La evaluación ecográfica de la función endotelial: Una guía técnica de la prueba de dilatación mediada por flujo

Resumen

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.

Resumen

La enfermedad cardiovascular es la principal causa de mortalidad y una causa importante de discapacidad en todo el mundo. La disfunción del endotelio vascular es una condición patológica que se caracteriza principalmente por una interrupción en el equilibrio entre las sustancias vasodilatadoras y vasoconstrictoras y se propone desempeñar un papel importante en el desarrollo de la enfermedad cardiovascular aterosclerótica. Por lo tanto, una evaluación precisa de la función endotelial en los seres humanos representa una herramienta importante que podría ayudar a comprender mejor la etiología de múltiples patologías cardio-céntrica.

Durante los últimos veinticinco años, muchos enfoques metodológicos se han desarrollado para proporcionar una evaluación de la función endotelial en los seres humanos. Introducido en 1989, la prueba de la fiebre aftosa incorpora una oclusión del antebrazo y de la hiperemia reactiva posterior que promueve la producción de óxido nítrico y la vasodilatación de la arteria braquial. La prueba de la fiebre aftosa es ahora el más ampliamente utilizado, no invasiva, ultrevaluación Asonic de la función endotelial en los seres humanos y se ha asociado con acontecimientos cardiovasculares futuros.

Aunque la prueba de la fiebre aftosa podría tener utilidad clínica, es una evaluación fisiológica que ha heredado varios factores de confusión que deben tenerse en cuenta. En este artículo se describe un protocolo estandarizado para la determinación de la fiebre aftosa incluyendo la metodología recomendada para ayudar a minimizar los problemas fisiológicos y técnicos y mejorar la precisión y reproducibilidad de la evaluación.

Introducción

La enfermedad cardiovascular es la principal causa de morbilidad y mortalidad en todo el mundo. Disfunción del endotelio vascular representa una fase inicial hacia el desarrollo de múltiples enfermedades relacionadas ^{vasculares-1.} Por lo tanto, una evaluación precisa de la función endotelial en el ser humano representa una técnica importante que podría ayudar en la comprensión de la etiología de múltiples patologías cardiovasculares, con el objetivo último de mejorar la eficacia del tratamiento y la prevención de la enfermedad.

endotelio

El endotelio es una monocapa de células que sintetiza numerosas sustancias vasoactivas, como el óxido nítrico (NO), prostaciclinas, endotelinas, factor de crecimiento de células endoteliales, interleuquinas, e inhibidores de plasminógeno ^2. Tales factores contribuyen a la función del endotelio para regular la fluidez de la sangre, el tono vascular, la agregación plaquetaria, la permeabilidad de los componentes del plasma y infl pared del vasoamación ^2-4. Además, el NO desempeña un papel anti-aterogénico clave en la promoción de la vasodilatación y el mantenimiento de la integridad endotelial. NO regula tono de los vasos y el diámetro a través de controlar el equilibrio entre el suministro de oxígeno a los tejidos y su ^3,5 demanda metabólica. Hay múltiples endógena, exógena, y los factores estimuladores mecánicos que inducen la NO sintasa endotelial (eNOS) que sintetiza NO a partir de L-arginina ^6,7. El estímulo mecánico es más notable esfuerzo de corte. Tensión de cizallamiento contribuye a una mayor activación de la eNOS, lo que resulta en la producción de NO y la posterior relajación del músculo liso ^4. De ahí que la disminución en la biodisponibilidad de NO se utiliza a menudo como una medida de la disfunción endotelial ^8.

La disfunción del endotelio

El desequilibrio entre vasodilatadores y vasoconstrictores factores conduce a un endotelio disfuncional ^2. Además, el releaSE de mediadores inflamatorios y alterados fuerzas de cizallamiento locales puede mejorar la síntesis de especies de oxígeno reactivas endoteliales derivado (ROS). Esta regulación por incremento en redox de señalización no sólo modifica la integridad del endotelio y reduce la síntesis de NO ^9, se puede desacoplar eNOS que resulta en la producción directa de radicales libres adicionales. En última instancia, esta mejora en la biodisponibilidad de NO promueve la vasoconstricción, la rigidez vascular, y la reducción de la distensibilidad arterial ^4.

El grado de la disfunción del endotelio se ha relacionado con la gravedad de diversas patologías tales como hipertensión ^10, aterosclerosis ^11, apoplejía isquémica ^12, diabetes ^13, la preeclampsia ¹⁴ o enfermedades renales ¹⁵ entre otros. Por lo tanto, existe gran interés no sólo para evaluar los cambios en la función endotelial en el tiempo, sino también después de las intervenciones terapéuticas. Diferentes métodos han sido utilizados parala evaluación clínica de la función endotelial, tanto invasiva (cateterismo cardíaco y la pletismografía de oclusión venosa ^3,16) y no invasiva (mediada por flujo de la dilatación, tonometría arterial y el pulso radial análisis del contorno de ^4,17,18) en circulaciones coronarios y periféricos ^19.

la dilatación mediada por flujo

Flujo de la dilatación mediada (FMD) es una evaluación no invasiva, de ultrasonidos de la función endotelial y se ha correlacionado con el desarrollo de problemas de salud vascular. Desde su creación en 1989 ^20, la fiebre aftosa ha sido ampliamente utilizado como un método fiable, in vivo para evaluar la función endotelial mediada por NO-predominantemente en los seres humanos ^19,21,22. De hecho, la prueba de la fiebre aftosa de la arteria braquial se ha asociado con otras técnicas invasivas ²³ y numerosas investigaciones han descrito una fuerte relación inversa entre la fiebre aftosa y lesiones cardiovasculares ^24,25 de tal manera que individuales con más patología vascular presentan una fiebre aftosa inferior ^25. En consecuencia, estos datos ponen de relieve la información de pronóstico que esta técnica puede proporcionar lo que se refiere a la enfermedad cardiovascular futuro en sujetos asintomáticos ^26-30.

Durante la prueba de la fiebre aftosa, los diámetros de la arteria braquial se miden de forma continua al inicio del estudio y después de la liberación de un paro circulatorio del antebrazo. Tras la liberación del manguito, la hiperemia reactiva inducida promueve un aumento de la tensión de corte mediada por la liberación de NO y la posterior vasodilatación ^19,31. Fiebre aftosa se expresa como el porcentaje de aumento en el diámetro arterial después de la liberación del manguito en comparación con el diámetro en la línea base (FMD%).

A pesar del creciente interés clínico en esta técnica, la prueba de la fiebre aftosa es una evaluación fisiológica y, por tanto, diversas variables deben tenerse en cuenta con el fin de realizar una evaluación precisa de la función endotelial en los seres humanos. Esto unArtículo describe un protocolo estandarizado y la metodología recomendada para minimizar los problemas técnicos y biológicos para ayudar a mejorar la precisión, reproducibilidad y la interpretación de la prueba de la fiebre aftosa.

Protocolo

NOTA: El siguiente procedimiento se lleva a cabo de forma rutinaria la fiebre aftosa durante los estudios de evaluación vasculares en el Laboratorio de integrativa vascular y Fisiología del Ejercicio (LIVEP). Todos los procedimientos que se siguieron los principios de la Declaración de Helsinki y fue aprobado por la Junta de Revisión Institucional de la Universidad de Regentes de Georgia. Todos los participantes fueron informados de los objetivos y los posibles riesgos de la técnica antes de su consentimiento por escrito para que se obtuvo la participación. La figura 1 ilustra un resumen esquemático de los elementos esenciales que deben tenerse en cuenta para la evaluación de ultrasonido de la arteria braquial fiebre aftosa.

1. Sin perjuicio de preparación (antes de la llegada)

1. Confirmar que el participante ha abstenido de practicar ejercicio (≥12 h), cafeína (≥12 h), el tabaquismo o la exposición al humo (≥12 h), un suplemento vitamínico (> 72 h) y cualquier medicamento (≥4 hr vidas medias de el fármaco, agentes no esteroides anti-inflamatorios para 1 daY y aspirinas para 3 días).
2. Asegúrese de que el participante está en condiciones de ayuno o sólo ha consumido comidas bajas en grasa ⁴ antes de la prueba.
3. Al probar las mujeres premenopáusicas, se sugiere para llevar a cabo el protocolo de la fiebre aftosa durante la fase de menstruación del ciclo menstrual para limitar el impacto de los estrógenos endógenos y progesteronas ^8,32,33.

2. Sin perjuicio de Preparación (a la llegada)

1. Antes de la adquisición de medición, verifique que el objeto está en reposo en una posición supina en una habitación tranquila, con temperatura controlada (22 ° C a 24 ° C) durante aproximadamente 20 minutos para alcanzar un estado de equilibrio hemodinámico.
2. Adjuntar un ECG de 3 derivaciones en la extremidad norma de plomo posición II. Utilizando instrumentación estándar americano, colocar el electrodo de polaridad blanco / negativo justo debajo de la clavícula en el hombro derecho. Conecte el cable de polaridad negro / dual debajo de la clavícula izquierda, cerca del hombro y conecte el cable de polaridad rojo / positivopor debajo del músculo pectoral izquierda en la base lateral del pecho.
3. Extiende el brazo del sujeto lateralmente a aproximadamente 80 ° de abducción del hombro y asegure la parte distal del antebrazo en una almohada de envasado al vacío para mantener la posición exacta del brazo durante la medición (Figura 2).
4. Coloque el brazalete antebrazo inmediatamente distal al epicóndilo medial y asegurarse de que nada está en contacto con el manguito, incluyendo la tabla de abajo (Figura 2).

3. Las mediciones de línea de base

1. Mapeo de la arteria braquial con el Ultrasonido:
   1. Mientras sostiene la sonda con la mano, posicionarlo en sección transversal y comenzar a escanear el lado interior de la parte superior del brazo a partir de la inserción del bíceps y proceder de manera proximal.
   2. De modo B (escala de grises), identificar los vasos arteriales y colaterales braquial y utilizar el modo de flujo de color (CF) para ayudar a confirmar la localización de la arteria. Interpretar el color y la pulsatilidadde considerar cuidadosamente la dirección del transductor para garantizar la evaluación de la arteria y la vena no.
      NOTA: Con el indicador de la sonda frente a la cabeza, de color rojo significa que fluya hacia el transductor (flujo arterial), mientras que el azul significa el flujo de distancia (flujo venoso).
2. La identificación de la arteria braquial:
   1. Después de encontrar la arteria braquial, rotar la sonda 90 ° para escanear el brazo longitudinal. Obtener la imagen de entre 2 a 10 cm por encima de la fosa antecubital.
   2. Identificar las referencias anatómicas tales como venas y planos faciales para múltiples evaluaciones en el mismo sujeto (Figura 3).
3. Fijación de la sonda:
   1. Asegure la sonda en el soporte de la sonda estereotáctica. Confirmar la sonda se fija adecuadamente para evitar movimientos excesivos. Con la sonda asegurada en el soporte, asegúrese de que la imagen es tan buena como la imagen que se obtiene de forma manual sin el soporte.
4. Optimización de la Resolution de la imagen:
   1. Optimizar la imagen utilizando los controles de ganancia de tiempo (TGC de) con la sonda asegurada.
      NOTA: Una imagen óptima se logra cuando se obtiene la imagen de modo B más clara de las interfaces anteriores y de la íntima posterior entre la pared del lumen y de los vasos.
   2. Haga que el técnico de ajustar manualmente la ganancia, puntos focales, rango dinámico y armónicos para obtener una imagen clara y definida de las paredes cercanas y lejanas del endotelio.
5. Modo dúplex Doppler:
   1. Tras la adquisición en modo B, proceda a dúplex de exploración en el modo Doppler pulsado.
   2. Use un talón al dedo enfoque con la sonda dentro del soporte oscilante por el transductor hasta en un extremo más que el otro para ajustar la imagen de la arteria braquial y obtener un ángulo de insonación de 60 °.
6. Línea de base de adquisición:
   1. Obtener una imagen en modo B satisfactoria que identifica las capas endoteliales con paredes íntima-íntima claras de la arteria. EnsUre que la señal Doppler aparece sonido nítida y clara, sin muflas.
   2. Restablecer el bucle de cine de ultrasonido por congelación y descongelación de la imagen. Pulse F1 para iniciar la grabación de datos en el software de imagen. datos de referencia para el registro de al menos 30 seg. Analizar el diámetro medio y velocidad de la sangre durante 30 s para representar los valores de línea de base. Nota: Diferentes ultrasonidos y software montajes pueden requerir diferentes secuencias para obtener la acción requerida.

4. Medidas de oclusión vascular

1. La oclusión del antebrazo:
   1. Rápidamente inflar el manguito antebrazo oclusión, utilizando aire comprimido, a las presiones suprasistólica (250 mm de Hg) durante 5 min para inducir la oclusión arterial.
   2. Después de 4 min y 30 s de oclusión del antebrazo, el proceso de adquisición de datos.
      NOTA: Las medidas de oclusión estarán representados por los últimos 30 segundos de la oclusión.

5. Reactivo hiperemia (post Manguito de prensa) Mediciones

1. Continuando para adquirir datos desde Pre-manguito de salida:
   1. Desinflar el manguito a los 5 min.
   2. Mantener la grabación de dos minutos después de la liberación del manguito.
2. Después de 2 minutos de la grabación después de la liberación del manguito, detener y guardar las grabaciones. El mayor intervalo de 5 segundos en promedio durante todo el período de recolección de post-oclusión de 2 min se utiliza para representar el diámetro máximo de hiperemia.

6. Análisis de los Resultados: Detección de bordes y Seguimiento de la pared

1. Debido a la complejidad del análisis de la fiebre aftosa, el uso de detección de bordes y software de seguimiento de pared a lo largo de las pruebas de la fiebre aftosa para una mayor reproducibilidad de acuerdo con las instrucciones del fabricante.
   NOTA: Este análisis fuera de línea es menos dependiente del operador de la evaluación manual y, por tanto, mejora la exactitud de los datos de la fiebre aftosa ^4,34-36. Además, este sistema de análisis fuera de línea también permite la sincronización con el ECG para la identificación de arterial diastólica finaldiámetros, evitando la distorsión de los cambios relacionados con impulsos de diámetro ^4. Cabe señalar que, aunque el uso de ECG recibe la aprobación para minimizar la variabilidad de pulsación, también es posible llevar a cabo el protocolo de fiebre aftosa sin ECG gaiting ^37. Aunque no se recomienda, si el análisis asistido por ordenador de borde no está disponible, la evaluación manual cuidadosa de diámetro y velocidades se debe recoger ^36.
2. Para la evaluación de diámetros de los vasos, es necesario inspeccionar visualmente cada fotograma para determinar la mejor colocación de las pinzas de ultrasonidos a lo largo de la imagen de modo B ^38.
   NOTA: Independientemente del método de análisis de datos, se recomienda para recoger datos de diámetro y velocidad cada 4 segundos durante la primera 20 seg de la hiperemia reactiva y cada 5 s durante el periodo de oclusión restante poste ^4.

Resultados

Las características basales de un grupo de cohortes aparentemente sanos se presentan en la Tabla 1. Las variables más comunes de la fiebre aftosa prueba llevado a cabo en el Laboratorio de integrativa vascular y Fisiología del Ejercicio (LIVEP) se presentan en la Tabla 2. Las siguientes variables se consideran los principales parámetros de la fiebre aftosa a analizar los publicados fiebre aftosa tutorial ⁴ y ³⁶ directrices.

...

Discusión

Introducido en 1989 ^20, la prueba de la fiebre aftosa se ​​ha utilizado ampliamente en los seres humanos como una medida no invasiva de la función endotelial. La fiebre aftosa no sólo se ha demostrado predecir el riesgo futuro de enfermedad relacionada vascular ^19,52,53, los valores más bajos de la fiebre aftosa han sido mostrar que se relaciona estrechamente con deficiencias cardiovasculares ^24,25,54. Aunque hay otras técnicas para evaluar la función endotelial, tanto invasiva ...

Materiales

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