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Avaliação da função endotelial com a Vasodilatador 2000 Endo-PAT

Published: October 15, 2010
doi:
10.3791/2167
, ,
1Department of Cardiovascular Medicine,Stanford University

Summary

Um procedimento não-invasivo para avaliar a função endotelial é demonstrada através dos 2000 Endo-PAT.

Abstract

O endotélio é uma monocamada de células delicadas que as linhas de todos os vasos sanguíneos, e que compreende os capilares sistêmicos e linfático. Em virtude da panóplia de fatores parácrinos que segrega, o endotélio regula o estado contrátil e proliferativo do músculo liso vascular subjacente, bem como a interação da parede do vaso com elementos do sangue circulante. Por causa de seu papel central na mediação tom navio e crescimento, a sua posição como porta de entrada para as células imunológicas que circulam, e sua regulamentação local da hemostasia e coagulação, o endotélio eo bom funcionamento é a chave para a saúde cardiovascular. Por outro lado, os primeiros distúrbios na maioria das doenças vasculares é a disfunção endotelial.

Na circulação arterial, o endotélio saudável geralmente exerce uma influência vasodilatador sobre o músculo liso vascular. Há uma série de métodos para avaliar a função vasodilatadora endotelial. A Endo-PAT 2000 é um novo dispositivo que é usado para avaliar a função vasodilatadora endotelial de uma forma rápida e não invasiva. Ao contrário da técnica comumente utilizada de duplex ultra-sonografia para avaliar a vasodilatação mediada pelo fluxo, é totalmente não-dependente do operador e do equipamento é uma ordem de magnitude menos caro. Os registros dispositivo mediada pelo endotélio mudanças na forma de onda de pulso digital conhecido como o sinal de PAT (Tone arterial periférica), medido com um par de novas sondas modificada pletismográfico situado no dedo indicador de cada mão. Mediada pelo endotélio as alterações do sinal PAT são extraídas através da criação de uma resposta a jusante hiperêmica. Hiperemia é induzida por oclusão do fluxo sangüíneo através da artéria braquial por 5 minutos, utilizando um manguito inflável de um lado. A resposta a hiperemia reativa é calculado automaticamente pelo sistema. Uma relação PAT é criado usando o post e valores pré oclusão. Estes valores são normalizados para medições do braço contra-lateral, que serve como controle para não-endotelial dependente efeitos sistêmicos. Mais notavelmente, esta normalização controles para flutuações na saída do nervo simpático que pode induzir alterações no tônus ​​arterial periférico que são sobrepostos na resposta hiperêmica.

Neste vídeo mostramos como usar o Endo-PAT 2000 para realizar uma avaliação clínica relevante da função vasodilatadora endotelial.

Protocol

I. preparar o paciente para um Estudo de Endo-PAT Antes do estudo, certifique-se o paciente realizar um jejum de pelo menos 4 horas, e absteve-se por pelo menos 8 horas de cafeína, tabaco, vitaminas ou medicamentos que possam afetar o tônus ​​vascular. O paciente pode querer usar o banheiro antes do estudo. O estudo Endo-PAT deve ser realizado em um silêncio, mal iluminada sala de exame, com temperatura controlada para reduzir as oscilações do tônus ​​vascular. Telefones celulares ou dispositivos de paginação deve ser silenciada, e roupas restritivas que possam interferir com o fluxo sanguíneo para os braços devem ser removidos. O paciente também deve remover relógios, anéis ou outras jóias nas mãos ou dedos. Inspecionar os dedos do paciente para qualquer deformidades ou lesões que possam afetar o estudo. Não coloque as pontas de prova em um dedo que é cortado ou lesionado. Unhas não deve exceder 5 mm ou 1 / 5 de uma polegada além da ponta do tecido dedo. Aparar as unhas ou o arquivo se necessário, para evitar danificar as membranas internas das sondas PAT e deslocando o dedo da região de detecção da sonda. O dedo indicador é recomendado para o estudo, no entanto, se esse dedo é inadequado, um dígito diferente (exceto o polegar) podem ser usadas, contanto que o mesmo dedo é usado em ambas as mãos. O paciente deve ser confortável e supina por 15 minutos, de modo a atingir um steady-state cardiovascular. Coloque os dois apoiadores ao longo de cada braço de lados do paciente. Medir a pressão arterial usando o braço de controle (o braço que não está obstruída durante o estudo Endo-PAT. Coloque um manguito de pressão arterial no braço para ser obstruída durante o estudo Endo-PAT. Aplicar o manguito firmemente, mas sem excesso de pressão. Não inflar o manguito no momento. II.Prepare o Sistema Endo-PAT de Estudos Lançamento do Endo-PAT 2000 software e clique no "Paciente Informação" ícone na barra de ferramentas para criar um arquivo novo paciente. Preencha a caixa de diálogo do Paciente informação, incluindo identificação do paciente, nome (opcional), idade, sexo, altura, peso, pressão arterial sistólica e diastólica. Campos opcionais permitem comentários de texto livre. Selecione o seu nome da lista pré-definida no campo Nome Patographer. Se seu nome não foi inserido adicioná-lo na lista e selecione. Selecionar duas novas sondas PAT e conectar-se a tubulação pneumo-elétrica. Para conectar as pontas de prova, insira o conector de guia na fenda sonda e pressione suavemente o conector da sonda até que se encaixe no lugar. Coloque as pontas de prova conectadas nas tomadas dos apoios de braço e pressione o botão "Deflate" na parte superior do Endo-PAT 2000 dispositivo. III.Conduct um Estudo de Endo-PAT Coloque os dedos pacientes índice completamente na sondas, confirme com o paciente que ele ou ela pode sentir o fim das sondas, e pressione o botão "inflar" botão na parte superior do Endo-PAT 2000 dispositivo. Coloque um anel de espuma de âncora na base do dedo médio adjacentes. Assegurar que o anel de espuma eo sensor PAT não se tocam. Caso contrário, o anel pode interferir mecanicamente com o sensor. Criar um loop cerca de 7-10cm com o tubo de pneumo-elétrica. O loop deve se estender a partir do sensor PAT e voltar aos ringues de espuma no dedo adjacente, enquanto o resto do tubo que se conecta ao dispositivo EndoPAT está apontando tubulação para a ponta do dedo. Posição dos braços do paciente para os antebraços são suportados no braço e os dedos suporta balançar livremente para fora da borda do suporte. Certifique-se que as sondas não estão em contato com qualquer objeto, incluindo o apoio do braço, anel de espuma, tubulação, o colchão ou de outro dedo. Peça ao paciente para se abster de mover os dedos, pois isso irá criar artefatos mecânicos. É importante que o paciente estar relaxado durante o estudo. Explicar ao paciente que, durante o teste que irá inflar o manguito do braço, e durante esse tempo eles podem sentir algum desconforto, dormência ou formigamento. Clique no ícone "Standby" na interface do Endo-PAT de computador. Ajustar a base de tempo para 1 minuto e ajustar o ganho de sinal na tela para maximizar a clareza do sinal. Inspecionar os traçados dos sinais PAT das duas sondas para confirmar que eles estão livres de sinais artifactual. Se os sinais artifactual estão presentes, veriify que as sondagens não estão tocando nada e que o paciente não está se movendo os dedos. Para começar o estudo, clique no ícone "Go" na interface do computador. Iniciar o cronômetro, clicando no botão "Start / Stop Timer" ícone. Isso irá iniciar uma contagem regressiva de cinco minutos para o período de gravação de linha de base. Após cinco minutos, parar o cronômetro clicando no botão "Start / Stop Timer" ícone. Dizer ao paciente que você está indo noflate do manguito para a fase de oclusão e que ele ou ela deve ficar relaxada e não mover os dedos. Rapidamente inflar o manguito de pressão para uma pressão supra-sistólica de 60mmHg acima da pressão sistólica do paciente ou 200mmHg, o que for maior e começar o cronômetro novamente. Cessação completa do fluxo sangüíneo para a mão é verificada pela ausência de um sinal PAT do braço ocluída. Para confirmar a oclusão aumentar o ganho na tela do canal do lado ocluído para 20.000, mantendo o ganho do lado contra-lateral constante. Diminuir a base de tempo de ambos os canais a 30 segundos. Verifique se você não observou sinais com uma periodicidade que corresponde ao sinal do braço de controle, pois isso indica uma oclusão incompleta. Se este for o caso, então ainda mais inflar o manguito até que não haja sinais são vistos. O manguito pode ser inflado até um máximo de 300 mmHg. Isso irá iniciar uma contagem regressiva de cinco minutos para o período de oclusão arterial de gravação. Perto do fim do período de oclusão dizer ao paciente que você vai liberar o manguito e que eles devem continuar a abster-se de mover os dedos. Depois de exatamente cinco minutos, desinflar o manguito de forma abrupta o mais rápido possível e parar o cronômetro clicando no botão "Start / Stop Timer" ícone. Clique no botão "Start / Stop Timer" ícone novamente para iniciar um período de cinco minutos pós-período de gravação oclusão. Parar o cronómetro após cinco minutos e clique no botão "Teste de Stop" ícone para completar o estudo. As sondas serão automaticamente desinflar. Remover as sondas, fita adesiva, espuma e anéis dos dedos do paciente e desconecte as pontas de prova PAT da tubulação de pneumo-elétrica. Descartar as sondas utilizadas. IV.Review e Análise Carregar o arquivo de estudo para a tela usando o ícone de carga. Para executar a análise automática, clique no botão "mágico stick" ícone. O período de oclusão será destacada em azul eo resultado do teste será exibido, incluindo o Índice de hiperemia reativa (RHI) e freqüência cardíaca (FC), na coluna do lado direito da tela. A revisão de dados adicionais, incluindo parâmetros de estudo, variáveis ​​calculadas, as informações do paciente, e medidas de qualidade de sinal, clique no botão "Abrir os resultados da última Cálculo" ícone. Isto irá abrir uma planilha com os parâmetros do estudo e resultados para todas as análises realizadas até agora, com a última linha na tabela contendo os dados a partir da análise mais recente. Representante Resultados V. Um representante da tela Endo-PAT de um estudo realizado em um indivíduo com função vasodilatadora endotelial normal, é mostrado na Figura 1. Uma tela de representante de um estudo de Endo-PAT realizada em um indivíduo com disfunção endotelial vasodilatador é mostrado na Figura 2. Figura 1: Função vasodilatador endotelial normal. Gravação de representante de um indivíduo com função vasodilatadora endotelial normais, caracterizado por um aumento na amplitude do sinal após a liberação do manguito em relação ao valor basal. Figura 2: Disfunção Endotelial vasodilatador. Gravação de representante de um indivíduo com disfunção endotelial vasodilatador.

Discussion

A principal causa de morbidade e mortalidade em todo o mundo é a doença aterosclerótica vascular, levando a infarto, acidente vascular cerebral do miocárdio, insuficiência cardíaca, insuficiência renal, ruptura de aneurisma ou embolia, claudicação intermitente e 1,2 gangrena. A disfunção endotelial é um dos primeiros eventos no processo fisiopatológico que conduziram a estes distúrbios ateroscleróticos 3. Disfunção endotelial, além disso, contribui para a progressão da doença, facilitando a inflamação e trombose. 4-6. Os tradicionais fatores de risco cardiovascular estão associadas a disfunção endotelial vasodilatador 7-11. Disfunção endotelial vasodilatador pode ser detectado em indivíduos aparentemente saudáveis ​​que estão em risco de desenvolver doença cardiovascular 12. Além disso, o achado de disfunção endotelial é vasodilatador preditivos dos principais eventos cardiovasculares adversos, bem como a mortalidade 13-16.

Os vasodilatadores liberados pelo endotélio incluem prostanóides vasodilatadores como a prostaciclina, peptídeos, tais como adrenomedulina e peptídeo natriurético atrial, e moléculas pequenas, como fator dependente do endotélio hiperpolarizante, monóxido de carbono e óxido nítrico 17. Além disso, o efeito das correntes hiperpolarizantes gerado no endotélio pode ser transmitido para o músculo liso vascular subjacente de embarcações mais pequenas, relaxá-los 18. Uma avaliação indireta da geração dessas influências vasodilatador endotelial pode ser adquirida através do estudo de reatividade vascular. O método mais prevalente para avaliar regulação da reatividade vascular endotelial não-invasiva tem sido ultra-sonografia duplex para detectar a vasodilatação fluxo-mediada da artéria braquial 19.

A força de tracção de fluxo de fluido estimula o endotélio a liberação de vasodilatadores, o óxido nítrico mais proeminente 20. Este fenômeno pode ser observado por ultra-som na artéria braquial durante aumentos no fluxo sanguíneo do antebraço reativa induzida por 19 hiperemia. Esta tecnologia tem sido amplamente utilizada para documentar a associação de disfunção endotelial vasodilatador com fatores de risco cardiovascular, a relação de disfunção endotelial vasodilatador para biomarcadores diversos, tais como peptídeo C-reativa, ou dimetilarginina assimétrica (o antagonista endógeno da óxido nítrico sintase), e a correção da função vasodilatadora endotelial com modificações nutricionais e estilo de vida, bem como com o uso de inibidores da enzima conversora da angiotensina, bloqueadores dos receptores da angiotensina, estatinas, agentes sensibilizadores de insulina ou aspirina 21-23.

A avaliação da vasodilatação mediada por fluxo da artéria braquial por ultra-som requer equipamento caro, é altamente dependente do operador, a resposta tem uma gama muito pequena dinâmica ea relação sinal-ruído é baixa. Novas abordagens para resolver estes problemas com a avaliação da função endotelial vasodilatador são necessários 24. A Endo-PAT 2000 é uma nova abordagem para avaliar a função vasodilatadora endotelial de modo não-invasivo rápido. A técnica fornece valores para o cálculo de um índice de hiperemia reativa (RHI), que dá uma indicação da função vasodilatadora endotelial. A RHI é o pós-oclusão de pré-relação sinal PAT no braço ocluído, em relação à mesma proporção no grupo de controlo, e corrigidos para o tom de base vascular. Estudos utilizando o EndoPAT têm mostrado que a pontuação RHI reflete biodisponibilidade de NO-25. A RHI correlaciona-se com a medição da função vasodilatadora endotelial nas artérias coronárias e com 26 de febre aftosa braquial 27. Pacientes com um grau maior de doenças cardiovasculares apresentam uma menor pontuação 28 e valores também são inferiores em outras condições associadas com a função endotelial prejudicada e risco de doença cardiovascular 29-33. Nomeadamente, os valores RHI parecem ser preditivos de desfechos cardiovasculares 35. A RHI baixo (indicando disfunção endotelial) pode ser revertida com o tratamento 36.

Em conclusão, demonstramos como realizar um teste confiável e reprodutível para a função vasodilatadora endotelial com a Endo-2000 PAT. O teste é não invasivo, de fácil execução, e é uma ferramenta de pesquisa útil. Sua utilidade na monitorização clínica da função endotelial e na adaptação de gestão da doença está sob investigação.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Os autores gostariam de agradecer a Koby Sheffy, PhD pela sua revisão criteriosa deste trabalho e Sotka William para apoio e assistência técnica.

Este trabalho foi financiado em parte por concessões do National Institutes of Health (K12 HL087746, RC2HL103400, 1U01HL100397), eo Programa de Pesquisa do Tabaco Califórnia Related Disease da Universidade da Califórnia (18XT-0098).

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Axtell, A. L., Gomari, F. A., Cooke, J. P. Assessing Endothelial Vasodilator Function with the Endo-PAT 2000. J. Vis. Exp. (44), e2167, doi:10.3791/2167 (2010).
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