Een niet-invasieve procedure om endotheelfunctie te beoordelen wordt aangetoond met behulp van de Endo-PAT 2000.
Het endotheel is een delicate monolaag van cellen die lijnen alle bloedvaten, en die de systemische en lymfatische capillairen omvat. Op grond van het arsenaal van de paracriene factoren die hij scheidt, het endotheel regelt de contractiele en proliferatieve toestand van de onderliggende vasculaire gladde spieren, evenals de interactie van de vaatwand met circulerende bloed elementen. Door de centrale rol als mediator vat toon en groei, zijn positie als toegangspoort tot circulerende immuun cellen, en de lokale regelgeving van hemostase en stolling, de de goed functionerende endotheel is de sleutel tot cardiovasculaire gezondheid. Omgekeerd, de vroegste aandoening in de meeste vasculaire ziekten is endotheliale dysfunctie.
In de arteriële circulatie, de gezonde endotheel uitoefent over het algemeen een vaatverwijdend middel invloed heeft op de vasculaire gladde spieren. Er zijn een aantal methoden om endotheliale vasodilatoire functie te beoordelen. De Endo-PAT 2000 is een nieuw apparaat dat wordt gebruikt om endotheliale vasodilatoire functioneren in een snelle en niet-invasieve wijze te beoordelen. In tegenstelling tot de veelgebruikte techniek van duplex ultra-echografie om flow-gemedieerde vaatverwijding te beoordelen, het is totaal niet afhankelijk van de operator, en de apparatuur is een orde van grootte minder duur. Het apparaat registreert endotheel-gemedieerde veranderingen in de digitale pols golfvorm bekend als de PAT (perifere arteriële Tone) signaal, gemeten met een paar van nieuwe aangepaste plethysmografisch sondes gelegen aan de vinger index van elke hand. Endotheel-gemedieerde veranderingen in het PAT-signaal worden opgewekt door het creëren van een downstream hyperemic reactie. Hyperemie wordt veroorzaakt door occlusie de bloedstroom door de armslagader gedurende 5 minuten met behulp van een opblaasbare manchet op een hand. De respons op reactieve hyperemie wordt automatisch berekend door het systeem. Een PAT-ratio wordt gemaakt met de post-en pre occlusie waarden. Deze waarden zijn genormaliseerd om metingen van de contra-laterale arm, die dient als controle voor niet-endotheliale afhankelijk van systemische effecten. Het meest opvallend is deze normalisatie controles voor fluctuaties in de sympathische zenuw uitstroom die kunnen leiden tot veranderingen in de perifere arteriële toon, die bovenop de hyperemic respons.
In deze video laten we zien hoe de Endo-PAT 2000 te gebruiken om een klinisch relevante beoordeling van de endotheliale vasodilator functie uit te voeren.
De belangrijkste oorzaak van morbiditeit en mortaliteit wereldwijd is atherosclerotische vaatziekte, wat leidt tot beroerte, hartinfarct, hartfalen, nierinsufficiëntie, aneurysma scheuren of embolie, claudicatio intermittens en gangreen 1,2. Endotheeldysfunctie is een van de oudste gebeurtenissen in de pathofysiologische proces dat leidt tot deze atherosclerotische aandoeningen 3. Verder endotheeldysfunctie draagt bij aan de progressie van de ziekte, door het vergemakkelijken van ontsteking en trombose. 4-6. De traditionele cardiovasculaire risicofactoren geassocieerd zijn met endotheliale dysfunctie vasodilatator 7-11. Endotheliale vaatverwijdende disfunctie kan worden gedetecteerd in schijnbaar gezonde personen die risico lopen voor het ontwikkelen van hart-en vaatziekten 12. Bovendien is het vinden van endotheliale dysfunctie vaatverwijdende is voorspellend voor belangrijke cardiovasculaire gebeurtenissen en mortaliteit 13-16.
De vasodilatatoren vrijgegeven door het endotheel onder vaatverwijder prostanoïden zoals prostacycline, peptiden zoals adrenomedullin en atriale natriuretisch peptide, en kleine moleculen, zoals endotheel afhankelijke hyperpolarizing factor, koolmonoxide en stikstofoxide 17. Daarnaast kan het effect van hyperpolarizing stromen gegenereerd in het endotheel worden doorgegeven aan de onderliggende vasculaire gladde spieren van de kleinere schepen, ontspannen ze 18. Een indirect de beoordeling van de generatie van deze endotheliale vaatverwijdende invloeden kan worden verkregen door het bestuderen van vasculaire reactiviteit. De meest voorkomende methode om endotheliale regulering van vasculaire reactiviteit te beoordelen non-invasief is duplex echografie om flow-gemedieerde vaatverwijding van de arteria brachialis 19 te detecteren.
De trekkracht van de vloeistofstroom stimuleert het endotheel vrij te geven vasodilatoren, het meest opvallend stikstofmonoxide 20. Dit verschijnsel kan worden waargenomen door echografie in de arteria brachialis tijdens de stijgingen van de onderarm doorbloeding veroorzaakt door reactieve hyperemie 19. Deze technologie is breed gebruikt om de vereniging van endotheliale dysfunctie vaatverwijdende met cardiovasculaire risicofactoren document; de relatie tussen endotheliale dysfunctie vaatverwijdende naar verschillende biomarkers, zoals C-reactive peptide, of asymmetrische dimethylarginine (de endogene antagonist van stikstofoxide synthase), en de correctie van endotheliale vaatverwijdende functie met voedings-en levensstijl wijzigingen, alsmede met het gebruik van ACE-remmers, angiotensine receptor blokkers, statines, insuline sensibiliserende stoffen of aspirine 21-23.
De beoordeling van flow-gemedieerde vaatverwijding door de arteria brachialis echografie vergt dure apparatuur, is sterk afhankelijk van de operator, de respons is een zeer klein dynamisch bereik en de signaal-ruis-verhouding laag is. Nieuwe benaderingen om deze problemen aan te pakken met de beoordeling van endotheliale vaatverwijdende werking nodig zijn 24. De Endo-PAT 2000 is een nieuwe benadering van het endotheel vasodilatoire functioneren te beoordelen in een snelle niet-invasieve manier. De techniek biedt waarden voor de berekening van een reactieve hyperemie Index (RHI), die een indicatie van de endotheliale vasodilator functie geeft. Het RHI is de post-to-pre occlusie PAT signaal verhouding in de afgesloten arm, ten opzichte van de dezelfde verhouding in de controlegroep, en gecorrigeerd voor baseline vasculaire tonus. Studies die gebruik maken van de EndoPAT hebben aangetoond dat de RHI score NO-biobeschikbaarheid 25 weerspiegelt. Het RHI correleert met het meten van endotheliale vaatverwijdende functie in de kransslagaders 26 en met een arm MKZ 27. Patiënten met een grotere mate van hart-en vaatziekten vertonen een lagere score 28 en waarden zijn ook lager bij andere aandoeningen geassocieerd met een gestoorde endotheliale functie en het risico van hart-en vaatziekten 29-33. Met name RHI waarden blijken voorspellend te zijn van cardiovasculaire uitkomsten 35. Een lage RHI (met vermelding van het endotheel dysfunctie) kan worden omgekeerd met een behandeling 36.
Tot slot hebben we aangetoond hoe je een betrouwbare en reproduceerbare test voor endotheliale vasodilatator functie met de Endo-PAT 2000 uit te voeren. De test is niet-invasieve, eenvoudig uit te voeren, en is een nuttige research tool. Het nut ervan in de klinische controle van de endotheliale functie en bij het afstemmen van disease management wordt onderzocht.
The authors have nothing to disclose.
De auteurs willen graag Koby Sheffy, PhD bedanken voor zijn inzichtelijke herziening van dit werk en William Sotka voor lopende steun en technische bijstand.
Dit werk werd mede ondersteund door subsidies van de National Institutes of Health (K12 HL087746, RC2HL103400, 1U01HL100397), en de California Tabak Related Disease Research Program van de University of California (18XT-0098).