저자는 우리가 FMD 테스트를 사용하여 내피 세포 기능을 평가 한있는 우리의 연구에 참여하는 많은 환자와 환자에게 감사의 말씀을 전합니다.

참고 : 다음 FMD 절차가 일상적으로 통합적인 혈관과 운동 생리학 (LIVEP)의 실험에서 혈관 평가 연구 중에 실시된다. 모든 절차는 헬싱키 선언의 원칙을 따라 조지아 리전트 대학의 임상 시험 심사위원회의 승인을했다. 모든 참가자는 목표를 통보하고 참여를 얻었다을위한 기술의 가능한 위험은 이전에 동의를 작성합니다. 1 상완 동맥 FMD의 초음파 평가를 위해 고려해야 할 필수 요소의 개략적 인 요약을 보여줍니다. 1. 제목 준비 (도착하기 전에) <ol><li> 참가자는 (≥4 시간의 반감기의 운동 (≥12 시간), 카페인 (≥12 시간), 흡연 또는 흡연 노출 (≥12 시간), 비타민 보충 (&gt; 72 시간) 및 약물 연습에서 기권했다 확인 약물 1 (DA) 비 스테로이드 성 항염증제y를 3 일간 아스피린). </li><li> 참가자는 공복 상태에서 또는 전용 시험 전 저지방 식사 (4)을 소비되었는지 확인합니다. </li><li> 폐경기 여성을 테스트 할 때, 내인성 에스트로겐 및 프로게스테론 8,32,33의 영향을 제한하기 위해 월경주기의 월경 단계 동안 FMD 프로토콜을 수행하도록 제안한다. </li></ol> 2. 주제 (도착시) 준비 <ol><li> 측정 수집에 앞서, 주제는 혈역학 적 안정 상태를 달성하기 위해 약 20 분 동안 조용하고, 온도 조절 (24 ° C에서 22 ° C) 방에 누운 자세에서 휴식되어 있는지 확인합니다. </li><li> II 위치를지도 표준 사지에서 3 리드 ECG를 연결합니다. 미국의 표준 계측을 사용하여 바로 오른쪽 어깨에 쇄골 아래 흰색 / 음극 리드를 배치합니다. 어깨 근처 왼쪽 쇄골 아래 블랙 / 듀얼 극성 리드를 연결하고 빨간색 / 양극 리드를 연결가슴의 측면베이스에 왼쪽 가슴 근육 아래에. </li><li> 약 80 ° 어깨 납치에 횡 방향으로 피사체의 팔을 확장 및 측정 (그림 2) 중 암의 정확한 위치를 유지하기 위해 진공 포장 베개에 말단 팔을 고정합니다. </li><li> 내측 상과에 즉시 말초 팔뚝에 커프를 놓고 아무것도 아래 표 (그림 2)를 포함하여 커프를 접촉되지 않도록. </li></ol> 3. 기준 측정 <ol><li> 초음파로 상완 동맥 매핑 : <ol><li> 손에 프로브를 잡은 상태에서, 단면을 놓고 상완의 내측 이두근의 삽입에서 시작하고 근위 진행 스캔을 시작한다. </li><li> B 모드 (그레이 스케일) 내에서 상완 동맥과 담보 선박을 식별하고 동맥의 위치를​​ 확인하기 위해 컬러 흐름 (CF) 모드를 사용합니다. 색상과 박동 해석신중하지 동맥 및 정맥을 평가할 수 있도록 트랜스 듀서의 방향을 고려하여. 참고 : 머리가 직면하고있는 프로브 지표로, 붉은 색은 파란색 수단 멀리 (정맥 흐름을) 흐르는 동안, 트랜스 듀서 (동맥 흐름) 방향으로 흐름을 의미한다. </li></ol></li><li> 상완 동맥의 확인 : <ol><li> 상완 동맥을 찾은 후, 길이 방향으로 팔을 스캔 프로브 90 ° 회전합니다. 전주 포사 위의 2 ~ 10 cm 사이에서 이미지를 가져옵니다. </li><li> 이러한 정맥과 같은 주제에 여러 평가에 대한 근막 평면 (그림 3)과 같은 해부학 적 랜드 마크를 식별합니다. </li></ol></li><li> 프로브를 고정 : <ol><li> 정위 프로브 홀더에 프로브를 고정합니다. 프로브를 확인하는 것은 적절 과도한 움직임을 방지하도록 고정된다. 홀더에 고정 된 프로브로, 이미지가 홀더없이 수동으로 얻은 이미지로 좋은 있는지 확인합니다. </li></ol></li><li> Resolutio 최적화이미지의 N : <ol><li> 고정 된 프로브 (TGC의)를 시간 이득 제어를 사용하여 이미지를 최적화. 참고 : 루멘과 용기 벽 사이의 전방 및 후방 내막 인터페이스에서 분명한 B 모드 이미지를 얻을 때 최적의 이미지를 얻을 수있다. </li><li> 기술자가 수동으로 내피 세포의 근거리 및 원거리 벽의 명확한 정의 된 이미지를 얻을 수있는 이득, 초점, 동적 범위 및 고조파를 조절할 수 있습니다. </li></ol></li><li> 이중 도플러 모드 : <ol><li> B 모드 취득 후, 펄스 도플러 모드에서 스캔 양면 인쇄를 진행합니다. </li><li> 상완 동맥 이미지를 조정하고 60 °의 insonation의 각도를 얻기 위해 더 다른 것보다 일단의 트랜스 듀서를 흔들어 홀더 내부 프로브와 발가락 접근에 발 뒤꿈치를 사용합니다. </li></ol></li><li> 기준 획득 : <ol><li> 동맥의 명확한 내막 - 내막 벽 내피 층을 식별하는 만족스러운 B 모드 이미지를 가져옵니다. ENS도플러 신호가없는 머플와 선명하고 깨끗한 사운드를 표시 URE. </li><li> 냉동 및 이미지를 고정 취소하여 초음파 CINE 루프를 재설정합니다. F1을 눌러 이미지 소프트웨어에 데이터 기록을 시작합니다. 적어도 30 초 녹음 기준 데이터. 기준선 값을 나타 내기 위해 30 초 동안의 평균 직경 및 혈액의 속도를 분석한다. 참고 : 다른 초음파 및 소프트웨어 셋업 필요한 조치를 얻기 위해 다른 시퀀스를 필요로 할 수있다. </li></ol></li></ol> 4. 혈관 폐색 측정 <ol><li> 팔뚝 클루 : <ol><li> 신속 동맥 폐색을 유도하기 위해 5 분 동안 위에 - 수축기 압력 (250mm 수은)에 압축 공기를 사용하여 팔뚝 폐색 커프를 팽창. </li><li> 4 분, 팔뚝 폐색의 30 초 후, 데이터를 수집 시작합니다. 참고 : 폐쇄 측정은 폐색의 마지막 30 초로 표시됩니다. </li></ol></li></ol> 5. 반응성 충혈 (포스트 팔목 릴리스) 측정 <ol&gt; <li> 사전 커프 릴리스에서 데이터를 획득하려면 계속 : <ol><li> 5 분에 커프를 수축. </li><li> 커프 릴리스 다음 2 분 동안 기록 유지한다. </li></ol></li><li> 포스트 커프 자료 기록의 2 분 후, 중지하고 녹음을 저장합니다. 최고 5 초 피크 ​​충혈 직경을 나타내는 데 사용되는 2 분 후 클루 수집 기간 동안 간격을 평균. </li></ol> 결과 6. 분석 : 에지 검출 및 벽 추적 <ol><li> FMD 분석의 복잡성으로 인해, 제조업체의 지침에 따라 높은 재현성에 대한 FMD 테스트를 통해 에지 검출 및 벽 추적 소프트웨어를 사용합니다. 주 :이 오프라인 분석 수동 평가보다 덜 의존적 사업자이고 따라서 FMD 4,34-36 데이터의 정확성을 향상시킨다. 또한,이 오프 - 라인 분석 시스템은 확장 기말 동맥의 식별을위한 ECG와 동기화를 허용지름, 직경 4 펄스 관련 변경 사항의 왜곡을 방지. ECG의 사용이 맥동 변동성을 최소화하기 위해지지되어 있지만, ECG 37 gaiting 않고 FMD 프로토콜을 수행하는 것도 가능하다는 것을 주목해야한다. 권장되지는 않지만 가장자리 컴퓨터를 이용한 분석을 사용할 수없는 경우, 직경과 속도 모두의주의 수동 평가 (36)를 수집해야합니다. </li><li> 시각 B 모드 영상 (38)을 따라 초음파 캘리퍼스 최상의 위치를 결정하기 위해 각각의 프레임을 검사 용기 직경의 평가를 위해,이 필요하다. 참고 :에 관계없이 데이터 분석 방법,이 반응 충혈의 첫 번째 20 초, 나머지 포스트 폐쇄 기간 4 매 5 초 동안 매 4 초 직경과 속도 데이터를 수집하는 것이 좋습니다. </li></ol>

저자는 공개 아무것도 없어.

1989 (20)에 도입 된 FMD 시험 널리 혈관 내피 기능의 비 침습성 측정으로 인간에 사용되어왔다. FMD는 미래의 혈관 관련 질환의 위험 19,52,53를 예측하는 표시되지 않은 낮은 FMD 값은 강하게 심장 혈관 장애 24,25,54과 상관 관계를 보여왔다. 다른 기술은 내피 세포 기능, 침습적 (관상 동맥 조영술) 모두 비 침습적 (정맥 혈량 측정법과 손가락 체적 변동 측정기를) 평가가 있지만, F...

심혈관 질환은 전 세계적으로 이환율 및 사망률의 주요 원인이다. 혈관 내피 기능 장애 여러 혈관 관련 질환 (1)의 발전을 향한 초기 위상을 나타낸다. 따라서, 인간의 내피 기능의 정확한 평가는 치료 및 질병의 예방 효과를 향상시키는 궁극적으로 여러 심혈관 병변의 병인을 이해하는데 도움을 줄 수있는 중요한 기술을 나타낸다. 내피 내피 세포는 산화 질소 수많은 혈관 활성 물질 (NO), prostacyclins, 엔도 텔린, 내피 세포 성장 인자, 인터루킨, 및 플라스 미노 겐 저해제를 합성이 세포의 단일 층이다. 이러한 요인은 혈액 유동, 혈관 톤, 혈소판 응집, 혈장 성분 및 혈관벽 infl의 투과성을 조절하는 내피 세포의 기능에 기여ammation 2-4. 또한, NO는 혈관 확장을 촉진하고 혈관 내피 무결성을 유지하는 핵심 항 동맥 경화 역할을한다. NO하여 조직에 산소의 공급과 신진 대사 수요 3,5 사이의 균형을 제어를 통해 혈관 톤, 직경을 조절합니다. 에서 NO 합성 NO 합성 효소 (eNOS의) 내피 없습니다 유도 여러 내인성, 외인성, 기계적 자극 요인이 있습니다 6,7 L는 - 아르기닌. 가장 주목할만한 기계적인 자극이 전단 응력이다. 벽 전단 응력은 NO 생산 및 이후의 평활근 이완 (4)의 결과로, eNOS의 더 큰 활성화에 기여한다. 그 때문에 NO 생체 이용률의 저하가 종종 내피 기능 부전 (8)의 척도로서 사용된다. 내피 기능 장애 혈관 확장 및 혈관 수축 인자 사이의 불균형은 장애 내피 2로 이어집니다. 또한, relea염증 매개체 및 변경된 로컬 전단력의 SE 내피 유도 된 반응성 산소 종 (ROS)의 합성을 향상시킬 수있다. 산화 환원뿐만 아니라 시그널링이 상향 조절은 내피의 무결성을 수정하고 NO (9)의 합성을 감소 추가적인 자유 라디칼의 직접적인 생산을 초래 에노스 풀다있다. 궁극적으로, NO 생체 이용률이 경감은 혈관 수축, 혈관 강성 감소 동맥 팽창성 (4)를 촉진한다. 내피 세포의 기능 장애의 정도 등 다른 사람의 사이에서 고혈압 (10), 죽상 동맥 경화증 (11), 허혈성 뇌졸중 (12), 당뇨병 (13), 자간전증 (14) 또는 신장 질환 (15) 등 여러 가지 병리의 정도와 관련이있다. 따라서,뿐만 아니라 시간이 지남에 따라 내피 기능의 변화를 평가하기 위해 막대한 관심이있을뿐만 아니라, 치료 적 개입을 따라. 다른 방법이 사용되어왔다관상 동맥 및 말초 순환 19 내피 세포의 기능을 모두 침습적 (심장 카테터와 정맥 폐쇄의 체적 변동 측정기 3,16) 및 비 침습적 (흐름 중재 팽창, 요골 동맥 안압계와 펄스 등고선 분석 4,17,18)의 임상 평가. 흐름 중재 팽창 흐름 매개 팽창 (FMD)은 내피 기능의 비 침습적 초음파 평가하고 혈관 건강 문제의 발생과 연관되어왔다. 1989 20 년에 문을 연, FMD 널리 인간 19,21,22에서 주로 NO 매개 내피 세포 기능을 평가하는 신뢰성, 생체 방법으로 이용되고있다. 실제로, 상완 동맥 FMD 검사가 다른 침습적 기법 (23)과 수많은 조사와 관련되어 FMD와 심장 혈관 손상 (24, 25) 등이 INDIVI 사이에 강한 역의 관계를 설명했다더 많은 혈관 병리 전시 낮은 FMD 25 DUALS. 따라서, 이들 데이터는 무증상 환자 26-30 미래 심혈관 질환 관련되는이 기술이 제공 할 수있는 예후 정보를 강조한다. 구제역 테스트 동안, 상완 동맥의 직경은 지속적으로 기준선에와 팔뚝의 순환 정지의 출시 후 측정한다. 커프 출시되면, 유도 반응성 충혈은 NO 출시 이후 혈관 확장 19,31을 매개하지 전단 응력의 ​​증가를 촉진한다. FMD는 기준선에서의 직경 (FMD의 %)와 비교하여 커프의 방출 다음 동맥 직경의 퍼센트 증가로서 표현된다. 이 기술의 임상 관심 증가에도 불구하고, FMD 시험 생리 평가이므로, 여러 변수가 인간 내피 기능의 정확한 평가를 실시하기 위해 고려되어야한다. 이것을rticle는 표준화 된 프로토콜과 FMD 검사의 정확도, 재현성 및 해석을 개선하는 데 도움이 기술적, 생물학적 문제를 최소화하기 위해 권장되는 방법을 설명합니다.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Doppler ultrasound</td>
			<td>GE Medical Systems&#160;</td>
			<td>Logiq 7</td>
			<td>Essential to include Duplex mode for simultaneous acquisition of B-mode and Doppler</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrocardiographic (ECG) gating&#160;</td>
			<td>Accusync Medical Research</td>
			<td>Accusync 72</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>12-MHz Linear array transducer&#160;</td>
			<td>GE Medical Systems</td>
			<td>11L-D</td>
			<td>A high-resolution linear array probe is essential</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forearm occlusion cuff&#160;</td>
			<td>D.E. Hokanson</td>
			<td>SC5</td>
			<td>5 x 84 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasound transmission gel&#160;</td>
			<td>Parker</td>
			<td>01-08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rapid cuff inflator</td>
			<td>D.E. Hokanson</td>
			<td>E-20 AG101</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterotactic-probe holder</td>
			<td>Flexabar&#160;</td>
			<td>18047</td>
			<td>Magnetic base fine adjustor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Edge detection analysis software</td>
			<td>Medical Imaging Applications</td>
			<td>Brachial Analyzer 5</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

ultrasound assessment of endothelial function: a technical guideline of the flow-mediated dilation test

심혈관 질환은 사망률의 주요 원인 전세계 장애의 주요 원인이다. 혈관 내피 기능 장애는 혈관 확장제 및 혈관 수 축제 물질의 밸런스의 붕괴에 의해 주로 특징으로하는 병리 상태이며, 죽상 경화성 심혈관 질환의 발달에서 중요한 역할을하는 것으로 제안된다. 따라서, 인간의 내피 세포 기능의 정확한 평가는 더 나은 도움을 여러 심장 중심의 병리의 원인을 이해할 수있는 중요한 도구를 나타냅니다. 지난 25 년간 많은 방법 론적 접근은 인간의 내피 기능 평가를 제공하기 위해 개발되었다. 1989 년에 도입 된 FMD 검사는 산화 질소의 생산과 상완 동맥의 혈관 확장을 촉진하는 팔뚝 폐쇄 이후 반응성 충혈이 통합되어 있습니다. 구제역 테스트는 현재 가장 널리 사용되는 비 침습적 인 ultrasonic 인간의 내피 세포 기능의 평가 및 향후 심혈 관계 질환과 관련이있다. 구제역 시험은 임상 적 유용성을 가질 수 있지만 고려해야 할 여러 가지 요소를 혼란 상속 생리 평가이다. 이 문서에서는 생리 학적 및 기술적 인 문제를 최소화하고 평가의 정확성과 재현성을 개선하기 위해 권장되는 방법을 포함 FMD를 결정하기위한 표준화 된 프로토콜을 설명합니다.

분명히 건강 코호트 그룹의 기본 특성은 통합적인 혈관과 운동 생리학 (LIVEP)의 실험실에서 수행 FMD 테스트의 가장 일반적인 변수는 표 2에 나타내었다 표 1에 제시되어있다. 다음 변수에 주요 FMD 매개 변수로 간주됩니다 게시 된 FMD 튜토리얼 4 및 가이드 라인 (36)에 의해 분석한다. 기?...

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Ultrasound Assessment of Endothelial Function: A Technical Guideline of the Flow-mediated Dilation Test

내피 기능의 초음파 평가 : 흐름 중재 팽창 시험의 기술 가이드 라인

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.

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

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Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Medicine

17.3K 조회수.  Georgia Regents University. 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. 

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Assessing Endothelial Vasodilator Function with the Endo-PAT 2000

The endothelium is a delicate monolayer of cells that lines all blood vessels, and which comprises the systemic and lymphatic capillaries. By virtue of the panoply of paracrine factors that it secretes, the endothelium regulates the contractile and proliferative state of the underlying vascular smooth muscle, as well as the interaction of the vessel wall with circulating blood elements. Because of its central role in mediating vessel tone and growth, its position as gateway to circulating immune cells, and its local regulation of hemostasis and coagulation, the the properly functioning endothelium is the key to cardiovascular health. Conversely, the earliest disorder in most vascular diseases is endothelial dysfunction.
In the arterial circulation, the healthy endothelium generally exerts a vasodilator influence on the vascular smooth muscle. There are a number of methods to assess endothelial vasodilator function. The Endo-PAT 2000 is a new device that is used to assess endothelial vasodilator function in a rapid and non-invasive fashion. Unlike the commonly used technique of duplex ultra-sonography to assess flow-mediated vasodilation, it is totally non-operator-dependent, and the equipment is an order of magnitude less expensive. The device records endothelium-mediated changes in the digital pulse waveform known as the PAT ( peripheral Arterial Tone) signal, measured with a pair of novel modified plethysmographic probes situated on the finger index of each hand. Endothelium-mediated changes in the PAT signal are elicited by creating a downstream hyperemic response. Hyperemia is induced by occluding blood flow through the brachial artery for 5 minutes using an inflatable cuff on one hand. The response to reactive hyperemia is calculated automatically by the system. A PAT ratio is created using the post and pre occlusion values. These values are normalized to measurements from the contra-lateral arm, which serves as control for non-endothelial dependent systemic effects. Most notably, this normalization controls for fluctuations in sympathetic nerve outflow that may induce changes in peripheral arterial tone that are superimposed on the hyperemic response.
In this video we demonstrate how to use the Endo-PAT 2000 to perform a clinically relevant assessment of endothelial vasodilator function.

A noninvasive procedure to assess endothelial function is demonstrated using the Endo-PAT 2000.

엔도 - PAT 2000 내피 Vasodilator 기능을 평가

The endothelium is a delicate monolayer of cells that lines all blood vessels, and which comprises the systemic and lymphatic capillaries. By virtue of ...

연구

의학

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.

Microvascular 및 내피 기능의 비 침습적 평가

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

Technical Aspects of the Mouse Aortocaval Fistula

Technical aspects of creating an arteriovenous fistula in the mouse are discussed. Under general anesthesia, an abdominal incision is made, and the aorta and inferior vena cava (IVC) are exposed. The proximal infrarenal aorta and the distal aorta are dissected for clamp placement and needle puncture, respectively. Special attention is paid to avoid dissection between the aorta and the IVC. After clamping the aorta, a 25 G needle is used to puncture both walls of the aorta into the IVC. The surrounding connective tissue is used for hemostatic compression. Successful creation of the AVF will show pulsatile arterial blood flow in the IVC. Further confirmation of successful AVF can be achieved by post-operative Doppler ultrasound.

The goal is to produce an arteriovenous fistula that is simple and reproducible. This method does not use sutures or glue adhesive. Therefore the samples can be used with the least amount of foreign materials for analysis.

마우스 Aortocaval 누관의 기술적 측면

Technical aspects of creating an arteriovenous fistula in the mouse are discussed. Under general anesthesia, an abdominal incision is made, and the aorta ...

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.

근골격계 초음파 이미징의 소설 응용 프로그램

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

Diagnostic Ultrasound Imaging of Mouse Diaphragm Function

Function analysis of rodent respiratory skeletal muscles, particularly the diaphragm, is commonly performed by isolating muscle strips using invasive surgical procedures. Although this is an effective method of assessing in vitro diaphragm activity, it involves non-survival surgery. The application of non-invasive ultrasound imaging as an in vivo procedure is beneficial since it not only reduces the number of animals sacrificed, but is also suitable for monitoring disease progression in live mice. Thus, our ultrasound imaging method may likely assist in the development of novel therapies that alleviate muscle injury induced by various respiratory diseases. Particularly, in clinical diagnoses of obstructive lung diseases, ultrasound imaging has the potential to be used in conjunction with other standard tests to detect the early onset of diaphragm muscle fatigue. In the current protocol, we describe how to accurately evaluate diaphragm contractility in a mouse model using a diagnostic ultrasound imaging technique.

Diagnostic ultrasound imaging has proven to be effective in diagnosing various respiratory diseases in human and animal subjects. We demonstrate a comprehensive ultrasound protocol utilized by Dr. Zuo's lab to analyze diaphragm kinetics specifically in mouse models. This is also a non-invasive research technique which can provide quantitative information on mouse respiratory muscle function.

마우스 다이어프램 기능의 진단 초음파 이미징

Function analysis of rodent respiratory skeletal muscles, particularly the diaphragm, is commonly performed by isolating muscle strips using invasive ...

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

The vascular endothelium is a monolayer of cells that cover the interior of blood vessels and provide both structural and functional roles. The endothelium acts as a barrier, preventing leukocyte adhesion and aggregation, as well as controlling permeability to plasma components. Functionally, the endothelium affects vessel tone.
Endothelial dysfunction is an imbalance between the chemical species which regulate vessel tone, thombroresistance, cellular proliferation and mitosis. It is the first step in atherosclerosis and is associated with coronary artery disease, peripheral artery disease, heart failure, hypertension, and hyperlipidemia.
The first demonstration of endothelial dysfunction involved direct infusion of acetylcholine and quantitative coronary angiography. Acetylcholine binds to muscarinic receptors on the endothelial cell surface, leading to an increase of intracellular calcium and increased nitric oxide (NO) production. In subjects with an intact endothelium, vasodilation was observed while subjects with endothelial damage experienced paradoxical vasoconstriction.
There exists a non-invasive, in vivo method for measuring endothelial function in peripheral arteries using high-resolution B-mode ultrasound. The endothelial function of peripheral arteries is closely related to coronary artery function. This technique measures the percent diameter change in the brachial artery during a period of reactive hyperemia following limb ischemia.
This technique, known as endothelium-dependent, flow-mediated vasodilation (FMD) has value in clinical research settings. However, a number of physiological and technical issues can affect the accuracy of the results and appropriate guidelines for the technique have been published. Despite the guidelines, FMD remains heavily operator dependent and presents a steep learning curve. This article presents a standardized method for measuring FMD in the brachial artery on the upper arm and offers suggestions to reduce intra-operator variability.

Endothelial dysfunction is associated with numerous disease states and is predictive of adverse cardiovascular events in humans. Flow-mediated vasodilation (FMD) is a non-invasive ultrasound method of evaluating endothelial function. Methodological choices and operator experience may affect results. A systematic approach to FMD in human studies is discussed here.

임상 연구에서 상완 동맥의 초음파 평가 내피 의존 흐름 매개 혈관 확장

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 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.

흐름 매개 상완의 팽창과 쥐의 피상적 인 대퇴 동맥의 초음파 평가

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

A Computerized Functional Skills Assessment and Training Program Targeting Technology Based Everyday Functional Skills

Today, many functional skills are technology-based, so development of a technology-based training program has broad importance. Here we present a computerized functional skills training program that was paired in half of the participants with a commercially available cognitive training (CCT) program.
Non-impaired older individuals (NC) aged 60+ (n=45) and similarly aged individuals with mild cognitive impairment (MCI; n=50) were randomized to receive 12 weeks of twice-weekly computerized functional skills training (CFST) or 12 weeks of twice-weekly sessions split between CCT and CFST. Skills trained were use of an ATM; internet banking; ticket kiosk; telephone and internet prescription refill; medication management; and internet shopping. As with previous functional capacity assessments, we focus on completion time for each simulation.
51 participants completed the training program, either by mastering all 6 tasks (34) or completing 12 weeks of training. 44 more participants completed 4 or more training sessions so they were also analyzed for improvement up to their last training session. Completion time for all 6 tests significantly improved from the baseline assessment to the final training session in both groups of participants (all p&#60;0.001 with an average improvement in task completion time of 45%). Further, there was no differential improvement in MCI and NC in the 6 tests from baseline to end of training (all t&#60;1.66, all p&#62;0.12). Finally, combined CCT plus CFST did not differ from CSFT alone on any of the percent-change score measures (all t&#60;1.64, all p&#62;0.11).
Both NC and MCI groups evidenced substantial improvements in performance. CCT supplementation led to similar functional gains with half as many training sessions. The NC participants proceeded through the training fairly rapidly even without CCT supplementation; MCI participants required more training but learned equivalently. These findings suggest that even in cases with memory impairments, functional skills can be efficiently learned with training.

This training protocol uses computerized training to teach technology-related everyday functional skills. These skills include financial skills, travel and transit, as well as medication management.

전산화된 기능 기술 평가 및 교육 프로그램 대상 기술 기반 일상 기능 기술

Today, many functional skills are technology-based, so development of a technology-based training program has broad importance. Here we present a ...

A Postoperative Evaluation Guideline for Computer-Assisted Reconstruction of the Mandible

Valid comparisons of postoperative accuracy results in computer-assisted reconstruction of the mandible are difficult due to heterogeneity in imaging modalities, mandibular defect classification, and evaluation methodologies between studies. This guideline uses a step-by-step approach guiding the process of imaging, classification of mandibular defects and volume assessment of three-dimensional (3D) models, after which a legitimized quantitative accuracy evaluation method can be performed between the postoperative clinical situation and the preoperative virtual plan. The condyles and the vertical and horizontal corners of the mandible are used as bony landmarks to define virtual lines in the computer-assisted surgery (CAS) software. Between these lines the axial, coronal, and both sagittal mandibular angles are calculated on both pre- and postoperative 3D models of the (neo)mandible and subsequently the deviations are calculated. By superimposing the postoperative 3D model to the preoperative virtually planned 3D model, which is fixed to the XYZ axis, the deviation between pre- and postoperative virtually planned dental implant positions can be calculated. This protocol continues and specifies an earlier publication of this evaluation guideline.

Here, we propose a practical, feasible and reproducible evaluation guideline for computer-assisted reconstruction of the mandible in order to create uniformity between studies regarding postoperative accuracy evaluation. This protocol continues and specifies an earlier publication of this evaluation guideline.

하악골의 컴퓨터 지원 재건을 위한 수술 후 평가 지침

Valid comparisons of postoperative accuracy results in computer-assisted reconstruction of the mandible are difficult due to heterogeneity in imaging ...

A Non-Invasive Method for Generating the Cyclic Loading-Induced Intra-Articular Cartilage Lesion Model of the Rat Knee

The pathophysiology of primary osteoarthritis (OA) remains unclear. However, a specific subclassification of OA in relatively younger age groups is likely correlated with a history of articular cartilage damage and ligament avulsion. Surgical animal models of OA of the knee play an important role in understanding the onset and progression of post-traumatic OA and aid in the development of novel therapies for this disease. However, non-surgical models have been recently considered to avoid traumatic inflammation that could affect the evaluation of the intervention. 
In this study, an intra-articular cartilage lesion rat model induced by in vivo cyclic compressive loading was developed, which allowed researchers to (1) determine the optimal magnitude, speed, and duration of load that could cause focal cartilage damage; (2) assess post-traumatic spatiotemporal pathological changes in chondrocyte vitality; and (3) evaluate the histological expression of destructive or protective molecules that are involved in the adaptation and repair mechanisms against joint compressive loads. This report describes the experimental protocol for this novel cartilage lesion in a rat model.

Here, we present the cyclic loading-induced intra-articular cartilage lesion model of the rat knee, generated by 60 cyclic compressions over 20 N, resulting in damage to the femoral condylar cartilage in rats.

래트 무릎의 순환 로딩 유도 관절내 연골 병변 모델을 생성하기 위한 비침습적 방법

The pathophysiology of primary osteoarthritis (OA) remains unclear. However, a specific subclassification of OA in relatively younger age groups is likely ...