Do Vascular Integrada Fisiologia e Terapêutica Experimental (VIPERx) Laboratory, este trabalho foi apoiado por fundos do Departamento de Cirurgia da Universidade da Califórnia, San Francisco e norte da Califórnia Instituto de Pesquisa e Educação. O projeto descrito foi apoiada pelo Prêmio Número KL2RR024130 do Centro Nacional de Pesquisa de Recursos. O conteúdo é da exclusiva responsabilidade dos seus autores e não representam, necessariamente, a posição oficial do Centro Nacional de Pesquisa de Recursos ou o National Institutes of Health.

O procedimento a seguir, desenvolvido como parte de um estudo iniciado pelo investigador, foi analisado e aprovado pela Universidade da Califórnia, San Francisco (UCSF) Comissão de Pesquisa em Seres Humanos (CDH) e todos os participantes deram consentimento informado. 1 Equipamento <ol><li> Use um sistema de captura de imagem ECG fechado para registrar e analisar a febre aftosa. Conecte um ultra-som Philips HD11 a um PC desktop. </li><li> Conecte um sinal de vídeo do ultra-som com um cartão especial de captura de quadros no PC. </li><li> Retransmitir um sinal de áudio a partir de ultra-som de um módulo de ECG de propagação, que amplifica o sinal. Leve o sinal amplificado para o PC, para permitir que o software de captura de imagem para identificar e gravar imagens em um ponto consistente no ciclo cardíaco. Gerar o sinal a partir da deflexão acentuada da onda R do ECG. </li><li> Usar um transdutor linear de 5-12 MHz para optimizar a resolução da profundidade da artéria braquial. </li></ol> 2.Preparação Assunto <ol><li> Certifique-se de que os participantes rápido e evitar o exercício por 8 horas antes do exame, bem como evitar a cafeína ou nicotina por pelo menos quatro quatros. Certifique-se de que os participantes evitar medicamentos que afetam o tônus ​​vascular ou débito cardíaco por quatro meias-vidas. NOTA: dieta, medicamentos, e hora do dia podem afetar os resultados. </li><li> Realizar o exame em uma sala silenciosa, escureceu a 21 ° C. Quando a realização de estudos longitudinais, segure exames repetidos na mesma hora do dia. </li></ol> 3. medidas de base <ol><li> Peça ao sujeito para decúbito dorsal sobre uma mesa de exame. Anexar um ECG de 3 derivações em uma posição padrão. Resolver quaisquer problemas ortopédicos para assegurar o assunto vai ser confortável e abster-se de movimento durante o exame. </li><li> Permitir que o sujeito a repousar durante 10 minutos antes do início do exame. Depois de 5 minutos de descanso, medir a pressão do sangue do sujeito por um monitor de pressão sanguínea oscilométrica, não-invasiva. <ol><li> Aplique 5 cmmanguito urniquet em qualquer uma posição proximal ou distal para demonstrar a técnica do braço. </li><li> Estender o braço do sujeito lateralmente e manter o nível do coração. </li><li> Dependendo da preferência do operador, e utiliza uma tabela de almofadas para restringir o braço do sujeito. </li><li> Colocar o braço do operador numa posição que resiste à fadiga e fornece suporte para o pulso. Tentar minimizar a extensão do pulso e mantenha o braço na posição neutra anatómica. </li></ol></li><li> Realizar uma varredura transversal da artéria braquial, começando na inserção do bíceps e prosseguindo proximalmente. Use o fluxo de cor de imagem para verificar a artéria braquial e localizar vasos colaterais que podem servir como pontos de referência. </li><li> Quando uma posição adequada, a rodar a sonda de 90 °, de modo a que a extremidade proximal aparece no lado esquerdo do ecrã de ultra-som. Manter a posição na artéria usando prática substancial e um toque delicado. Verify a orientação empurrando o tecido próximo da extremidade distal. Marcar a pele do sujeito ao longo do bordo distal da sonda. </li><li> Alinhe a definição do foco da sonda com a profunda ou &quot;longe&quot; parede da artéria braquial para melhorar a resolução lateral da imagem. Varie as configurações de sonda sobre a resolução axial com uma freqüência maior melhora a resolução axial. </li><li> Ajuste o ângulo da sonda para otimizar a resolução de contraste, tanto do próximo e as paredes distantes. Pequenas alterações no ângulo pode resultar em um melhor contraste. Calcule o ângulo com um transferidor simples se realização de exames seriados são realizados sobre o assunto. </li><li> Para garantir medições de qualidade, garantir que o navio é horizontal e alinhado com o eixo longitudinal. Fazer pequenas alterações na pressão (adornamento de uma extremidade da sonda) para ajudar a alinhar a artéria. Em geral, evitar que a luz de pressão para ajudar a prevenir a fadiga do operador. </li><li> Quando otimizado, garantir que o &quot;casal Linhas de Pignoli&quot; pode ser visto in ambas as paredes, correspondente à espessura íntima-média. Use ajustes de ganho para reduzir o eco na luz do vaso. Permitir que pelo menos 2 cm de espessura íntima-mediato (IMT), em ambos os lados para medições de diâmetro precisos. </li></ol> 4. medidas de base <ol><li> Registre a velocidade da linha de base usando o modo 2D Doppler. Coloque as portas de amostragem no meio do lúmen e manter um ângulo de 60 ° insonação. Recolha de dados 60 seg. </li></ol> 5. Oclusão Fase <ol><li> Inflar o manguito até 50 mmHg acima da pressão arterial sistólica do sujeito. Usando um torniquete manguito cinco centímetros vai superestimar a pressão sistólica. Use o modo 2D Doppler para verificar a oclusão. </li><li> Use um timer para controlar o tempo de oclusão como muitos medidores de pressão arterial vai perder lentamente a pressão mais de 5 min. Use o modo 2D Doppler para verificar a oclusão completa. </li><li> Depois de 4:30 da oclusão, coloque o porta-2D Doppler ligeiramente superficial ao longitudinaleixo da artéria. Ajuste a escala vertical para explicar velocidades 2-3x superiores a linha de base. </li><li> Ajuste as configurações do software de captura de imagem para 3:10 da gravação. </li><li> Começar a gravar 10 segundos antes de soltar a braçadeira para capturar o tempo de liberação do manguito, um parâmetro importante na medição do tempo para o pico de diâmetro na análise dos dados. </li></ol> 6. hiperemia <ol><li> Solte a braçadeira. À medida que a artéria pode mudar superficialmente após liberação do manguito, fazer pequenas mudanças na posição da sonda enquanto escuta para a amplificação do som para ajudar a compensar a mudança. Reposicionar o porta amostra Doppler e ângulo de insonação se os turnos da artéria. </li><li> Após 30 segundos de gravação de velocidade, mudar o ultra-som para B-Mode. </li><li> Uma vez que é comum para a sonda para deslizar proximal durante um exame, usar marcos de navios ou a marcação na pele dos indivíduos para verificar a posição da sonda. Esta fase do exame é fundamental para a obtenção acuradaresultados. </li><li> Ajuste a posição da sonda ou ângulo para otimizar o IMT em ambas as paredes como pequenas mudanças podem melhorar substancialmente a imagem. Registre o diâmetro de 3 min. </li><li> Se as medições repetidas são planejadas, use a marcação na pele do sujeito a distância recorde da fossa antecubital. Peça ao sujeito para dobrar seu braço de 90 ° e marcar o vinco. Medida a partir desta linha para a linha feita anteriormente. </li></ol>

Os autores não têm nada a revelar.

A disfunção endotelial é um desequilíbrio nos mediadores químicos que afectam tom recipiente e um passo inicial no desenvolvimento da aterosclerose. Medir a reatividade de uma artéria é uma forma de avaliar o estado destas vias químicas. Existem dois métodos diretos e indiretos de avaliação da reatividade para os diferentes leitos vasculares, variando de infusão direta de um agonista endotélio na circulação coronária para não-invasivo, a análise da forma de onda de pulso no dedo indicador 38.</sup...

O endotélio vascular humano fornece funções estruturais e funcionais do organismo. Em secções histológicas, o endotélio parece pequena, compreendendo uma fina camada de células de 1-2 microns de espessura o assento sobre uma camada de células de músculo liso (a) meios de comunicação e de uma camada espessa de tecido conjuntivo (adventícia). Tomado como um todo, o endotélio fornece uma ampla área para a troca de informações entre o sangue eo tecido do músculo liso vascular. De acordo com uma estimativa, uma área da secção transversal de 700 m 2, e uma massa de 1,000-1,500 gramas de um homem de 70 kg é comparável em massa para o fígado 1. Um endotélio saudável permite mecânico para a transdução do sinal químico para manter a homeostase dos vasos sanguíneos. A disfunção endotelial é um desequilíbrio destes mediadores e o primeiro passo na doença vascular, presente antes da evidência histológica de aterosclerose. Um, o método não-invasivo in vivo para quantificar a função vasodilatadora do humanoexiste artéria. Este método, dependente do endotélio, mediada pelo fluxo vasodilatação (FA) é amplamente utilizado em ensaios clínicos. O endotélio actua como uma componente estrutural da vasculatura e fabricar os componentes da matriz extracelular, tais como fibronectina e glicosaminoglicanos 2. Mudanças de longo prazo no fluxo sanguíneo e lesão aguda da artéria pode levar a mudanças estruturais. Funcionalmente, as células endoteliais vasculares participar na regulação do tônus ​​dos vasos, processos inflamatórios, antithrombosis, e anticoagulação. As células endoteliais através de endotelina afectar vasoconstrição enquanto a vasodilatação mediada por óxido nítrico (NO), prostaciclina, e factor de hiperpolarizante derivado do endotélio (EDHF) 3-6. A disfunção endotelial é uma disfunção de qualquer um desses mediadores e o primeiro passo na aterosclerose. Não surpreendentemente, como um mecanismo de doença, que está associada com um número de clinicamente importantecondições tais como a doença arterial coronariana, hipertensão arterial e diabetes mellitus 7-11. É importante notar que a disfunção endotelial pode ser observado em indivíduos sem a doença cardiovascular é diagnosticada e preditivo de futuros eventos cardiovasculares 7,12,13. Uma medida da disfunção endotelial, em combinação com o escore de Framingham, pode fornecer informação prognóstica adicional acima ou medida sozinho 14. As medidas de disfunção endotelial pode envolver a infusão directa de um agente farmacológico. Intercoronária infusão de acetilcolina, por exemplo, combinada com angiografia quantitativa demonstra a vasodilatação nos indivíduos com um endotélio intacto. No entanto, os indivíduos com experiência dano endotelial vasoconstrição paradoxal. 15 nas artérias periféricas, a infusão de um agente farmacológico com a medição de fluxo por pletismografia indicador de tensão é possível 16. Agentes que afetam diretamente o endotélio e obter um sinal químico são chamados vasodilatadores dependentes do endotélio. A acetilcolina, por exemplo, actua sobre os receptores muscarínicos em células endoteliais, que conduz a um aumento da concentração de cálcio intracelular, a activação do óxido nítrico sintase e vasodilatação. Agentes que afetam a vasodilatação, sem envolvimento do endotélio são chamados de agentes independentes do endotélio. A nitroglicerina, por exemplo, activa-ciclase solúvel guanilo e cíclico de guanosina-3 &#39;, - 5&#39;-monophasphate (cGMP) que medeia a vasodilatação na parede do vaso por meio de proteínas quinases regulando as concentrações intracelulares de cálcio 17. Não é um método não-invasivo in vivo para quantificar a disfunção endotelial introduzido por Celermajer e associados chamado &quot;fluxo-mediada, vasodilatação endotélio-dependente&quot; (FMD) 18. Resumidamente, as alterações de fluxo sanguíneo arterial de corte aberta tensão sensível a iões chanNels no endotélio. O sinal é, através de uma cascata tranduced segundo mensageiro e activa óxido nítrico sintase endotelial (eNOS), a geração de NO. Esta espécie se difunde através da membrana celular para células de músculo liso (SMC) vizinhos. Dentro do SMC, o sinal é transduzida, reduzindo a concentração de cálcio intracelular, e que afectam a relaxação de vasos 19. O diâmetro do lúmen da artéria aumenta, levando a um aumento do fluxo de sangue em conformidade com a equação de Hagen-Poiseullie. O efeito da febre aftosa pode ser suprimida com a administração de um inibidor da sintase de NO, tais como mono-metilarginina (L-NMMA) 20. De Celermajer et al. Trabalho inovador tem permitido o uso de alta resolução de modo B ultra-som para avaliar a mudança no diâmetro da artéria durante a hiperemia reativa que se segue isquemia. Nesta técnica, um sujeito humano repousa supina e o diâmetro da artéria braquial é medido num plano longitudinal. Um pressu-sanguemanguito re é utilizado para produzir a isquemia do membro. Após a libertação da braçadeira de pressão sanguínea do diâmetro da artéria é medido de novo. A rápida mudança na tensão de cisalhamento é o estímulo para vasodilatação mediada pelo NO. Uma equação simples descreve a mudança no diâmetro em relação ao diâmetro da linha de base (Equação 1). Uma discussão completa dos parâmetros do diâmetro equação, hiperemia e de linha de base, pode ser encontrada no Protocolo e Resultados secções.  Em vários estudos, a percentagem de febre aftosa foi encontrado na predição de eventos cardiovasculares em pacientes com doença cardiovascular estabelecida 21-24. A correlação entre braquial por cento da artéria coronária febre aftosa e febre aftosa foi criada por Anderson et al., Demôniostrating uma ligação entre as medidas periféricas e as alterações isquêmicas mais clinicamente relevantes para o coração 25. O DFM não demonstram a vasodilatação máxima do vaso. Para avaliar isto, a febre aftosa pode ser seguido por dependente do endotélio, a vasodilatação mediada por nitroglicerina do mesmo recipiente. Há questões técnicas que afetam a medição da percentagem de febre aftosa. Desde a introdução da técnica, diversos estudos demonstraram um elevado grau de intra-e inter-sujeito operador Variabilidade 26. Tem sido mostrado que os factores fisiológicos tais como o fumo do cigarro, os medicamentos anti-hipertensores, hora do dia, estado de jejum e afectar cento da febre aftosa. Do mesmo modo, as escolhas técnicas, tais como a posição da braçadeira em relação ao local de medição e duração de oclusão têm demonstrado afectar a medição de 27,28. Orientações foram publicados que descrevem o consenso atual e permitir a padronização da técnica entrelaboratórios 19,29. Apesar do consenso em evolução na técnica, a vasodilatação mediada pelo fluxo continua fortemente dependente do operador com uma longa curva de aprendizado. Corretti, por exemplo, recomenda as sonographer completa 100 exames sob a supervisão de um pesquisador experiente antes de operar de forma independente. Para manter um nível de conhecimento adequado, é recomendado que os técnicos completos 100 scans por ano. Para os investigadores, com uma pequena amostra da população e recursos limitados, a curva de aprendizado representa uma barreira à entrada. Este artigo irá demonstrar um método para a vasodilatação mediada por fluxo da artéria braquial no braço e oferecer sugestões técnicas para reduzir a variabilidade intra-operador.

<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

O endotélio vascular é uma camada única de células que cobrem o interior dos vasos sanguíneos e fornecer ambas as funções estruturais e funcionais. O endotélio actua como uma barreira, impedindo a adesão de leucócitos e de agregação, bem como controlar a permeabilidade a componentes do plasma. Funcionalmente, o endotélio afecta tom navio. A disfunção endotelial é um desequilíbrio entre as espécies químicas que regulam tom navio, thombroresistance, a proliferação celular e a mitose. Este é o primeiro passo na aterosclerose, e está associado com a doença das artérias coronárias, doença arterial periférica, insuficiência cardíaca, hipertensão e hiperlipidemia. A primeira demonstração de disfunção endotelial envolvida infusão direta da acetilcolina e angiografia coronária quantitativa. A acetilcolina se liga aos receptores muscarínicos na superfície das células endoteliais, que conduz a um aumento de cálcio intracelular e aumentou nióxido de tric (NO). Em indivíduos com um endotélio intacto, a vasodilatação foi observada enquanto indivíduos com lesão endotelial experimentado vasoconstrição paradoxal. Existe, um método não-invasivo in vivo para medir a função endotelial em artérias periféricas usando alta resolução de modo B ultra-som. A função endotelial de artérias periféricas está intimamente relacionada com a função da artéria coronária. Esta técnica mede a variação percentual do diâmetro da artéria braquial, durante um período de hiperemia reactiva seguinte isquemia. Esta técnica, conhecida como, a vasodilatação fluxo-mediada endotélio-dependente (FMD) tem valor em ambiente de pesquisa clínica. No entanto, uma série de questões fisiológicas e técnicas podem afetar a precisão dos resultados e orientações adequadas para a técnica foram publicados. Apesar das orientações, a febre aftosa continua fortemente dependente do operador e apresenta uma curva de aprendizagem.Este artigo apresenta um método padronizado para medir a febre aftosa na artéria braquial no braço e oferece sugestões para reduzir a variabilidade intra-operador.

As principais variáveis ​​de vasodilatação mediada pelo fluxo estão apresentados na Tabela 1. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" fo:keep-together.within-page="always"><tbody><tr><td> Variável </td><td> Descrição </td></tr><tr><td> Velocidade média (cm / s) </td><td> A velocidade arterial média de sangue no meio de 50% da luz, durante um ciclo cardíaco estimada a partir de formas de onda do espectro de Doppler, proporcional ao fluxo sanguíneo e inversamente proporcional ...

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

A disfunção endotelial está associada a diversas doenças e é preditivo de eventos cardiovasculares adversos em seres humanos. Vasodilatação mediada pelo fluxo (FMD) é um método de ultra-som não invasivo de avaliação da função endotelial. As escolhas metodológicas e experiência do operador podem afetar os resultados. Uma abordagem sistemática à febre aftosa em estudos humanos é discutido aqui.

Avaliação ultra-som de endotelial-dependente do fluxo vasodilatação mediada da artéria braquial em Pesquisa Clínica

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

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Medicine

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Vital Signs: Blood Pressure

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27.1K visualizações.  University of California, San Francisco.  A disfunção endotelial está associada a diversas doenças e é preditivo de eventos cardiovasculares adversos em seres humanos. Vasodilatação mediada pelo fluxo (FMD) é um método de ultra-som não invasivo de avaliação da função endotelial. As escolhas metodológicas e experiência do operador podem afetar os resultados. Uma abordagem sistemática à febre aftosa em estudos humanos é discutido aqui. 

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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.

O Uso de desafio-Farmacológicas fMRI em pesquisa pré-clínica: aplicação ao sistema 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 ...

Medicina

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.

A Aplicação da novela da Musculoskeletal Ecografia

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.

Avaliação Clínica de espaço-temporal parâmetros da marcha em pacientes mais velhas e adultos

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.

Avaliação ultra-som base de Artéria Coronária Flow e Fluxo Coronariano Reserve Usando o modelo de sobrecarga de pressão no Mice

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.

Avaliação ultra-sons da função endotelial: A Orientação Técnica do Teste de dilatação fluxo-mediada

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.

O ultra-som à base de pulso de onda Velocity Avaliação em ratos

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.

Avaliação ultra-sonografia do fluxo-mediada dilatação das artérias braquial e femoral superficial em Ratos

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.

Cateterização da artéria braquial em suínos

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.

Fornecendo Biofeedback Visual Usando Ultrassom de Modo de Brilho Durante um Balanço de Golfe

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

Técnica para exame de ultrassom de glândulas salivares da síndrome 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.

Autor em destaque: um foco no protocolo padronizado de ultrassom da glândula salivar na pesquisa de doenças do tecido conjuntivo

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.

Avaliação ultrassonográfica de glândulas salivares para síndrome de Sjögren: insights diagnósticos e de monitoramento

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