The authors would like to thank Dr George Balanos for his assistance in the flow-mediated dilatation technique.

הערה: הפרוטוקול כדלקמן הנחיות מועדת המחקר האנושית של דאדלי קבוצת NHS Foundation Trust האתיקה. לבצע את כל הטכניקות המתוארות במעבדה טמפרטורה מבוקרת (21 - 22 C o), עם תאורה והיעדר הרעש יציב. שאל אנשים עוברים הערכות להימנע ממזון, משקה, עישון ופעילות גופני 12 שעות לפני הבדיקה. לעכב תרופות vasoactive עבור שעות לפחות 12 בעת הצורך. 1. לייזר דופלר הדמיה עם Iontophoresis <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל לייזר דופלר Imager (LDI) ולאפשר לסורק לייצוב באופן אוטומטי לכ 30 דקות. הפעל את תוכנת LDI ולחץ על &#39;מדידה&#39; (מסך הבית של התוכנה לאחר מכן ניתן יהיה לראות). במסך הבית, בחר &#39;Ionto פרוטוקול&#39; בשורת המשימות ממוקמות בחלק העליון של החלון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הזנה ידנית של הפרוטוקול (הפרוטוקול המשמש במעבדה שלנו כולל סך של 13 sפחיות, עם זרם חשמלי למשלוח הסמים iontophoretic להגדיר מ2 סריקה כדי לסרוק 11 במתח של 30 מייקרו-אמפר). הסריקה להגדיר 1 כבסיס לסרוק ללא זרם חשמלי, ולסרוק 12 &amp; 13 כמו סריקות התאוששות גם ללא זרם חשמלי. לחץ על אישור כדי לאשר את ההגדרות ולחזור למסך בית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שאל משתתף להירגע בכיסא חצי שכיבה עם זרועם נחה 90 מעלות על כרית נוחה, חברה, ומניח את מחצלת שחורה מתחת לזרוע. הערה: המחצלת מסייעת להגביל מדידות artefact שנוצרו על ידי משטחי רקע המקיפים את הרקמה. חשוב שמשתתפי ARM הם קשור היטב לכרית כך שאין תנועה וחפצים הקשורים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את תקעי קווית בקצה השני של חדר כל פרספקס לבקר iontophoresis. חבר את התא המכיל מינון 2.5 מיליליטר של אצטילכולין% 1 (ACH) לחיבור anodal של הבקר iontophoresis, ולחבר את התא השני מכילמינון 2.5 מיליליטר של 1% נתרן-nitroprusside (SNP) לחיבור cathodal. מערבבים את שני הסוכנים בתא באמצעות 0.5% תמיסת מלח. לחבר את שני תאים להיבט volar של זרועו הימנית של המשתתף באמצעות כריות דבקים דו צדדיות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לכסות את התאים על ידי 32 מ&quot;מ coverslips כדי למנוע דליפה של נוזל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפני שתתחיל בסריקה, לפתוח את החלון &#39;הגדרת סורק&#39; ממוקם בפינה השמאלית העליונה של מסך הבית. בחר בכרטיסייה &#39;וידאו והמרחק &quot;ובחר את הפונקציה&#39; המרחק אוטומטי &#39;כדי למדוד את מרחקו של ראש הסורק מזרוע המשתתפים. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעקבות השלמת מדידת המרחק האוטומטי, בחר בכרטיסייה &#39;התמונה סרוק &quot;ולקבוע את האזור שהוא לסריקה על ידי לחיצה על הכפתור&#39; מארק &#39;בפינה הימנית התחתונה של החלון. במידת הצורך, לשנות את הגודל של האזור של עניין על-ידי הזנה ידנית בגודל שטח הסריקה ל&#39;פינת &amp; Scan# 8217; סעיף בחלק העליון של החלון. ודא שהאזור של עניין כולל את הקוטר של כל אחד מתאי iontophoresis והוא גדול מספיק כדי להגביל את השונות בזרימת דם בעור. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר השלמת ההערכה, לשמור את קובץ הנתונים. פתח את קובץ הנתונים באמצעות תוכנת ניתוח תמונת LDI לביצוע מדידות של זלוף. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על &#39;סקירת תמונה &quot;בחלון התוכנה הראשי, ולפתוח את קובץ התמונה שהוא להיות מנותחים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להשתמש בתוכנה כדי לסמן את האזור של עניין סביב הקטרים ​​החיצוניים של כל תא. התאם את האזור של עניין, כך שהוא מתאים בצורה נכונה באזור שבו התאים היו נוכחים. לאחר מכן לחץ על הסמל &#39;הסטטיסטיקה&#39; ועמודה המכילה יחידות זלוף החציוני לכל תא יוצגו. שים לב ליחידת זלוף תחילת המחקר, כמו גם את יחידת זלוף הגבוהה ביותר מכל אחד מ -12 הסריקות שקדמו לכל תא. הערה: שיטה זו של ניתוח היאספציפי למעבדה שלנו; עם זאת, ניתן להשתמש בשיטות אחרות כדי להביע את הנתונים המתקבלים מסריקת LDI. לסקירה מקיפה עיינו הנחיות מRoustit ו -12 Cracowski. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי לחשב אחוז השינוי בזלוף בתגובה לACH וSNP, לחסר זלוף בסיס מזלוף השיא, הפרד על ידי זלוף תחילת המחקר ולאחר מכן להכפיל ב -100. הערה: במעבדה שלנו, שינויים ביחסיים זלוף לתחילת המחקר הראו מקדם התוך משקיף טוב של וריאציה לACH (7%) וSNP (6%). </li></ol> הרחבה ותיווך זרימה 2. ואת ההתרחבות בתיווך trinitrate Glyceryl <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את המכונה אולטרסאונד דופלר ומחשב ברשת המכילה ניתוח תמונה של כלי דם תוכנה (VIA). הערה: תוכנת VIA לוכדת תמונה בשידור חי (במהירות של 25 פריימים לשניים) ומספקת מידע על קוטר הכלי, כמו גם את האיכות של הגבולות של כלי הדם שזוהתה על ידי אולטרסאונד. Otחבילותיה תוכנה זמינות אשר עשוי להכיל תכונות והגדרות נוספות. מומלץ להתייעץ מדריכי הפעלה לתוכנה ספציפית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שאל משתתף להירגע בכורסה שכיבה למחצה ומניחים לצד שלהם, אבל ברמה עם לב זרועם על כרית נוחה. הנח שרוול למדידת לחץ דם סביב פרק ​​כף ידו של המשתתף. הערה: החולה צריך להישאל כדי לשמור על זרועם בשקט ככל האפשר כדי למנוע חפצי תנועה במהלך המדידה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אבטח את מתמר המערך ליניארי ממכשיר אולטרסאונד למהדק stereotactic, ולהדק את המהדק באמצעות אומי הפרפר כך שמתמר אולטרסאונד נשאר בתנוחה קבועה. הערה: המהדק יבטיח כי מתמר אולטרסאונד יישאר יציב פעם כלי הדם נמצאים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> במחשב אולטרא-סאונד, לגלול ל&#39;התפריט &#39;ולהגדיר את תדירות הסריקה בשעה 5 MHz ולייעל את העומק (הגדרת העומק המומלצת היא3.5 סנטימטרים) והגדרות רווח על מכשיר אולטרסאונד. התאם את הגדרות רווח כדי להבטיח שיש בהירות סימטריות הקיר הקרוב ורחוק של כלי השיט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות מתמר המערך ליניארי, לאתר את עורק הזרוע שנמצא בדרך כלל 2-10 סנטימטר מעל הפוסות antecubital במטוס הסריקה האורך. בצע את כל שינויים על מנת להבהיר את איכות התמונה בשלב זה. כדי לסייע בזיהוי העורק, להדליק את דופלר הצבע כדי לעזור להראות את זרימת דם בעורקי pulsatile ולהבדיל אותה מזרימת דם ורידים רציפה. הצג את עורק הזרוע אופקי על פני המסך; הוא אמור להופיע כשני קווים מקבילים מוצקים, מופרדים על ידי שטח ברור בין השורות המייצגת את לומן של כלי השיט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי לאפשר לתוכנת VIA להקליט קוטר כלי באופן אוטומטי, השתמש בסמן כדי לסמן אזור קבוע מראש של ריבית כדי לזהות ולעקוב אחר הקירות הקדמי וגם האחוריים של העורק. הערה: גודלו של האזור של עניין יכולה להיותלהגדיל או להקטין באמצעות והכפתורים &#39;x&#39; &#39;y&#39; ממוקמים על מסך התוכנה הראשי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על &quot;התחל&quot; בתוכנת VIA ותמונת העורק למשך 2 דקות. בעקבות זאת, לחץ על &#39;לנפח&#39; בתוכנת VIA ובו זמנית לנפח את השרוול למדידת לחץ הדם ממוקם סביב פרק ​​כף היד לsuprasystolic לחצים (בדרך כלל מעל 220 מ&quot;מ כספית) במשך 5 דקות. הערה: המטרה של שרוול שורש כף היד היא כדי לחסום את זרימת דם לכף היד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר 5 דקות להוציא את האוויר שרוול לחץ הדם כדי לגרום לhyperaemia תגובתי אשר, בכלי בריא, יעודד NO-תיווך vasodilatation. הערה: הרחבה Peak יכולה להתרחש עד 180 שניות הבאות דפלציה שרוול, ולכן רצוי להמשיך הקלטת קטרי כלי דם במשך 3 דקות לאחר שחרור שרוול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעקבות תקופת מנוחה של 10 דקות, מחדש לאתר עורק הזרוע באמצעות מתמר המערך ליניארי ולהקליט קריאת קוטר בסיס 2 דקות באותו אופןכצעד 2.7. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ואז שאל את המשתתף למקום לוח 500 מיקרוגרם sublingual glyceryl-trinitrate (GTN) מתחת ללשונם ולהמשיך למדוד את קוטר עורק זרוע ל5 דקות נוספות. לאחר תקופה זו, שואל את המשתתף כדי להסיר את לוח GTN ולפקח על המשתתף כדי לוודא שהם לא חווים כל תופעות לוואי לתרופה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבצע את כל הניתוח של נתונים לא מקוון. עשרים וחמש נקודות נתונים זמינות עבור כל שנייה של ההערכה; קריסת נתונים זה לתקופות של שנייה אחת ב- Microsoft Excel. לייצא את הנתונים לחבילת ניתוח אותות דיגיטליים ולסנן עם שניות 3 נעו מסנן ממוצע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להקים את קוטר הבסיס משניות 120 הנתונים שקדמו לשרוול-האינפלציה. ראייה לבדוק את אזור הבסיס ולהוציא חפצים. ממוצע אזורי הבסיס שנותרו כדי לייצר את קוטר הבסיס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לניתוח התרחבות בתיווך זרימה (FMD), להשתמש בתוכנה כדי לסרוק את ההודעה cuff- באופן אוטומטיאזור הדפלציה להתרחבות שיא ולהשתמש בסמן כדי לסמן שיא זה לבדיקה ויזואלית. אם השיא זוהה בטעות, להשתמש בסמן כדי לבחור אזור מצומצם יותר שבתוכה השיא יכל אז להיות מזוהה. רשום את ערך השיא כקוטר שיא. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנתונים GTN, לאמץ הליך זהה לזה המשמש בFMD, מלבד חיפוש אחר התרחבות שיא באזור הבא 5 דקות של מתן תרופה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי לחשב% FMD ו% GTN, לחסר קוטר בסיס מקוטר השיא, הפרד על ידי קוטר בסיס ולאחר מכן להכפיל ב -100. הערה: במעבדה שלנו, מקדם תוך המשקיף של וריאציה הוא 11% לFMD, ו -12% לGTN. </li></ol> עובי 3. תרדמת אינטימה-מדיה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שאל משתתף למצוא תנוחה נוחה על מיטה, ומניח את כרית מתחת לראש להציע תמיכה לצוואר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את רל (ECG) מוביל לאולטרסאונד דופלר ולאחר מכן לצרף אותם על pגפיים atient. רק נדרש האק&quot;ג בסיסי, כל כך למקם את המוביל המתאים בזרועות ימין ועל השמאל, ועל קרסול השמאל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את המכונה אולטרסאונד ידי גלילה ב&#39;התפריט &#39;וקביעת תדירות הסריקה ב 10 MHz ואופטימיזציה עומק (הגדרת העומק המומלצת היא 3-4 סנטימטר) ורווח הגדרות. התאם את הגדרות רווח כדי להבטיח שיש בהירות סימטריות הקיר הקרוב ורחוק של כלי השיט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שאל משתתף להטות את הראש שלהם מעט שמאלה, ובאמצעות מתמר המערך ליניארי, לסרוק את העורק הראשי הנכון לאורך כל החלקים שלה (העורק משותף, פנימי וחיצוני התרדמה) באמצעות מטוס הסריקה האורך לזהות הנוכחות של כל לוחות. לשמור תמונות המציגות כל ראיה של שלט. כדי לסייע בזיהוי העורק, לחפש נקודת הסתעפות בכלי, כמו זה מראה את עורק התרדמה המשותף מתפצל לעורקי הראש הפנימיים וחיצוניים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למדידההתרדמה עובי אינטימה-מדיה f (cIMT), להשיג לפחות 3 תמונות של סעיף של עורק התרדמה המשותף שהנו ללא שלט, והוא הפרוקסימלי 1 סנטימטר לנורה הראשי. להשיג את כל התמונות בשיאו של גל R בECG כמו זה מתאים לחדרית תרוויח והנקודה שבה הספינה נמצאת תחת הסכום של לפחות מאמץ גזירה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על שלבים 3.4 ו -3.5 בעורק התרדמה השמאלית. שאל את המשתתף להטות את הראש שלהם מעט ימינה למדידה זו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי לסייע בהשגת תמונות ברורות של הקירות הקרובים ורחוקים, לתפעל בזהירות את הבדיקה אולטרסאונד במהלך ההערכה כדי להבטיח את הכלי הוא בניצב לקרן אולטרא-סאונד. להשיג זאת על ידי בעדינות שינוי ההטיה והסיבוב של המתמר יחד עם התאמות קלות ללחץ המופעל על הזווית הפרוקסימלי לדיסטלי (תנועה-בוהן העקב) של החללית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ניתוח לבצע בתמונות במצב לא מקוון באמצעות תוכנת מדידת עורקים (AMS) כדי לזהות boun כלי הדםDary פי הקווים של Pignoli. לטעון את התמונה להיות מנותח, ולאחר מכן באמצעות הסמן, ליצור אזור של עניין בסעיף של כלי השיט שהוא חופשי משלט. לחץ על &#39;לזהות&#39; על התוכנה ולהקליט את הערכים המוצגים על המסך לcIMT וקוטר לומן. הערה: ניתן לקבל קריאה מדויקת בלבד מהקיר הרחוק, כל כך להתעלם קריאות מהקיר הקרוב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קח שלוש מדידות לכל צד, ולאחר מכן בממוצע אלה לתת הממוצע cIMT לימין ועורקי הראש עזבו בנפרד. עוד בממוצע cIMT משני הצדדים לתת cIMT הכולל. הערה: מקדם התוך המשקיף של וריאציה לטכניקה זו במעבדה שלנו היא 9%. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבצע מדידה של כל שלט תוך שימוש באותה התוכנה על ידי סימון באופן ידני את השלט באמצעות הסמן. לחץ על &#39;מגדיר את&#39; על AMS לחשב echogenicity של השלט והכיתה באופן אוטומטי בהתאם לרגישות שלו לקרע. לחץעל חלון &quot;מאפייני רובד&quot; כדי לראות את המידע הזה. </li></ol>

The authors declare that they have no competing financial interests.

כתב היד הנוכחית מפרטת את המתודולוגיה של כמה הערכות שונות של תפקוד ומורפולוגיה של כלי דם שניתן לבצע בכלי הדם ההיקפיים. כל הערכה מספקת מידע על השלבים שונים של טרשת עורקים, ולעזור לאפיין את הפרופיל של כלי הדם של לב וכלי דם שטחים שונים. יש לנו דיווח בעבר כי תפקוד האנדותל כלי דם הוא עצמאי מתפקוד האנדותל כלי גדול באוכלוסייה של חולי דלקת מפרקים שגרונית בסיכון מוגבר של 39 CVD. יתר על כן, הערכות של תפקוד כלי דם ומורפולוגיה היו גם עצמאיות זה מזה באותה הקבוצה של חולים ובחולים עם CVD 40,41. ניתן להסביר ממצאים אלה על ידי ההטרוגניות של תפקוד ומבנה של תאי האנדותל בשטחי כלי דם שונים 38, כמו גם פער זמן אפשרי להתקדמות של שינויים פונקציונליים למורפולוגייםליקויים בכלי השיט. מחקר של השימוטו ועמיתי 42 גילה כי מספר משתתפים בטרשת העורקת שירדו ערכי FMD אבל ערכי cIMT נורמלים. ממצאים אלה מראים כי הבדיקה של טרשת עורקים תת-קלינית תוך שימוש במגוון של שיטות חשובה לפענח את ההשפעות הגלובליות של CVD. חשיבותו של נימי הדם בבריאות ובמחלה היא צוברת תשומת לב גוברת בספרות הרפואית. Microvessels יוצרת שטח פנים הרבה יותר גדולים מכלי גדול שהופכת אותם יעדים משמעותיים לנזק מגירויים מזיקים 43. זה כבר שיערו כי microvessels עשויה להיות המקור העיקרי של מתווכים דלקתיים אשר לחדור האנדותל של כלי גדולים יותר מובילים להיווצרות נגע 43. בחולי סוכרת סוג II, מחלת כלי דם לעתים קרובות מקדימה מחלת כלי גדולה 44, ובאוכלוסיות אחרות בסיכון מוגבר לתחלואה קרדיווסקולרית כגון arthri שגרוניתtis, התערבויות המקטינות את סיכון CVD לשפר כלי דם, אך לא כלי גדול, תפקוד האנדותל 45,46. באופן קולקטיבי, ממצאים אלה מראים כי בדיקה של תפקוד כלי דם עשויה לסייע בהבנת המנגנונים המורכבים שליזום טרשת עורקים. בעבודה הנוכחית, הערכת תפקוד אנדותל כלי דם בוצעה באמצעות LDI עם iontophoresis של סוכני vasoactive. כמה הערכות אחרות ניתן להשתמש כדי להעריך את תפקוד כלי דם כולל capillaroscopy nailfold וplethysmography חסימה ורידית. עם זאת, ההערכה לשעבר מספקת מידע על מורפולוגיה כלי דם בלבד, בעוד השני הוא זמן רב ובחלק מהפרוטוקולים פולשנית עקב ניהול של סוכני vasoactive תוך זרוע 1. בניגוד לכך, LDI מציע גישה פשוטה, בזמן יעיל למדידת זלוף כלי דם של כלי דם בעור בתגובה לסוכני vasoactive המנוהלים אינו invasively. המדידה של זרימת דם בעור צברה הסכמה רחבה בספרות בשל קלות נגישות וקשר חזק עם 12 CVD הוקם. יתר על כן, היתרון של LDI על טכניקות אחרות כגון דופלר Flowmetry לייזר דופלר, הוא שזה יכול בו זמנית לסרוק מספר רב של נקודות באזור נתון, ולכן יכול להסביר חפצים סלולריים תנועה והבדלים המרחבית של זרימת דם בעור, אשר שניהם יכולים להשפיע על זלוף של כלי השיט 47,48. למרות היתרונות ברורים של iontophoresis, חשוב לשים לב כי vasodilatation הנוכחי המושרה (CIV) מiontophoresis עלול לבלבל את ההשפעות של סוכני vasoactive במיוחד על הקתודה. הבחירה של רכב למשלוח סמים יכולה לעזור להפחית את האפקט הזה, עם 0.5% נתרן כלורי (כמו בשימוש בפרוטוקול הנוכחי) יעיל בהגבלת CIV 18. יתר על כן, שימוש בתאים בקוטר גדולים יותר ונוכ חשמל הנמוךדמי שכירות (כפי שבפרוטוקול הנוכחי) כל לעזור להפחית CIV 18. שימוש באתר שליטה גם כבר המליץ ​​12. גורמים ביולוגיים והתנהגותיים יכולים להשפיע גם על האמינות ודירות של הטכניקה. לדוגמא, וריאציה ועישון היממה הוכחו להשפיע 49,50 תפקוד האנדותל כלי דם. תנאי הקלטה קפדניות יש לדבוק במטרה להשיג תוצאות מדויקות וצריכים להיות אחרי הנחיות שנקבעו בעת תכנון פרוטוקולים 12. מדידה של FMD והתרחבות בתיווך GTN מספקת מידע על תפקוד האנדותל בכלי הדם הגדול, ונעשתה שימוש נרחב במחקר של כלי דם לא פולשנית. טכניקת FMD מספקת מידע פונדקאית על NO זמינות ביולוגית ומהווה סמן פרוגנוסטי שימושי של אירועי לב באוכלוסיות קליניות שונות 7-9. בעבודה הנוכחית, הפרוטוקול מובא חשבונות עבור רבים מהגורמים שנחוצים לגירוי מספק של vasodilatation תיווך NO 25. לדוגמא, שרוול המיסוך הוצב דיסטלי לבדיקת אולטרסאונד וסביב מפרק כף היד 27, את משך הזמן של איסכמיה היה 5 דקות 26 ומספיק זמן היה מותר להקליט קוטר השיא &quot;אמיתי&quot; הבא hyperaemia תגובת 28. למרבה הצער, הפרוטוקול לא כולל אפיון פרופיל מאמץ הגזירה כמו תוכנת זיהוי קצוות האוטומטית לא תאפשר הקלטה בו זמנית של קוטר כלי ואות מהירות גל דופק. החישוב של מאמץ גזירה הוא חלק בלתי נפרד ממדידה מדויקת של FMD 26 ואנחנו המלצנו, שבו קבוצות אפשריות, כלי דם מחקר להשתמש בתוכנה המאפשרת מדידות כאלה להתבצע. הערכות של FMD והתרחבות בתיווך GTN הם גם רגישות לשינויים סביבתיים וביולוגיים 24, כמו שינויים קטנים בקוטר כלי דם יכוללעורר תגובת FMD / GTN גדול. לדוגמא, ערכי FMD אופייניים למשתתפים בריאים נעים בין 5-10% 51, אשר תואם את 0.25 - שינוי 0.5mm קוטר העורק לעורק בקוטר של 5 מ&quot;מ. בהתחשב בשינויים קטנים כגון לקוטר העורק, תשומת לב קפדנית צריכה להיות משולם לגורמים טכניים וביולוגיים שעשויים להשפיע על המדידה. ואכן, יכול להיות מושפע על ידי FMD מגוון של גורמים ביולוגיים והתנהגותיים כגון הפעלה אוהדת 52, מניעת שנת 53, צריכת קפאין 54, עישון 55, טיפול נוגד חמצון 56 ושעה ביום 57. בהתאם לכך, חשוב לשלוט על גורמים אלה על ידי שימוש במידע מהנחיות שנקבעו 24,25. הערכה של טרשת עורקים תת-קלינית מתקדמת אבל נעשתה באמצעות cIMT. הטכניקה נוצלה בכמה אוכלוסיות קליניות ומספקת פירוט רב על st עורקיםructure בהשוואה לטכניקות מתוחכמות יותר, כגון הדמיה בתהודה מגנטית 34. כמו בטכניקות של כלי דם האחרים, מדידת cIMT מחייבת בחינה זהירה של גורמים טכניים שיכול להשפיע על המדידה. בדרך כלל, cIMT צריכה להתבצע באזורים חופשיים משלט, בקיר המרוחק של עורק התרדמה המשותף. בדומה לFMD, מדידת cIMT מבוצע באמצעות בדיקת אולטרה סאונד ברזולוציה גבוהה וכך הוא מאוד ידידותי לתלויה. דיווח מקדם שונה טווח (CofV) 2.4-18.3% 58, ואילו עבור FMD זה הוא 1 - 84% 59. עם זאת, גם כאשר שני הטכניקות מבוצעות על ידי ultrasonographers המוסמך עם גורמים חיצוניים מבוקר היטב, נותר CofV 58,60,61 גבוהים. אחת סיבות לכך יכולות להיות שהניתוח של גבולות של כלי דם מתבצע באמצעות שיטות ידניות 60,61. ניתוח כזה יכול להפחית אמינות כחפצי הדמיה כגון גבולות שווא, רעש מultraso<html> אות und, ועיוות של כלי יכולים להשפיע על פרשנות של התמונה 22. ההתפתחויות האחרונות בתוכנת קצה איתור אוטומטית רציפה השתפרו מאוד זיהוי של קיר גבולות של כלי דם 21,22. במחקר הנוכחי, תוכנת VIA שימשה למדידת קוטר עורק הזרוע, תוך AMS שימש לזהות cIMT. השימוש בתוכנות אלה מקטינים באופן משמעותי את תלות מפעיל, אך במקרה של AMS, מידה מסוימת של שליטת מפעיל היא עדיין זמינה במצבים שבם איכות תמונה יכולה להיות עניה 62. מעבדות המשתמשות בתוכנה אוטומטית גילוי קצה בדרך כלל נוטות להיות נמוך CofV 58,63,64, ובכך זה צריך להיות המטרה של כל מעבדות המחקר של כלי הדם לשלב מדידה אוטומטית של גבולות של כלי דם, על מנת להבטיח דיוק של התוצאות. זה גם תרגול טוב כדי לדווח על תוצאות של מחקרי שחזור עבור פרוטוקולים ספציפיים בעת פרסום תוצאות מחקר. = &quot;Jove_content&quot; ילדה&gt; למרות הערכות של תפקוד כלי דם משמשות באופן שגרתי במחקר קליני, הגבלה של הטכניקות היא שערכים נורמטיביים לLDI עם iontophoresis וFMD לא קיימות. לכן חשוב שגיל בריאים וקבוצות שליטה בהתאמה מין נבחנים כדי להשוות ממצאים בקבוצת הניסוי. למרות שהטכניקות הללו לקשר עם פרוגנוזה גרועה במגוון רחב של אוכלוסיות עם ראיות של CVD 6-9, יש עדיין מחסור במחקרים שבדקו את הקשר בין תפקוד האנדותל העני ותוצאות קרדיווסקולריות שליליות כגון אוטם שריר לב ושבץ. מחקרים פרוספקטיביים נוספים נדרשים לענות על צורכים אלה. מגבלה נוספת היא השימוש של מפעילים אנושיים לבצע ההערכות ולבצע את הניתוח. זה מציג מקור פוטנציאלי של הטיה; עם זאת, זה יכול להיות מוגבל על ידי מסנוור המפעיל לתוצאות או הבטחת שהקורא הוא שונה מהמפעיל. זהכמו כן, חשוב להבטיח שהקורא כדלקמן פרוטוקול סטנדרטי לניתוח נתונים, כך שכל הנתונים מנותחים באופן עקבי. לסיכום, כתב היד הנוכחית מספקת מידע מפורט על הצעדים מתודולוגיים הצורך לבצע בהצלחה הערכות של כלי-דם קטן ואת התפקוד האנדותל כלי גדול, כמו גם מורפולוגיה של כלי דם של מחזור הדם ההיקפי. כאשר נעשה שימוש יחד, ההערכות לספק מידע עולמי על השלבים השונים של טרשת עורקים. מחקרים פרוספקטיביים נוספים שבחנו את תפקיד אבחון הפוטנציאל של טכניקות אלה מוצדקים.

האנדותל הוא השכבה הפנימית ביותר של כלי הדם, והוא מעורב בשמירה על הומאוסטזיס כלי דם באמצעות הרגולציה של מספר רב של תהליכי vasoactive. הפרעה לתהליכים אלה יכולה להשפיע כלי לטרשת עורקת ומעלה את הסיכון למחלות לב וכלי דם (CVD) 1. תפקוד האנדותל היקפי הוא אינדיקטור טוב של מומים בשלב המוקדמים של קיר כלי הדם 2. יתר על כן, באמצעים של תפקוד האנדותל היקפי הוכחו משקפים את תפקוד האנדותל כלילית 3-5, ובתור שכזו נחשבים למנבאים טובים של מחלת לב וכלי דם 6-9. זה אולי לא מפתיע בהתחשב בכך שטרשת העורקת היא כעת מוערך באופן כללי להיות הפרעה מערכתית 10. הערכות של תפקוד האנדותל היקפי בדרך כלל לכמת את תגובת vasodilatory של כלי השיט לגירוי ספציפי, עם הנחתה של התגובה הרשלנית מעידה על אנדותלתפקוד לקוי של 11, וניתן למדידה במיטות כלי דם שונות. הערכות של שינויים מבניים מתקדמים בכלי יכולות להיות מאופיינות על ידי בדיקת אולטרה סאונד של עובי אינטימה-מדיה. בזרימת הדם, Flowmetry הלייזר דופלר (LDF) והדמיה הלייזר דופלר (LDI) עם iontophoresis של אגוניסטים vasodilator יכולים לספק מידע שימושי על זלוף כלי הדם 12. שני טכניקות מדידת היסט דופלר נוצר על ידי אור מפוזר מהזזת תאי דם אדומים. זלוף מיוצג כשטף דם ולא זרימת דם (מיליליטר / דקה), עם שטף דם המשקף מהירות ממוצעת תאי דם אדום וריכוז. מדידה של שטף דם קשור באופן ליניארי עם דם בפועל זרימה 13. ההערכה של LDI מציעה יתרונות רבים על פני LDF, משום שבניגוד LDF, LDI יכול לסרוק על פני שטח עצום ובכך היווה ההטרוגניות בזרימת דם בעור ומגביר את שחזור של הטכניקה12. הגירוי להגברת שטף דם במהלך LDI מסופק על ידי iontophoresis של אצטילכולין אגוניסטים vasodilator (ACH) וnitroprusside נתרן (SNP), הלהעריך את תפקוד האנדותל תלוי והאנדותל-עצמאי בהתאמה, לעור באמצעות זרם חשמלי חלש 14. ברגע שדרך העור, ACH נקשר לקולטנים אנדותל מוסקריניים תא שחרור תחמוצת חנקן vasodilator (NO). השימוש בSNP ישירות מפעיל קולטנים תאי שריר חלק, כדי לאפשר vasodilatation המרבי של כלי השיט ובדיקה של שלמות שריר חלק 15. יש כמה אי-ודאות בשאלות האם התרחבות בתיווך אח כרוכה NO בכלל, כACH עשוי לעורר מסלולים הלא-NO כגון מסלולים בתיווך cycloxygenase 12. אף על פי כן, יש לנו דיווח בעבר כי תגובות ACH וSNP לקויים באוכלוסיות חולה בסיכון מוגבר למחלה קרדיווסקולארית 16 וכי התערבויות תרגיל ידועות כדי לשפר את NO בioactivity גם לשפר את שטף דם בתיווך אח באמצעות LDI 17. הרכב להובלת הסוכנים לmicrovessels העור לעתים קרובות כולל נתרן כלורי או 18,19 מים deionised. תפקוד האנדותל כלי הדם ניתן לכמת באמצעות גישות שונות, עם מוליכות עורית של כלי דם - תוצר של שטף מחולק בלחץ דם, המשמשות במחקרים שבם לחץ דם עשוי להשתנות על פני תקופת המחקר (כלומר, במהלך פעילות גופנית או טיפול נגד יתר לחץ דם) 12. כימות נוסף נפוץ הוא לחשב את השטח מתחת לעקומה לשטף דם או להביע אחוז העלייה בשטף מנקודת ההתחלה. חשוב לציין כי אין הנחיות שנקבעו להצגת נתונים, אך חוקרים צריכים לנצל את גישה שמראה שחזור טוב. בכלי הגדול, בתיווך זרימת הרחבה (FMD) ורחבה בתיווך glyceryl-trinitrate (GTN) מבוצעות לישבניםהאנדותל תלוי של ותפקוד האנדותל-עצמאי בהתאמה 20. FMD מתבצע בדרך כלל בעורק הזרוע שבי שרוול משמש כדי לחסום את זרימת דם בעורקים במשך 5 דקות; שחרורו של השרוול גורם לעלייה פתאומית בזרימת דם (hyperaemia תגובה) דרך עורק הזרוע וכתוצאה מכך ההתרחבות בתיווך גזירה-מתח של כלי השיט. תחילת המחקר ובקוטר שחרור לאחר שרוול-הם לכמת על ידי ההדמיה אולטרה סאונד של כלי השיט עם ההערכות הבאות של קוטר כלי מבוצע באופן ידני 20 או באמצעות תוכנת זיהוי קצוות אוטומטיים 21,22. השימוש בGTN עוזר לקבוע אם ליקויים בvasodilatation הן בשל הפסד בשלמות תא שריר חלק, או שחרור לקוי של NO מתאי האנדותל 23. FMD וGTN באים לידי ביטוי כאחוז העלייה ביחסי קוטר כלי פוסט גירוי-לקוטר הבסיס. ההערכה הנכונה של FMD דורשת מספרשיקולים חשובים ב24,25 פרוטוקול מחקר. משך חסימת שרוול חייב להיות מתוזמן היטב; 5 דקות של חסימת שרוול מספיקה לרחבת תיווך-NO בעוד תוצאות חסימת שרוול ארוך שבאינו NO תיווך הרחבה 26. בדומה לכך, מיקום של שרוול המיסוך סביב פרק כף היד ודיסטלי מבדיקת אולטרסאונד בעיקר מפעיל NO-תיווך הרחבה, ואילו מיקום שרוול על הזרוע העליונה והפרוקסימלי לבדיקה באופן חלקי בלבד מגרה NO 27. כמו כן, חשוב למדוד את התרחבות השיא הבאה דפלציה שרוול על פני תקופה ממושכת של זמן, כמו מדידת קוטר שיא תוך 60 שניות הראשונות שלאחר דפלציה שרוול יכול לזלזל FMD על ידי 25 - 40% 28. ואכן, תקופה של 180 שניות עשויה להיות מספיק בלכידת קוטר שיא אמיתי, עם רוב ערכי שיא המתרחשים בתוך 120 שניות הראשונות 28. הגירוי לFMD כרוךזה ייצור לחץ גזירה, אשר מפעיל קולטנים ספציפיים האנדותל לשחרר NO 29. עם זאת, מאמץ גזירה יכול גם להפעיל כמה גורמים אחרים vasoactive (שחלקם עלול לגרום להיצרות כלי דם) 30, שהופך אותו חיוני שגירוי מאמץ הגזירה עורר משקף התרחבות מNO מסלולים מ-26. כמו כן, חשוב לתת דין וחשבון לגירוי מאמץ הגזירה במהלך FMD, עם חישוב של שיעור גזירה (מהירות / קוטר) המשמש כמדד הולם של מאמץ גזירה, אך לא בהכרח משקף זרימת שיא 31. המלצות פיסיולוגיות האחרונות מצביעות על כך שפרופיל מאמץ הגזירה תמיד צריך להיות מאופיינים כאשר מערכות אולטרסאונד מאפשרות מדידה בו זמנית של מהירות גל דופק והדמיה B-מצב פעיל במצב 25 דו-צדדי. הערכה של עורקי הראש באמצעות אולטרסאונד B-מצב יכול לספק מידע על עובי אינטימה-מדיה התרדמה (cIMT), והייתה describ הראשוןed בשנת 1986 על ידי Pignoli ועמיתים 32. הערכה של cIMT משקפת התפשטות של תאי שריר חלק באינטימה של כלי השיט והוא מנבא שימושי של אירועים קליניים בטרשת עורקים המוקדמים 33. אולטרסאונד התרדמה יכול לחזות במקרים רב מבנה עורקים טוב יותר מאשר בטכניקות דומות (כגון הדמיה בתהודה מגנטית או הערכות צילום חזה) 34. בנוסף, מקורבי cIMT עם מספר גורמי סיכון CVD הקלאסיים כוללים הזדקנות, יתר לחץ דם, דיסליפידמיה ו-35. שינויים בקירות של עורק התרדמה בדרך כלל ביוזמת ירידה בזמינות ביולוגית NO אשר מקדמת דלקת בתוך הכלי 36. נקודות הסתעפות עורק התרדמה משותפת, עורק התרדמה פנימי ותרדמה יכולות לשמש כדי לקבוע cIMT, כמו כל אתר יכול באופן דומה לחזות אירועי לב וכלי דם 37. בכתב היד הנוכחית, אנו מספקים מתודולוגיה מפורטת על הערכה של microvasculaתפקוד האנדותל r (LDI עם iontophoresis), פונקציה גדולה אנדותל הכלי (FMD וGTN) ומורפולוגיה של כלי דם (cIMT). טרשת עורקים היא תהליך רב-שלבים שמתחיל בחוסר תפקוד האנדותל ומסתיים בנגעים טרשתיים בעורקי מוקדי הגדולים. הרציונל לבחירת ההערכות לעיל הוא שהם משקפים את השלבים השונים של טרשת עורקים ולעזור להסביר את הטבע הטרוגנית של כלי הדם 38. יתר על כן, יש לנו הראינו בעבר כי באוכלוסייה של חולים בסיכון מוגבר למחלה קרדיווסקולארית, תפקוד האנדותל כלי דם היה עצמאי מתפקוד האנדותל כלי גדול 39, וההערכות תפקודיות היו עצמאיות מהערכות מבניות של כלי הדם 40. לכן, הערכות הגלובליות של כלי הדם יכולות לעזור לפענח את השלבים השונים של טרשת עורקים.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="771">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Name of Reagent/ Equipment</td>
			<td style="width:269px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:167px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Laser Doppler Imager</td>
			<td style="width:269px;">Moor Instruments, Devon, UK</td>
			<td style="width:119px;">moorLDI2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Iontophoresis Controller</td>
			<td style="width:269px;">Moor Instruments, Devon, UK</td>
			<td style="width:119px;">MIC2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Miochol-E 20mg</td>
			<td style="width:269px;">Novartis UK</td>
			<td style="width:119px;">Prescribed by physician</td>
			<td>Acetylcholine for endothelium-dependent function</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Nitroprussiat Fides 50mg</td>
			<td style="width:269px;">Rottapharm Spain</td>
			<td style="width:119px;">Prescribed by physician</td>
			<td>Sodium nitroprusside for endothelium-independent function</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Doppler Ultrasound</td>
			<td style="width:269px;">Siemens PLC, Camberley UK</td>
			<td style="width:119px;">Accuson Antares</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Glyceryl Trinitrate 500 mcg</td>
			<td style="width:269px;">Alpharma, Barnstaple, UK</td>
			<td style="width:119px;">Prescribed by physician</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a methodological approach to non-invasive assessments of vascular function and morphology

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

הדמיה דופלר לייזר עם Iontophoresis יחידות שטף דם החציון הבאים סריקות ההדמיה דופלר לייזר מבריא נקבה חופשית בגיל העמידה מCVD מוצגות באיור 1. הייתה עלייה ניכרה בשטף דם החציוני עבור שני אח וSNP. שטף דם בתחילת מחקר עמד 48 יחידות זלוף לאח, ו -67 יחידות זלוף לSNP. שטף דם שיא בתגובה לACH היה 455 יחידות זלוף, ולSNP 446 יחידות זלוף. זו הניבה 831% ו- 566% גידול בזלוף (ביחס לנקודת התחלה) לאח וSNP בהתאמה. הערכים המסופקים הם מאוד תלויים בציוד המשמש לבדיקת שטף דם בעור יחד עם גורמים סביבתיים. התרחבות בתיווך זרימה והתרחבות בתיווך trinitrate Glyceryl איור 2 מציג את קטרי תחילת המחקר ובשיא לFMD והערכות GTN מגבר צעיר ובריא ללא CVD.קוטר בסיס של עורק הזרוע היה 3.0 מ&quot;מ להערכות FMD וGTN. קוטר השיא במבחן FMD היה 3.3 מ&quot;מ, ואילו להערכת GTN זה היה 3.9 מ&quot;מ, אשר מתאים לגידול של 10 ושל 30% בזרימת דם בהתאמה, בהשוואה לתחילת מחקר. התרדמה עובי אינטימה-מדיה איור 3 מציג את עורק התרדמה השמאלי של אדם בריא. חישוב ערכי cIMT מתבצע באמצעות תוכנת קצה איתור אוטומטית. CIMT בקיר המרוחק היה 0.83mm וקוטר לומן של כלי השיט היה 7.71mm. התוצאות עבור עורק התרדמה תקין באותו האדם היו 0.87mm לcIMT, ו7.80mm לקוטר לומן. כאשר ממוצע הקריאה משני הצדדים, cIMT היה 0.85mm, וקוטר לומן היה 7.76mm. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/52339/52339fig1highres.jpg" /> איור 1. ChanGES בשטף דם בתגובה להדמית דופלר לייזר עם iontophoresis. לאחר השלמת בסיס לסרוק למדוד שטף דם בתחילת מחקר, 10 סריקות (סריקת 1 עד 10) עם iontophoresis של אח וSNP באמצעות 30 מייקרו-אמפר חשמל נוכחי בוצעו. בעקבות iontophoresis, 2 סריקות התאוששות בוצעו. ACH = אצטילכולין; SNP = nitroprusside נתרן. <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/52339/52339fig2highres.jpg" /> איור 2. זרימה בתיווך וglyceryl trinitrate תיווך הרחבה. הגרף מציג את קוטר הבסיס ועלייה ברורה בקטרים ​​השיא הבאים יישום של גירויי הרחבה בתיווך trinitrate תיווך הזרימה וglyceryl. FMD = התרחבות בתיווך זרימה; GTN = התרחבות בתיווך trinitrate glyceryl. <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/52339/52339fig3highres.jpg" /><br/&gt; איור 3. סריקת אולטראסאונד של עורק התרדמה. סריקת אולטרסאונד של עורק התרדמה השמאלי מוצגת עם אזור של עניין להציב 1cm מנורת התרדמה (נקודת הסתעפות). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52339/52339fig3large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו .</a>

Watch this Scientific Journal Video about A Methodological Approach to Non-invasive Assessments of Vascular Function and Morphology at JoVE.com

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

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

גישה המתודולוגית להערכות לא פולשני של תפקוד כלי דם ומורפולוגיה

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

a-methodological-approach-to-non-invasive-assessments-vascular

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Medicine

16.2K Views.  Bangor University. The present article describes the methodological considerations for several non-invasive assessments of vascular function and morphology that are commonly used in medical research to assess different stages of atherosclerosis.

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

Vascular Occlusion Training for Inclusion Body Myositis: A Novel Therapeutic Approach

Inclusion body myositis (IBM) is a rare idiopathic inflammatory myopathy. It is known to produces remarkable muscle weakness and to greatly compromise function and quality of life. Moreover, clinical practice suggests that, unlike other inflammatory myopathies, the majority of IBM patients are not responsive to treatment with immunosuppressive or immunomodulatory drugs to counteract disease progression1. Additionally, conventional resistance training programs have been proven ineffective in restoring muscle function and muscle mass in these patients2,3. Nevertheless, we have recently observed that restricting muscle blood flow using tourniquet cuffs in association with moderate intensity resistance training in an IBM patient produced a significant gain in muscle mass and function, along with substantial benefits in quality of life4. Thus, a new non-pharmacological approach for IBM patients has been proposed. Herein, we describe the details of a proposed protocol for vascular occlusion associated with a resistance training program for this population.

The present article presents the details pertaining to the application of resistance training associated to vascular occlusion in IBM patients.

דם הדרכה ספיגה עבור שררת גוף הכללה: גישה טיפולית חדשנית

Inclusion body myositis (IBM) is a rare idiopathic inflammatory myopathy. It is known to produces remarkable muscle weakness and to greatly compromise ...

Dual-mode Imaging of Cutaneous Tissue Oxygenation and Vascular Function

Accurate assessment of cutaneous tissue oxygenation and vascular function is important for appropriate detection, staging, and treatment of many health disorders such as chronic wounds. We report the development of a dual-mode imaging system for non-invasive and non-contact imaging of cutaneous tissue oxygenation and vascular function. The imaging system integrated an infrared camera, a CCD camera, a liquid crystal tunable filter and a high intensity fiber light source. A Labview interface was programmed for equipment control, synchronization, image acquisition, processing, and visualization. Multispectral images captured by the CCD camera were used to reconstruct the tissue oxygenation map. Dynamic thermographic images captured by the infrared camera were used to reconstruct the vascular function map. Cutaneous tissue oxygenation and vascular function images were co-registered through fiduciary markers. The performance characteristics of the dual-mode image system were tested in humans.

A dual-mode imaging system was developed for non-contact assessment of cutaneous tissue oxygenation and vascular function.

Dual-mode הדמיה של חמצון רקמות עורית ועל תפקוד כלי הדם

Accurate assessment of cutaneous tissue oxygenation and vascular function is important for appropriate detection, staging, and treatment of many health ...

Corneal Confocal Microscopy: A Novel Non-invasive Technique to Quantify Small Fibre Pathology in Peripheral Neuropathies

The accurate quantification of peripheral neuropathy is important to define at risk patients, anticipate deterioration, and assess new therapies. Conventional methods assess neurological deficits and electrophysiology and quantitative sensory testing quantifies functional alterations to detect neuropathy. However, the earliest damage appears to be to the small fibres and yet these tests primarily assess large fibre dysfunction and have a limited ability to demonstrate regeneration and repair. The only techniques which allow a direct examination of unmyelinated nerve fibre damage and repair are sural nerve biopsy with electron microscopy and skin-punch biopsy. However, both are invasive procedures and require lengthy laboratory procedures and considerable expertise. Corneal Confocal microscopy is a non-invasive clinical technique which provides in-vivo imaging of corneal nerve fibres. We have demonstrated early nerve damage, which precedes loss of intraepidermal nerve fibres in skin biopsies together with stratification of neuropathic severity and repair following pancreas transplantation in diabetic patients. We have also demonstrated nerve damage in idiopathic small fibre neuropathy and Fabry's disease.

Corneal Confocal microscopy is a non-invasive clinical technique which may be used to quantify C fibre damage to diagnose and stratify patients with increasing neuropathic severity.

מיקרוסקופיה confocal קרנית: שיטה חדשנית לא פולשני לכמת סיב פתולוגיה קטנים neuropathies היקפיים

The accurate quantification of peripheral neuropathy is important to define at risk patients, anticipate deterioration, and assess new therapies. ...

An in vivo Rodent Model of Contraction-induced Injury and Non-invasive Monitoring of Recovery

Muscle strains are one of the most common complaints treated by physicians. A muscle injury is typically diagnosed from the patient history and physical exam alone, however the clinical presentation can vary greatly depending on the extent of injury, the patient's pain tolerance, etc. In patients with muscle injury or muscle disease, assessment of muscle damage is typically limited to clinical signs, such as tenderness, strength, range of motion, and more recently, imaging studies. Biological markers, such as serum creatine kinase levels, are typically elevated with muscle injury, but their levels do not always correlate with the loss of force production. This is even true of histological findings from animals, which provide a "direct measure" of damage, but do not account for all the loss of function. Some have argued that the most comprehensive measure of the overall health of the muscle in contractile force. Because muscle injury is a random event that occurs under a variety of biomechanical conditions, it is difficult to study. Here, we describe an in vivo animal model to measure torque and to produce a reliable muscle injury. We also describe our model for measurement of force from an isolated muscle in situ. Furthermore, we describe our small animal MRI procedure.

An in vivo Rodent Model of Contraction-induced Injury and Non-invasive Monitoring of Recovery

An in vivo animal model of injury is described. The method takes advantage of the subcutaneous position of the fibular nerve. Velocity, timing of muscle activation, and arc of motion are all pre-determined and synchronized using commercial software. Post injury changes are monitored in vivo using MR imaging/spectroscopy.

In vivo מכרסמים דגם של פגיעה הנגרמת על התכווצות ולא פולשנית לניטור של התאוששות

Muscle strains are one of the most  common complaints treated by physicians. A muscle injury is typically diagnosed from the patient history and  physical ...

Non-invasive Optical Measurement of Cerebral Metabolism and Hemodynamics in Infants

Perinatal brain injury remains a significant cause of infant mortality and morbidity, but there is not yet an effective bedside tool that can accurately screen for brain injury, monitor injury evolution, or assess response to therapy. The energy used by neurons is derived largely from tissue oxidative metabolism, and neural hyperactivity and cell death are reflected by corresponding changes in cerebral oxygen metabolism (CMRO2). Thus, measures of CMRO2 are reflective of neuronal viability and provide critical diagnostic information, making CMRO2 an ideal target for bedside measurement of brain health.
Brain-imaging techniques such as positron emission tomography (PET) and single-photon emission computed tomography (SPECT) yield measures of cerebral glucose and oxygen metabolism, but these techniques require the administration of radionucleotides, so they are used in only the most acute cases.
Continuous-wave near-infrared spectroscopy (CWNIRS) provides non-invasive and non-ionizing radiation measures of hemoglobin oxygen saturation (SO2) as a surrogate for cerebral oxygen consumption. However, SO2 is less than ideal as a surrogate for cerebral oxygen metabolism as it is influenced by both oxygen delivery and consumption. Furthermore, measurements of SO2 are not sensitive enough to detect brain injury hours after the insult 1,2, because oxygen consumption and delivery reach equilibrium after acute transients 3. We investigated the possibility of using more sophisticated NIRS optical methods to quantify cerebral oxygen metabolism at the bedside in healthy and brain-injured newborns. More specifically, we combined the frequency-domain NIRS (FDNIRS) measure of SO2 with the diffuse correlation spectroscopy (DCS) measure of blood flow index (CBFi) to yield an index of CMRO2 (CMRO2i) 4,5.
With the combined FDNIRS/DCS system we are able to quantify cerebral metabolism and hemodynamics. This represents an improvement over CWNIRS for detecting brain health, brain development, and response to therapy in neonates. Moreover, this method adheres to all neonatal intensive care unit (NICU) policies on infection control and institutional policies on laser safety. Future work will seek to integrate the two instruments to reduce acquisition time at the bedside and to implement real-time feedback on data quality to reduce the rate of data rejection.

We combined frequency-domain near-infrared spectroscopy measures of cerebral hemoglobin oxygenation with diffuse correlation spectroscopy measures of cerebral blood flow index to estimate an index of oxygen metabolism. We tested the utility of this measure as a bedside screening tool to evaluate the health and development of the newborn brain.

מדידה אופטית לא פולשנית של מטבוליזם ופרמטרים המודינמיים במוח אצל תינוקות

Perinatal brain injury remains a significant cause of infant mortality  and morbidity, but there is not yet an effective bedside tool that can  accurately ...

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.

הערכה בלתי פולשנית של תפקוד כלי דם והאנדותל

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

Assessment of Vascular Function in Patients With Chronic Kidney Disease

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

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

הערכה של תפקוד כלי דם בחולים עם מחלת כליות כרונית

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

Murine Model for Non-invasive Imaging to Detect and Monitor Ovarian Cancer Recurrence

Epithelial ovarian cancer is the most lethal gynecologic malignancy in the United States. Although patients initially respond to the current standard of care consisting of surgical debulking and combination chemotherapy consisting of platinum and taxane compounds, almost 90% of patients recur within a few years. In these patients the development of chemoresistant disease limits the efficacy of currently available chemotherapy agents and therefore contributes to the high mortality. To discover novel therapy options that can target recurrent disease, appropriate animal models that closely mimic the clinical profile of patients with recurrent ovarian cancer are required. The challenge in monitoring intra-peritoneal (i.p.) disease limits the use of i.p. models and thus most xenografts are established subcutaneously. We have developed a sensitive optical imaging platform that allows the detection and anatomical location of i.p. tumor mass. The platform includes the use of optical reporters that extend from the visible light range to near infrared, which in combination with 2-dimensional X-ray co-registration can provide anatomical location of molecular signals. Detection is significantly improved by the use of a rotation system that drives the animal to multiple angular positions for 360 degree imaging, allowing the identification of tumors that are not visible in single orientation. This platform provides a unique model to non-invasively monitor tumor growth and evaluate the efficacy of new therapies for the prevention or treatment of recurrent ovarian cancer.

We describe a non-invasive animal imaging platform that allows the detection, quantification, and monitoring of ovarian cancer growth and recurrence. This intra-peritoneal xenograft model mimics the clinical profile of patients with ovarian cancer.

דגם Murine הדמיה בלתי פולשנית לזיהוי ומעקב סרטן השחלות הישנות

Epithelial ovarian cancer is the most lethal gynecologic malignancy in the United States. Although patients initially respond to the current standard of ...

Non-invasive Assessments of Subjective and Objective Recovery Characteristics Following an Exhaustive Jump Protocol

Fast recovery after strenuous exercise is important in sports and is often studied via cryotherapy applications. Cryotherapy has a significant vasoconstrictive effect, which seems to be the leading factor in its effectiveness. The resulting enhanced recovery can be measured by using both objective and subjective parameters. Two commonly measured subjective characteristics of recovery are delayed-onset muscle soreness (DOMS) and ratings of perceived exertion (RPE). Two important objective recovery characteristics are countermovement jump (CMJ) performance and peak power output (PPO). Here, we provide a detailed protocol to induce muscular exhaustion of the frontal thighs with a self-paced, 3 x 30 countermovement jump protocol (30-s rest between each set). This randomized controlled trial protocol explains how to perform local cryotherapy cuff application (+ 8 &#176;C for 20 min) and thermoneutral cuff application (+ 32 &#176;C for 20 min) on both thighs as two possible post-exercise recovery modalities. Finally, we provide a non-invasive protocol to measure the effects of these two recovery modalities on subjective (i.e., DOMS of both frontal thighs and RPE) and objective recovery (i.e., CMJ and PPO) characteristics 24, 48, and 72 h post-application. The advantage of this method is that it provides a tool for researchers or coaches to induce muscular exhaustion, without using any expensive devices; to implement local cooling strategies; and to measure both subjective and objective recovery, without using invasive methods. Limitations of this protocol are that the 30 s rest period between sets is very short, and the cardiovascular demand is very high. Future studies may find the assessment of maximum voluntary contractions to be a more sensitive assessment of muscular exhaustion compared to CMJs.

This protocol describes the procedure for non-invasive recovery assessments during a 72 h recovery period. This protocol induces muscular exhaustion of the frontal thighs using countermovement jumps and uses either local cold-cuff or thermoneutral-cuff application as a recovery modality.

הערכות לא פולשניות של מאפייני שחזור סובייקטיביים ואובייקטיביים בעקבות פרוטוקול קפיצה ממצה

Fast recovery after strenuous exercise is important in sports and is often studied via cryotherapy applications. Cryotherapy has a significant ...

Cardiopulmonary Bypass in a Mouse Model: A Novel Approach

As prolonged cardiopulmonary bypass becomes more essential during cardiac interventions, an increasing clinical demand arises for procedure optimization and for minimizing organ damage resulting from prolonged extracorporal circulation. The goal of this paper was to demonstrate a fully functional and clinically relevant model of cardiopulmonary bypass in a mouse. We report on the device design, perfusion circuit optimization, and microsurgical techniques. This model is an acute model, which is not compatible with survival due to the need for multiple blood drawings. Because of the range of tools available for mice (e.g., markers, knockouts, etc.), this model will facilitate investigation into the molecular mechanisms of organ damage and the effect of cardiopulmonary bypass in relation to other comorbidities.

This paper describes how to perform cardiopulmonary bypass in mice. This novel model will facilitate the investigation of the molecular mechanisms involved in organ damage.

לב-ריאה במודל של עכברים: גישה מוזרה

As prolonged cardiopulmonary bypass becomes more essential during cardiac interventions, an increasing clinical demand arises for procedure optimization ...