De vasculaires Physiologie intégrée et thérapeutique expérimentale (VIPERx) Laboratoire, ce travail a été soutenu par des fonds provenant du département de chirurgie de l&#39;Université de Californie, San Francisco et la Californie du Nord Institut pour la recherche et l&#39;éducation. Le projet décrit a été soutenu par Prix Nombre KL2RR024130 du National Center for Research Resources. Le contenu relève de la seule responsabilité des auteurs et ne représentent pas nécessairement les vues officielles du Centre national des ressources de recherche ou le National Institutes of Health.

La procédure suivante, développé dans le cadre d&#39;une étude menée à l&#39;initiative, a été examiné et approuvé par l&#39;Université de Californie, San Francisco (UCSF) Comité de la recherche humaine (CHR) et tous les participants ont donné leur consentement éclairé. 1 Équipement <ol><li> Utilisez un système de capture d&#39;image ECG fermée pour enregistrer et analyser la fièvre aphteuse. Connectez une échographie Philips HD11 à un PC de bureau. </li><li> Connectez un signal vidéo de l&#39;échographie avec une carte spéciale capteur d&#39;images sur le PC. </li><li> Relais d&#39;un signal audio à partir de l&#39;ultrason à un module de déclenchement d&#39;électrocardiogramme qui amplifie le signal. Effectuer le signal amplifié à l&#39;ordinateur, afin de permettre au logiciel de capture d&#39;image pour identifier et enregistrer les images à un point constant dans le cycle cardiaque. Générer le signal de la déviation forte de l&#39;onde R dans l&#39;électrocardiogramme. </li><li> Utilisation d&#39;un transducteur à réseau linéaire de 5 à 12 MHz afin d&#39;optimiser la résolution de la profondeur de l&#39;artère brachiale. </li></ol> 2.Préparation Sujet <ol><li> Veiller à ce que les participants rapide et éviter l&#39;exercice pendant 8 heures avant l&#39;examen ainsi que d&#39;éviter la caféine ou la nicotine pendant au moins quatre à quatre pattes. S&#39;assurer que les participants évitent médicaments affectant le tonus vasculaire ou du débit cardiaque pendant quatre demi-vies. REMARQUE: l&#39;alimentation, les médicaments, et l&#39;heure de la journée peut affecter les résultats. </li><li> Effectuer l&#39;examen dans une pièce calme et sombre à 21 ° C. Lorsque la réalisation d&#39;études longitudinales, passer les examens répétés au même moment de la journée. </li></ol> 3. mesures de base <ol><li> Demandez au sujet de mentir sur le dos sur une table d&#39;examen. Joindre un ECG à 3 dérivations dans une position standard. Régler les problèmes orthopédiques pour assurer le sujet sera à l&#39;aise et de s&#39;abstenir de mouvement pendant l&#39;examen. </li><li> Laisser le sujet au repos pendant 10 min avant le début de l&#39;examen. Après 5 min de repos, de mesurer la pression artérielle du sujet par un moniteur de la pression artérielle oscillométrique, non-invasive. <ol><li> Appliquer 5 cmmanchette urniquet soit dans une position distale proximale ou de démontrer la technique de bras. </li><li> Elargir le bras du sujet et de maintenir latéralement au niveau du cœur. </li><li> En fonction de la préférence de l&#39;opérateur, en utilisant un tableau et oreiller pour contraindre le bras du sujet. </li><li> Placer le bras de l&#39;opérateur dans une position qui résiste à la fatigue et fournit un support pour le poignet. Essayer de minimiser l&#39;extension du poignet et maintenir l&#39;avant-bras en position neutre anatomique. </li></ol></li><li> Effectuer un balayage en coupe transversale de l&#39;artère brachiale, à partir de l&#39;insertion du biceps et de procéder de manière proximale. Utiliser l&#39;imagerie Doppler couleur pour vérifier l&#39;artère brachiale et de localiser les vaisseaux collatéraux qui peuvent servir de points de repère. </li><li> Quand une position appropriée est trouvée, faire tourner la sonde de 90 ° de sorte que le bord proximal apparaît sur la gauche de l&#39;écran d&#39;ultrasons. Maintenir la position sur l&#39;artère à l&#39;aide pratique importante et un toucher délicat. Verify l&#39;orientation en poussant le tissu près du bord distal. Marquer la peau de l&#39;objet le long du bord distal de la sonde. </li><li> Alignez le cadre de mise au point de la sonde avec la profondeur ou &quot;loin&quot; paroi de l&#39;artère brachiale à améliorer la résolution latérale de l&#39;image. Varier les paramètres de la sonde sur la résolution axiale avec une fréquence plus élevée amélioration de la résolution axiale. </li><li> Ajustez l&#39;angle de la sonde pour optimiser la résolution de contraste à la fois proche et loin des murs. De petits changements à l&#39;angle peuvent entraîner un meilleur contraste. Estimer l&#39;angle avec un rapporteur simple si les examens de série sont menées sur le sujet. </li><li> Pour assurer des mesures de qualité, en sorte que le récipient est horizontal et aligné avec l&#39;axe longitudinal. Faites de petits changements de la pression (gîte d&#39;un bord de la sonde) pour aider à aligner l&#39;artère. Dans l&#39;ensemble, empêcher la lumière de pression pour aider à prévenir la fatigue de l&#39;opérateur. </li><li> Lorsque optimisé, veiller à ce que la &quot;Lignes doubles de Pignoli&quot; peut être vu in deux murs, correspondant à l&#39;épaisseur intima-média. Utilisez des réglages de gain pour réduire l&#39;écho dans la lumière du vaisseau. Prévoyez au moins 2 cm d&#39;épaisseur intima-médiate (IMT) sur les deux côtés pour des mesures précises de diamètre. </li></ol> 4. mesures de base <ol><li> Enregistrer la vitesse de référence en utilisant le mode 2D Doppler. Passer les portes d&#39;échantillonnage au milieu de la lumière et de maintenir un angle d&#39;insonation de 60 °. Recueillir 60 secondes de données. </li></ol> 5. occlusion phase <ol><li> Gonfler le brassard à 50 mm Hg au-dessus artérielle systolique artérielle du sujet. L&#39;utilisation d&#39;un garrot brassard de 5 cm surestime la pression systolique. Utilisez le mode 2D Doppler pour vérifier l&#39;occlusion. </li><li> Utilisez une minuterie pour suivre la durée de l&#39;occlusion autant de brassards de tension artérielle perdront peu à peu la pression pendant 5 min. Utilisez le mode 2D Doppler pour vérifier l&#39;occlusion complète. </li><li> Après 4h30 de l&#39;occlusion, placer la grille 2D-Doppler peu superficielle à l&#39;axe longitudinalaxe de l&#39;artère. Réglez l&#39;échelle verticale pour tenir compte des vitesses plus élevées que 2-3X base. </li><li> Réglez les paramètres sur le logiciel de capture d&#39;image pour 3h10 de l&#39;enregistrement. </li><li> Commencer l&#39;enregistrement de 10 secondes avant l&#39;enlèvement du brassard pour capturer le moment de l&#39;enlèvement du brassard, un paramètre important lors de la mesure du temps au pic diamètre lors de l&#39;analyse des données. </li></ol> 6. hyperémie <ol><li> Relâchez le brassard. Comme l&#39;artère peut se déplacer en surface après l&#39;enlèvement du brassard, faire de petits changements à la position de la sonde lors de l&#39;écoute d&#39;amplification du son pour aider à compenser le décalage. Repositionner la porte de l&#39;échantillon Doppler et l&#39;angle de insonation si les changements de l&#39;artère. </li><li> Après 30 secondes de l&#39;enregistrement de la vitesse, passer l&#39;échographie à B-Mode. </li><li> Comme il est fréquent pour la sonde de glisser proximale lors d&#39;un examen, l&#39;utilisation des sites du navire ou de la marque sur la peau des sujets pour vérifier la position de la sonde. Cette phase de l&#39;examen est essentiel pour l&#39;obtention préciserésultats. </li><li> Ajustez la position de la sonde ou de l&#39;angle d&#39;optimiser l&#39;IMT sur les deux murs que de petits changements peuvent améliorer sensiblement l&#39;image. Notez le diamètre de 3 min. </li><li> Si des mesures répétées sont prévues, utiliser le marquage sur la peau du sujet à enregistrer la distance du pli du coude. Demandez au sujet de plier le bras à 90 ° et marquer le pli. Mesurez à partir de cette ligne à la ligne faits plus tôt. </li></ol>

Les auteurs n&#39;ont rien à divulguer.

La dysfonction endothéliale est un déséquilibre des médiateurs chimiques qui affectent le ton de la cuve et une étape précoce dans le développement de l&#39;athérosclérose. Mesure de la réactivité d&#39;une artère est une manière d&#39;évaluer l&#39;état de ces voies chimiques. Les deux méthodes directes et indirectes de l&#39;évaluation de la réactivité existent pour les différents lits vasculaires, allant de perfusion directe d&#39;un agoniste de l&#39;endothélium dans la circulation coronaire non...

L&#39;endothélium vasculaire humain fournit des rôles structurels et fonctionnels dans le corps. Dans les coupes histologiques, l&#39;endothélium semble petit, comprenant une mince couche de cellules 1-2 microns d&#39;épaisseur assis au sommet d&#39;une couche de cellules musculaires lisses (la presse) et une épaisse couche de tissu conjonctif (l&#39;adventice). Pris dans leur ensemble, l&#39;endothélium fournit une grande surface pour l&#39;échange d&#39;informations entre le sang et le tissu musculaire lisse vasculaire. Selon une estimation, une aire de section transversale de 700 m 2 et une masse de 1000-1500 g chez un homme de 70 kg, est comparable à la masse du foie 1. Un endothélium sain mécanique permet à la transduction du signal chimique à maintenir l&#39;homéostasie du vaisseau sanguin. La dysfonction endothéliale est un déséquilibre de ces médiateurs et la première étape de la maladie vasculaire, présent avant la preuve histologique de l&#39;athérosclérose. Une méthode non invasive, in vivo, pour la quantification de la fonction vasodilatatrice de l&#39;hommeartère existe. Cette méthode, dépendante de l&#39;endothélium, la vasodilatation médiée par le flux (FMD) est largement utilisé dans les essais cliniques. L&#39;endothélium joue le rôle d&#39;un élément de structure du système vasculaire et fabrique des composants de la matrice extracellulaire telles que la fibronectine et les glycosaminoglycanes 2. Les changements à long terme dans la circulation sanguine et une lésion aiguë de l&#39;artère peuvent conduire à des changements structurels. Fonctionnellement, les cellules endothéliales vasculaires participent à la régulation du tonus des vaisseaux, les processus inflammatoires, antithrombotique, et l&#39;anticoagulation. Les cellules endothéliales affectent vasoconstriction par l&#39;endothéline tandis que la vasodilatation est médiée par l&#39;oxyde nitrique (NO), la prostacycline, et endothéliale facteur hyperpolarisant dérivé (EDHF) 3-6. La dysfonction endothéliale est une perte de valeur de l&#39;un de ces médiateurs et la première étape dans l&#39;athérosclérose. Evidemment, comme un mécanisme de maladie, il est associé à un certain nombre de cliniquement importantsdes conditions telles que la maladie coronarienne, l&#39;hypertension et le diabète sucré 11.7. Surtout, la dysfonction endothéliale peut être observée chez les personnes sans maladie cardiovasculaire diagnostiquée et est un facteur prédictif d&#39;événements cardiovasculaires futurs 7,12,13. Une mesure de la dysfonction endothéliale, en combinaison avec le score de Framingham, peut fournir des informations pronostiques supplémentaires ci-dessus soit seule mesure 14. Évaluation de la dysfonction endothéliale peut entraîner la perfusion directe d&#39;un agent pharmacologique. Intercoronary perfusion d&#39;acétylcholine, par exemple, associée à l&#39;angiographie quantitative démontre une vasodilatation chez les sujets présentant un endothélium intact. Cependant, les personnes atteintes de l&#39;endothélium expérience de dommages vasoconstriction paradoxale. 15 Dans les artères périphériques, la perfusion d&#39;un agent pharmacologique de mesure de débit par jauge souche pléthysmographie est possible 16. Agents qui influent directement sur l&#39;endothélium et susciter un signal chimique sont appelés vasodilatateurs dépendant de l&#39;endothélium. L&#39;acétylcholine, par exemple, agit sur les récepteurs muscariniques sur des cellules endotheliales, ce qui conduit à une augmentation de la concentration de calcium intracellulaire, l&#39;activation de l&#39;oxyde nitrique synthétase et la vasodilatation. Agents qui affectent la vasodilatation sans la participation de l&#39;endothélium sont appelés agents de l&#39;endothélium indépendante. La nitroglycérine, par exemple, active guanyle cyclase soluble et de guanosine cyclique-3 &#39;, - 5&#39;-monophasphate (GMPc) qui médie une vasodilatation dans la paroi de la cuve à travers la régulation des protéines kinases concentrations intracellulaires de calcium 17. Il s&#39;agit d&#39;une méthode non-invasive, in vivo pour quantifier la dysfonction endothéliale introduit par Celermajer et associés appelé &quot;médiée par le flux, vasodilatation endothélium-dépendante» (FA) 18. En bref, les changements de flux sanguin artériel contrainte de cisaillement ouvert sensible ion channels dans l&#39;endothélium. Le signal est tranduced via une cascade de second messager et active l&#39;oxyde nitrique synthase endothéliale (eNOS), générant NO. Cette espèce diffuse à travers la membrane cellulaire des cellules musculaires lisses (SMC) voisins. Dans le SMC, le signal est transduit, en abaissant la concentration en calcium intracellulaire et affectant vasorelaxation 19. Le diamètre de la lumière de l&#39;artère augmente, entraînant une augmentation du flux sanguin en accord avec l&#39;équation de Hagen-Poiseullie. L&#39;effet de la fièvre aphteuse peut être supprimé avec l&#39;administration d&#39;un inhibiteur de synthase de NO tels que mono-méthylarginine (L-NMMA) 20. Le travail novateur de Celermajer et al. A permis l&#39;utilisation de la haute résolution échographie en mode B pour évaluer la variation du diamètre de l&#39;artère pendant l&#39;hyperémie réactive qui suit l&#39;ischémie. Dans cette technique, un sujet humain repose en position couchée et le diamètre de l&#39;artère brachiale est mesurée dans un plan longitudinal. Un sang-Pressumanchette re est utilisé pour produire l&#39;ischémie du membre. À la suite de la libération de la manchette de pression sanguine du diamètre de l&#39;artère est mesuré à nouveau. Le changement rapide de la contrainte de cisaillement est le stimulus pour la vasodilatation NO médiation. Une simple équation décrit l&#39;évolution du diamètre par rapport au diamètre de base (équation 1). Une discussion complète des paramètres de cette équation diamètre, hyperémie et de base, peut être trouvé dans le protocole et les résultats des sections.  Dans plusieurs études, la fièvre aphteuse pour cent a été trouvé pour prédire des événements cardiovasculaires chez les patients présentant une maladie cardiovasculaire établie 21-24. Une corrélation entre brachial pour cent de l&#39;artère de la fièvre aphteuse et la fièvre aphteuse artère coronaire a été créé par Anderson et al., Démonstrant un lien entre les mesures périphériques et les changements ischémiques cliniquement plus pertinents pour le coeur 25. FA ne démontre pas la vasodilatation maximale du navire. Afin d&#39;évaluer cela, la fièvre aphteuse peut être suivie par l&#39;endothélium-dépendante, de la vasodilatation induite par la nitroglycérine du même récipient. Il ya des problèmes techniques affectant la mesure de pour cent de la fièvre aphteuse. Depuis l&#39;introduction de la technique, plusieurs études ont montré une grande variabilité intra-sujet et inter-opérateur 26. Il a été démontré que des facteurs physiologiques, tels que la consommation de cigarettes, médicaments antihypertenseurs, heure du jour, à jeun et affectent pour cent de la fièvre aphteuse. De même, il a été démontré choix techniques telles que la position de la manchette par rapport au site de mesure et la durée de l&#39;occlusion d&#39;affecter la mesure 27,28. Des lignes directrices ont été publiées qui décrivent le consensus actuel et de permettre la normalisation de la technique entrelaboratoires 19,29. Malgré l&#39;évolution du consensus sur la technique, la vasodilatation médiée par le flux reste fortement dépendante de l&#39;opérateur avec une longue courbe d&#39;apprentissage. Corretti, par exemple, recommande l&#39;échographiste complètes 100 scans sous la supervision d&#39;un enquêteur expérimenté avant d&#39;utiliser indépendamment. Pour maintenir un niveau d&#39;expertise suffisant, il est recommandé chaque année les techniciens complètes 100 balayages. Pour les enquêteurs avec un petit échantillon de la population et des ressources limitées, la courbe d&#39;apprentissage présente une barrière à l&#39;entrée. Cet article vous montrera une méthode pour la vasodilatation de l&#39;artère brachiale dans le bras médiée par le flux et offrir des suggestions techniques pour réduire la variabilité intra-opérateur.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="573">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:71px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:167px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Philips HD 11XE ultrasound</td>
			<td style="width:71px;">Philips Healthcare</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">5-12 MHz linear array transducer</td>
			<td style="width:71px;">Philips Healthcare</td>
			<td style="width:119px;">L12-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Ultrasound gel</td>
			<td style="width:71px;">Parker Laboratories</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:216px;">Vascular Research Tools v.5.0</td>
			<td style="width:71px;">Medical Imaging Applications, LLC</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:216px;">MIA Gating module</td>
			<td style="width:71px;">Medical Imaging Applications, LLC</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Desktop PC</td>
			<td style="width:71px;">Dell, Inc</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Windows XP</td>
			<td style="width:71px;">Microsoft, Inc</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">5 cm tourniquet blood pressure cuff</td>
			<td style="width:71px;">Hokanson</td>
			<td style="width:119px;">SC 5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Hand-held aneroid manometer</td>
			<td style="width:71px;">Welch Allyn</td>
			<td style="width:119px;">DS66</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

ultrasound assessment of endothelial-dependent flow-mediated vasodilation of the brachial artery in clinical research

L&#39;endothélium vasculaire est une monocouche de cellules qui couvrent l&#39;intérieur des vaisseaux sanguins et fournissent à la fois des rôles structurels et fonctionnels. L&#39;endothélium joue le rôle de barrière, ce qui empêche l&#39;adhérence et l&#39;agrégation des leucocytes, ainsi que pour le contrôle de la perméabilité des composants du plasma. Fonctionnellement, l&#39;endothélium affecte le tonus des vaisseaux. La dysfonction endothéliale est un déséquilibre entre les espèces chimiques qui régulent le tonus des vaisseaux, thombroresistance, la prolifération cellulaire et la mitose. Elle est la première étape dans l&#39;athérosclérose et est associée à la maladie coronarienne, la maladie artérielle périphérique, l&#39;insuffisance cardiaque, l&#39;hypertension, l&#39;hyperlipidémie et. La première manifestation de la dysfonction endothéliale impliquée perfusion directe de l&#39;acétylcholine et l&#39;angiographie coronaire quantitative. L&#39;acétylcholine se lie aux récepteurs muscariniques sur la surface des cellules endotheliales, conduisant à une augmentation du calcium intracellulaire et l&#39;augmentation nioxyde trique (NO). Chez les sujets présentant un endothélium intact, vasodilatation a été observée alors que les sujets atteints de lésions endothéliales connu vasoconstriction paradoxale. Il existe une méthode non-invasive, in vivo pour mesurer la fonction endothéliale des artères périphériques utilisant haute résolution échographie en mode B. La fonction de l&#39;endothélium des artères périphériques est étroitement liée à la fonction de l&#39;artère coronaire. Cette technique mesure la variation de diamètre pour cent de l&#39;artère humérale lors d&#39;une période d&#39;hyperémie réactive suivant une ischémie des membres. Cette technique, connue sous le nom, la vasodilatation médiée par le flux endothélium-dépendante (FMD) a de la valeur dans le cadre de recherches cliniques. Cependant, un certain nombre de questions physiologiques et techniques peut affecter la précision des résultats et des lignes directrices appropriées pour la technique ont été publiés. Malgré les directives, la fièvre aphteuse reste fortement dépendante de l&#39;opérateur et présente une courbe d&#39;apprentissage abrupte.Cet article présente une méthode standardisée pour mesurer la fièvre aphteuse dans l&#39;artère brachiale sur le bras supérieur et offre des suggestions pour réduire la variabilité intra-opérateur.

Les variables clés de la vasodilatation médiée par le flux sont indiqués dans le tableau 1. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" fo:keep-together.within-page="always"><tbody><tr><td> Variable </td><td> Description </td></tr><tr><td> Vitesse moyenne (cm / sec) </td><td> La vitesse moyenne de sang artériel dans le milieu 50% de la lumière pendant un cycle cardiaque estimée à partir des formes d&#39;ondes Doppler spectrales, proportionnel au flux sanguin et inversement proportionne...

Watch this Scientific Journal Video about Ultrasound Assessment of Endothelial-Dependent Flow-Mediated Vasodilation of the Brachial Artery in Clinical Research at JoVE.com

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

La dysfonction endothéliale est associée à de nombreux états pathologiques et est un facteur prédictif d&#39;événements cardiovasculaires indésirables chez les humains. Vasodilatation médiée par le flux (FMD) est une méthode à ultrasons non-invasive d&#39;évaluation de la fonction endothéliale. Les choix méthodologiques et l&#39;expérience de l&#39;opérateur peuvent affecter les résultats. Une approche systématique de la fièvre aphteuse dans les études humaines est abordée ici.

Évaluation échographique de l&#39;endothélium-dépendante médiée par le flux vasodilatation de l&#39;artère brachiale en recherche clinique

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-endothelial-dependent-flow-mediated

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Nursing

Medicine

Unit 1

Vital Signs: Blood Pressure

SCIENTISTS IN ACTION

27.1K vues.  University of California, San Francisco.  La dysfonction endothéliale est associée à de nombreux états pathologiques et est un facteur prédictif d'événements cardiovasculaires indésirables chez les humains. Vasodilatation médiée par le flux (FMD) est une méthode à ultrasons non-invasive d'évaluation de la fonction endothéliale. Les choix méthodologiques et l'expérience de l'opérateur peuvent affecter les résultats. Une approche systématique de la fièvre aphteuse dans les étud...

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

The Use of Pharmacological-challenge fMRI in Pre-clinical Research: Application to the 5-HT System

Pharmacological MRI (phMRI) is a new and promising method to study the effects of substances on brain function that can ultimately be used to unravel underlying neurobiological mechanisms behind drug action and neurotransmitter-related disorders, such as depression and ADHD. Like most of the imaging methods (PET, SPECT, CT) it represents a progress in the investigation of brain disorders and the related function of neurotransmitter pathways in a non-invasive way with respect of the overall neuronal connectivity. Moreover it also provides the ideal tool for translation to clinical investigations. MRI, while still behind in molecular imaging strategies compared to PET and SPECT, has the great advantage to have a high spatial resolution and no need for the injection of a contrast-agent or radio-labeled molecules, thereby avoiding the repetitive exposure to ionizing radiations. Functional MRI (fMRI) is extensively used in research and clinical setting, where it is generally combined with a psycho-motor task. phMRI is an adaptation of fMRI enabling the investigation of a specific neurotransmitter system, such as serotonin (5-HT), under physiological or pathological conditions following activation via administration of a specific challenging drug.
The aim of the method described here is to assess brain 5-HT function in free-breathing animals. By challenging the 5-HT system while simultaneously acquiring functional MR images over time, the response of the brain to this challenge can be visualized. Several studies in animals have already demonstrated that drug-induced increases in extracellular levels of e.g. 5-HT (releasing agents, selective re-uptake blockers, etc) evoke region-specific changes in blood oxygenation level dependent (BOLD) MRI signals (signal due to a change of the oxygenated/deoxygenated hemoglobin levels occurring during brain activation through an increase of the blood supply to supply the oxygen and glucose to the demanding neurons) providing an index of neurotransmitter function. It has also been shown that these effects can be reversed by treatments that decrease 5-HT availability16,13,18,7. In adult rats, BOLD signal changes following acute SSRI administration have been described in several 5-HT related brain regions, i.e. cortical areas, hippocampus, hypothalamus and thalamus9,16,15. Stimulation of the 5-HT system and its response to this challenge can be thus used as a measure of its function in both animals and humans2,11.

The goal of this technique is to assess serotonin (5-HT) neurotransmitter function in the live and free-breathing animal with pharmacological magnetic resonance imaging (phMRI) and an intravenous challenge with a selective serotonin reuptake inhibitor (SSRI), fluoxetine.

L&#39;utilisation de l&#39;IRMf pharmacologique-défi en recherche pré-clinique: Application à la System 5-HT

Pharmacological MRI (phMRI) is a new and promising method to study the effects of substances on brain function that can ultimately be used to unravel ...

Recherche

Médecine

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.

Une application roman de l&#39;appareil locomoteur imagerie par ultrasons

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

Clinical Assessment of Spatiotemporal Gait Parameters in Patients and Older Adults

Spatial and temporal characteristics of human walking are frequently evaluated to identify possible gait impairments, mainly in orthopedic and neurological patients1-4, but also in healthy older adults5,6. The quantitative gait analysis described in this protocol is performed with a recently-introduced photoelectric system (see&#160;Materials table) which has the potential to be used in the clinic because it is portable, easy to set up (no subject preparation is required before a test), and does not require maintenance and sensor calibration. The photoelectric system consists of series of high-density floor-based photoelectric cells with light-emitting and light-receiving diodes that are placed parallel to each other to create a corridor, and are oriented perpendicular to the line of progression7. The system simply detects interruptions in light signal, for instance due to the presence of feet within the recording area. Temporal gait parameters and 1D spatial coordinates of consecutive steps are subsequently calculated to provide common gait parameters such as step length, single limb support and walking velocity8, whose validity against a criterion instrument has recently been demonstrated7,9. The measurement procedures are very straightforward; a single patient can be tested in less than 5 min&#160;and a comprehensive report can be generated in less than 1&#160;min.

This protocol is used to evaluate spatial and temporal gait variables of neurological/orthopedic patients and older persons by means of a recently-introduced floor-based photocell system.

Évaluation clinique de la démarche spatio-temporelles des paramètres chez les patients âgés et les adultes

Spatial and temporal characteristics of human walking are frequently evaluated to identify possible gait impairments, mainly in orthopedic and ...

Ultrasound Based Assessment of Coronary Artery Flow and Coronary Flow Reserve Using the Pressure Overload Model in Mice

Transthoracic Doppler echocardiography (TTDE) is a clinically useful, noninvasive tool for studying coronary artery flow velocity and coronary flow reserve (CFR) in humans. Reduced CFR is accompanied by marked intramyocardial and pericoronary fibrosis and is used as an indication of the severity of dysfunction. This study explores, step-by-step, the real-time changes measured in the coronary flow velocity, CFR and systolic to diastolic peak velocity (S/D) ratio in the setting of an aortic banding model in mice. By using a Doppler transthoracic imaging technique that yields reproducible and reliable data, the method assesses changes in flow in the septal coronary artery (SCA), for a period of over two weeks in mice, that previously either underwent aortic banding or thoracotomy. 
During imaging, hyperemia in all mice was induced by isoflurane, an anesthetic that increased coronary flow velocity when compared with resting flow. All images were acquired by a single imager. Two ratios, (1) CFR, the ratio between hyperemic and baseline flow velocities, and (2) systolic (S) to diastolic (D) flow were determined, using a proprietary software and by two independent observers. Importantly, the observed changes in coronary flow preceded LV dysfunction as evidenced by normal LV mass and fractional shortening (FS). 
The method was benchmarked against the current gold standard of coronary assessment, histopathology. The latter technique showed clear pathologic changes in the coronary artery in the form of peri-coronary fibrosis that correlated to the flow changes as assessed by echocardiography. 
The study underscores the value of using a non-invasive technique to monitor coronary circulation in mouse hearts. The method minimizes redundant use of research animals and demonstrates that advanced ultrasound-based indices, such as CFR and S/D ratios, can serve as viable diagnostic tools in a variety of investigational protocols including drug studies and the study of genetically modified strains.

Coronary flow reserve (CFR) is useful for assessment of myocardial oxygen demand and evaluation of cardiovascular risk. This study establishes a step-by-step transthoracic Doppler echocardiographic (TTDE) method for longitudinal monitoring of the changes in CFR, as measured from coronary artery in mice, under the experimental pressure overload of aortic banding.

Évaluation Basé échographie de l&#39;artère coronaire de débit et de Flow Reserve coronaire Utilisation de la surcharge de pression modèle chez la souris

Transthoracic Doppler echocardiography (TTDE) is a clinically useful, noninvasive tool for studying coronary artery flow velocity and coronary flow ...

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.

Évaluation échographique de la fonction endothéliale: Une ligne directrice technique du Dilatation Test de débit à médiation

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

Ultrasound-based Pulse Wave Velocity Evaluation in Mice

Arterial stiffness can be evaluated by calculating pulse wave velocity (PWV), i.e., the speed with which the pulse wave travels in a conduit vessel. This parameter is being increasingly investigated in small rodent models in which it is used for assessing alterations in vascular function related to particular genotypes/treatments or for characterizing cardiovascular disease progression. This protocol describes an image processing algorithm which leads to non-invasive arterial PWV measurement in mice using ultrasound (US) images only. The proposed technique has been used to assess abdominal aorta PWV in mice and evaluate its age-associated changes.
Abdominal aorta US scans are obtained from mice under gaseous anesthesia using a specific US device equipped with high-frequency US probes. B-mode and Pulse-Wave Doppler (PW-Doppler) images are analyzed in order to obtain diameter and mean velocity instantaneous values, respectively. For this purpose, edge detection and contour tracking techniques are employed. The single-beat mean diameter and velocity waveforms are time aligned and combined in order to achieve the diameter-velocity (lnD-V) loop. PWV values are obtained from the slope of the linear part of the loop, which corresponds to the early systolic phase.
With the present approach, anatomical and functional information about the mouse abdominal aorta can be non-invasively achieved. Requiring the processing of US images only, it may represent a useful tool for the non-invasive characterization of different arterial sites in the mouse in terms of elastic properties. The application of the present technique can be easily extended to other vascular districts, such as the carotid artery, thus providing the possibility to obtain a multi-site arterial stiffness assessment.

Arterial stiffness represents a key factor in cardiovascular disease and pulse wave velocity (PWV) can be considered as a surrogate index for arterial stiffness. This protocol describes an image processing algorithm for calculating PWV in mice based on ultrasound image processing that is applicable at different arterial sites.

Ultrasound-basé onde de pouls d&#39;évaluation Velocity chez la souris

Arterial stiffness can be evaluated by calculating pulse wave velocity (PWV), i.e., the speed with which the pulse wave travels in a conduit vessel. This ...

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.

Évaluation échographique des Flow-Mediated Dilatation du brachial et les artères fémorales superficielles chez les rats

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

Brachial Artery Catheterization in Swine

The video describes in detail the catheterization of the distal brachial artery in swine. This technique enables researchers to measure arterial blood pressure continuously and collect arterial blood samples to assess arterial blood gas measurements. Arterial blood pressures and arterial blood gases are important physiological parameters to monitor during experimental procedures. In swine, four common methods of arterial catheterization have been described, including catheterization of the carotid, femoral, auricular, and medial saphenous arteries. Each of these techniques have advantages, such as ease of access for the auricular artery, and disadvantages that include deep tissue dissection for carotid artery catheterization. The described alternative method of arterial catheterization in swine, the catheterization of the distal aspect of the brachial artery, is a rapid procedure that requires relatively minimal tissue dissection and provides information that is in line with data collected from other arterial catheterization sites. The procedure uses a medial approach along an oblique plane of the lower brachium, positioned between the olecranon and the flexor aspect of the elbow joint, and this approach allows researchers the major advantage of unimpeded freedom for procedures that involve the caudoventral, caudodorsal back, or hind limbs of the pig. Due to the location of the upper forelimb of the catheterized vessel and potential challenges of effective homeostasis following catheter removal from the artery, this technique may be limited to non-recovery procedures.

The video describes in detail the catheterization of the distal brachial artery in swine. This procedure accurately measures arterial blood pressure and is a simple and fast method to collect samples for arterial blood gas measurements.

Cathétérisme de l’artère brachiale chez le porc

The video describes in detail the catheterization of the distal brachial artery in swine. This technique enables researchers to measure arterial blood ...

Providing Visual Biofeedback Using Brightness Mode Ultrasound During a Golf Swing

Using ultrasound biofeedback in conjunction with verbal cueing can increase muscle thickness more than verbal cueing alone and may augment traditional rehabilitation techniques in an athletic, physically active population. Brightness mode (B-mode) ultrasound can be applied using frame-by-frame analysis synchronized with video to understand muscle thickness changes during these dynamic tasks. Visual biofeedback with ultrasound has been established in static positions for the muscles of the lateral abdominal wall. However, by securing the transducer to the abdomen using an elastic belt and foam block, biofeedback can be applied during more specific tasks prevalent in lifetime sports, such as golf. To analyze muscle activity during a golf swing, muscle thickness changes can be compared. The thickness must increase throughout the task, indicating that the muscle is more active. This methodology allows clinicians to immediately replay ultrasound videos for patients as a visual tool to instruct proper activity of the muscles of interest. For example, ultrasound can be used to target the external and internal obliques, which play an important role in swinging a golf club or any other rotational sport or activity. This methodology aims to increase oblique muscle thickness during the golf swing. Additionally, the timing of muscle contraction can be targeted by instructing the patient to contract the abdominal muscles at specific time points, such as the beginning of the downswing, with the goal of improving muscle firing patterns during tasks.

Brightness mode ultrasound can be used to provide visual biofeedback of the muscles of the lateral abdominal wall during a golf swing. Post-swing visual and verbal instruction can increase the muscle activation and timing of the external and internal obliques.

Fournir un biofeedback visuel à l’aide de l’échographie en mode luminosité pendant un swing de golf

Using ultrasound biofeedback in conjunction with verbal cueing can increase muscle thickness more than verbal cueing alone and may augment traditional ...

Technique d’échographie des glandes salivaires Examen du syndrome de Sjögren

Ultrasonographic Evaluation of Salivary Glands for Sjogren's Syndrome: Diagnostic and Monitoring Insights

Sjogren's syndrome (SS) is a chronic autoimmune condition commonly affecting the exocrine glands, causing oral or ocular dryness and extraglandular manifestations including arthralgia, cytopenia, and lymphoma. The presence of autoantibodies against SSA/Ro, labial salivary gland biopsy, ocular staining, Schirmer's test, or salivary flow assessment are included in the current classification criteria of SS. However, the availability and invasiveness of these procedures limit their widespread use in clinical settings. Salivary gland ultrasonography (SGUS) is a non-invasive imaging modality for the evaluation of the salivary gland parenchyma and is increasingly utilized to aid diagnosis and monitoring in SS. 
This article presents the protocol of SGUS for image acquisition at the parotid and submandibular glands. The objective is to present a standardized, reproducible, and practical approach to diagnostic SGUS for SS in daily clinical settings. Major salivary glands are scanned in a stepwise approach, beginning at the angle of the mandible for the superficial lobe of the parotid gland, followed by the deep lobe below the ramus of the mandible. Submandibular areas are then scanned for the submandibular glands. The steps in obtaining salivary gland images at each anatomical site are explained in the accompanying video. The echogenicity and echotexture at the thyroid gland are taken as a reference. The homogeneity, the presence and distribution of hypoechoic areas within the glands, and the border of the salivary glands are examined. The sizes and features of intra-/peri-glandular lymph nodes are recorded. The most distinctive sonographic feature in SS is glandular heterogeneity with the presence of hypoechoic/hyperechoic areas within the glands. 
In summary, while SGUS cannot diagnose SS on its own, it can supplement the current classification criteria of SS and guide the clinical decision for salivary gland biopsy to support the diagnosis of SS in patients with sicca syndrome or suspicious systemic features, combined with autoantibody testing.

Pleins feux sur l’auteur : Un regard sur le protocole normalisé d’échographie des glandes salivaires dans la recherche sur les maladies du tissu conjonctif

Salivary gland ultrasonography is a promising tool for the diagnosis and evaluation of disease activity and complications in Sjogren's syndrome (SS). The scanning technique for salivary gland ultrasound examination relevant to SS is described in the article.

Évaluation échographique des glandes salivaires pour le syndrome de Sjögren : perspectives de diagnostic et de surveillance

Sjogren's syndrome (SS) is a chronic autoimmune condition commonly affecting the exocrine glands, causing oral or ocular dryness and extraglandular ...