into the IVC. The surrounding connective tissue is used for hemostatic compression. Successful creation of the AVF will show pulsatile arterial blood flow in the IVC. Further confirmation of successful AVF can be achieved by post-operative Doppler ultrasound.

The goal is to produce an arteriovenous fistula that is simple and reproducible. This method does not use sutures or glue adhesive. Therefore the samples can be used with the least amount of foreign materials for analysis.

マウスAortocaval瘻の技術的な側面

Technical aspects of creating an arteriovenous fistula in the mouse are discussed. Under general anesthesia, an abdominal incision is made, and the aorta ...

A Novel Application of Musculoskeletal Ultrasound Imaging

Ultrasound is an attractive modality for imaging muscle and tendon motion during dynamic tasks and can provide a complementary methodological approach for biomechanical studies in a clinical or laboratory setting. Towards this goal, methods for quantification of muscle kinematics from ultrasound imagery are being developed based on image processing. The temporal resolution of these methods is typically not sufficient for highly dynamic tasks, such as drop-landing. We propose a new approach that utilizes a Doppler method for quantifying muscle kinematics. We have developed a novel vector tissue Doppler imaging (vTDI) technique that can be used to measure musculoskeletal contraction velocity, strain and strain rate with sub-millisecond temporal resolution during dynamic activities using ultrasound. The goal of this preliminary study was to investigate the repeatability and potential applicability of the vTDI technique in measuring musculoskeletal velocities during a drop-landing task, in healthy subjects. The vTDI measurements can be performed concurrently with other biomechanical techniques, such as 3D motion capture for joint kinematics and kinetics, electromyography for timing of muscle activation and force plates for ground reaction force. Integration of these complementary techniques could lead to a better understanding of dynamic muscle function and dysfunction underlying the pathogenesis and pathophysiology of musculoskeletal disorders.

We describe a new ultrasound-based vector tissue Doppler imaging technique to measure muscle contraction velocity, strain and strain rate with sub-millisecond temporal resolution during dynamic activities. This approach provides complementary measurements of dynamic muscle function and could lead to a better understanding of mechanisms underlying musculoskeletal disorders.

筋骨格超音波画像の新規応用

Ultrasound is an attractive modality for imaging muscle and tendon  motion during dynamic tasks and can provide a complementary methodological  approach ...

Diagnostic Ultrasound Imaging of Mouse Diaphragm Function

Function analysis of rodent respiratory skeletal muscles, particularly the diaphragm, is commonly performed by isolating muscle strips using invasive surgical procedures. Although this is an effective method of assessing in vitro diaphragm activity, it involves non-survival surgery. The application of non-invasive ultrasound imaging as an in vivo procedure is beneficial since it not only reduces the number of animals sacrificed, but is also suitable for monitoring disease progression in live mice. Thus, our ultrasound imaging method may likely assist in the development of novel therapies that alleviate muscle injury induced by various respiratory diseases. Particularly, in clinical diagnoses of obstructive lung diseases, ultrasound imaging has the potential to be used in conjunction with other standard tests to detect the early onset of diaphragm muscle fatigue. In the current protocol, we describe how to accurately evaluate diaphragm contractility in a mouse model using a diagnostic ultrasound imaging technique.

Diagnostic ultrasound imaging has proven to be effective in diagnosing various respiratory diseases in human and animal subjects. We demonstrate a comprehensive ultrasound protocol utilized by Dr. Zuo's lab to analyze diaphragm kinetics specifically in mouse models. This is also a non-invasive research technique which can provide quantitative information on mouse respiratory muscle function.

マウス絞り機能の診断用超音波イメージング

Function analysis of rodent respiratory skeletal muscles, particularly the diaphragm, is commonly performed by isolating muscle strips using invasive ...

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.

臨床研究における上腕動脈の内皮依存血流依存性血管拡張の超音波評価

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

Ultrasound Assessment of Flow-Mediated Dilation of the Brachial and Superficial Femoral Arteries in Rats

Arterial vasodilation to increases in wall shear rate is indicative of vascular endothelial function. In humans, the non-invasive measurement of endothelial function can be achieved by employing the flow-mediated dilation technique, typically performed in the brachial or superficial femoral artery. Briefly, a blood pressure cuff placed distal to an ultrasound probe is inflated to a suprasystolic pressure, which results in limb ischemia. After 5 min of occlusion the cuff is deflated, resulting in reactive hyperemia and increases in wall shear rate that signal vasodilatory molecules to be released from the endothelium eliciting vasodilation. Despite the thousands of studies performing flow-mediated dilation in humans, surprisingly, no studies have performed this technique non-invasively in living rats. Considering the recent shift in focus to translational research, the establishment of guidelines for non-invasive measurement of flow-mediated dilation in rats and other rodents would be extremely valuable. In the following article, a protocol is presented for the non-invasive measurement of flow-mediated dilation in brachial and superficial femoral arteries of rats, as those sites are most commonly measured in humans.

Non-invasive assessment of endothelial function in humans can be determined by the flow-mediated dilation technique. Although thousands of studies have used this technique, no study has performed this technique non-invasively in rats. The following article describes non-invasive measurement of flow-mediated dilation in the brachial and superficial femoral arteries of rats.

ラットにおける上腕と浅大腿動脈のフロー依存性血管拡張の超音波評価

Arterial vasodilation to increases in wall shear rate is indicative of vascular endothelial function. In humans, the non-invasive measurement of ...

A Computerized Functional Skills Assessment and Training Program Targeting Technology Based Everyday Functional Skills

Today, many functional skills are technology-based, so development of a technology-based training program has broad importance. Here we present a computerized functional skills training program that was paired in half of the participants with a commercially available cognitive training (CCT) program.
Non-impaired older individuals (NC) aged 60+ (n=45) and similarly aged individuals with mild cognitive impairment (MCI; n=50) were randomized to receive 12 weeks of twice-weekly computerized functional skills training (CFST) or 12 weeks of twice-weekly sessions split between CCT and CFST. Skills trained were use of an ATM; internet banking; ticket kiosk; telephone and internet prescription refill; medication management; and internet shopping. As with previous functional capacity assessments, we focus on completion time for each simulation.
51 participants completed the training program, either by mastering all 6 tasks (34) or completing 12 weeks of training. 44 more participants completed 4 or more training sessions so they were also analyzed for improvement up to their last training session. Completion time for all 6 tests significantly improved from the baseline assessment to the final training session in both groups of participants (all p&#60;0.001 with an average improvement in task completion time of 45%). Further, there was no differential improvement in MCI and NC in the 6 tests from baseline to end of training (all t&#60;1.66, all p&#62;0.12). Finally, combined CCT plus CFST did not differ from CSFT alone on any of the percent-change score measures (all t&#60;1.64, all p&#62;0.11).
Both NC and MCI groups evidenced substantial improvements in performance. CCT supplementation led to similar functional gains with half as many training sessions. The NC participants proceeded through the training fairly rapidly even without CCT supplementation; MCI participants required more training but learned equivalently. These findings suggest that even in cases with memory impairments, functional skills can be efficiently learned with training.

This training protocol uses computerized training to teach technology-related everyday functional skills. These skills include financial skills, travel and transit, as well as medication management.

日常的な機能スキルをベースとした技術を対象とした、コンピュータ化された機能スキル評価とトレーニングプログラム

Today, many functional skills are technology-based, so development of a technology-based training program has broad importance. Here we present a ...

A Postoperative Evaluation Guideline for Computer-Assisted Reconstruction of the Mandible

Valid comparisons of postoperative accuracy results in computer-assisted reconstruction of the mandible are difficult due to heterogeneity in imaging modalities, mandibular defect classification, and evaluation methodologies between studies. This guideline uses a step-by-step approach guiding the process of imaging, classification of mandibular defects and volume assessment of three-dimensional (3D) models, after which a legitimized quantitative accuracy evaluation method can be performed between the postoperative clinical situation and the preoperative virtual plan. The condyles and the vertical and horizontal corners of the mandible are used as bony landmarks to define virtual lines in the computer-assisted surgery (CAS) software. Between these lines the axial, coronal, and both sagittal mandibular angles are calculated on both pre- and postoperative 3D models of the (neo)mandible and subsequently the deviations are calculated. By superimposing the postoperative 3D model to the preoperative virtually planned 3D model, which is fixed to the XYZ axis, the deviation between pre- and postoperative virtually planned dental implant positions can be calculated. This protocol continues and specifies an earlier publication of this evaluation guideline.

Here, we propose a practical, feasible and reproducible evaluation guideline for computer-assisted reconstruction of the mandible in order to create uniformity between studies regarding postoperative accuracy evaluation. This protocol continues and specifies an earlier publication of this evaluation guideline.

コンピュータ支援型下述者再建のための術後評価ガイドライン

Valid comparisons of postoperative accuracy results in computer-assisted reconstruction of the mandible are difficult due to heterogeneity in imaging ...

A Non-Invasive Method for Generating the Cyclic Loading-Induced Intra-Articular Cartilage Lesion Model of the Rat Knee

The pathophysiology of primary osteoarthritis (OA) remains unclear. However, a specific subclassification of OA in relatively younger age groups is likely correlated with a history of articular cartilage damage and ligament avulsion. Surgical animal models of OA of the knee play an important role in understanding the onset and progression of post-traumatic OA and aid in the development of novel therapies for this disease. However, non-surgical models have been recently considered to avoid traumatic inflammation that could affect the evaluation of the intervention. 
In this study, an intra-articular cartilage lesion rat model induced by in vivo cyclic compressive loading was developed, which allowed researchers to (1) determine the optimal magnitude, speed, and duration of load that could cause focal cartilage damage; (2) assess post-traumatic spatiotemporal pathological changes in chondrocyte vitality; and (3) evaluate the histological expression of destructive or protective molecules that are involved in the adaptation and repair mechanisms against joint compressive loads. This report describes the experimental protocol for this novel cartilage lesion in a rat model.

Here, we present the cyclic loading-induced intra-articular cartilage lesion model of the rat knee, generated by 60 cyclic compressions over 20 N, resulting in damage to the femoral condylar cartilage in rats.

ラット膝の周期的負荷誘発関節内軟骨病変モデルを生成するための非侵襲的方法

The pathophysiology of primary osteoarthritis (OA) remains unclear. However, a specific subclassification of OA in relatively younger age groups is likely ...