Vasküler Entegre Fizyoloji ve Deneysel Therapeutics (VIPERx) Laboratuvarı, bu çalışma Cerrahisi Anabilim Dalı, Kaliforniya, San Francisco Üniversitesi Araştırma ve Eğitim Kuzey California Institute fonları tarafından desteklenmiştir. Açıklanan proje Araştırma Kaynakları Ulusal Merkezi&#39;nden Ödülü Numarası KL2RR024130 tarafından desteklenmiştir. Içeriği sadece yazarların sorumluluğundadır ve mutlaka Araştırma Kaynakları Ulusal Merkezi veya Sağlık Ulusal Enstitüleri resmi görüşlerini temsil etmemektedir.

Bir araştırmacı tarafından başlatılan bir çalışmanın parçası olarak geliştirilen Aşağıdaki yordam, yorum ve California Üniversitesi tarafından onaylanmış, İnsan Araştırma (THY) ve tüm katılımcıların San Francisco (ucsf) Komite bilgilendirilmiş onam formu. 1. Ekipman <ol><li> FMD kaydetmek ve analiz etmek EKG kapılı görüntü yakalama sistemi kullanın. Bir masaüstü PC&#39;ye Philips HD11 ultrason bağlayın. </li><li> PC&#39;de özel bir çerçeve yakalayıcı kart ile ultrason bir video sinyalini bağlayın. </li><li> Sinyali güçlendirir EKG yolluk modülüne ultrason ses sinyali Röle. Görüntü yakalama yazılımı kalp döngüsü tutarlı bir noktada belirlemek ve görüntü kaydı için izin, PC&#39;ye yükseltilmiş sinyali taşırlar. EKG R-dalgası keskin bükülme gelen sinyali oluşturur. </li><li> Brakiyal arterin derinlikte çözünürlüğünü optimize etmek amacıyla, 5-12 MHz lineer dizi dönüştürücü kullanın. </li></ol> 2.Konu Hazırlık <ol><li> Bu katılımcılar hızlı olun ve sınavdan önce 8 saat boyunca egzersizden kaçınmak yanı sıra en az dört ayak için kafein ya da nikotin kaçının. Katılımcılar dört yarı-yaşamları için damar tonusunu veya kardiyak çıkışı etkileyen ilaçları önlemek emin olun. NOT: Diyet, ilaçlar, ve günün saati sonuçlarını etkileyebilir. </li><li> 21 ° C&#39;de sessiz, karanlık bir odada sınava Davranış. Uzunlamasına çalışmalar yapılırken, günün aynı zamanda tekrar sınav tutun. </li></ol> 3. Temel Ölçümler <ol><li> Bir sınav masasında sırtüstü yatmak konuyu isteyin. Standart bir pozisyonda 3-kurşun EKG takın. Konu rahat olacak sağlamak ve sınav sırasında hareketinden kaçınmaya ortopedik sorunları ele. </li><li> Konu sınav başlamadan önce 10 dakika boyunca dinlenmeye bırakın. 5 dakika dinlendikten sonra, bir ossilometrik, non-invazif kan basıncı monitör tarafından deneğin kan basıncını ölçmek. <ol><li> Bir 5 cm uygulayınBir proksimal veya distal pozisyonda birinde urniquet manşet üst kol tekniği göstermek için. </li><li> Yanal olarak deneğin kol uzatılır ve kalbin seviyesinde korumak. </li><li> Operatörün tercihine bağlı olarak, deneğin kolunu sınırlamak için bir tablo ve yastık kullanın. </li><li> Yorgunluk direnir ve bilek için destek sağlayan bir konumda operatörün kolunu yerleştirin. Bilek uzantısı en aza indirmek ve anatomik nötral pozisyonda önkol tutmaya çalışın. </li></ol></li><li> Brakiyal arterin bir kesit tarama, pazı yerleştirilmesinden başlayarak proksimale devam yürütün. Brakiyal arter doğrulamak için ve görülecek yerler olarak hizmet verebilir teminat damarları bulmak için renkli akım görüntüleme kullanın. </li><li> Uygun bir konum bulunduğunda yakın kenar ultrason ekranın sol görünecek şekilde, sonda 90 ° döner. Önemli uygulama ve hassas bir dokunuş kullanarak arter üzerinde pozisyonunu koruyun. Verify uzak kenarına yakın doku iterek yönlendirmesi. Sondanın uzak kenarı boyunca hastanın cildine işaretleyin. </li><li> Derin veya prob odak ayarını hizalama &quot;uzak&quot; brakiyal arterin duvar görüntünün yanal çözünürlüğünü artırmak için. Eksenel çözünürlüğünü artırılması daha yüksek bir frekansa sahip eksenel çözünürlük prob ayarları değişir. </li><li> Yakın ve uzak duvarları hem kontrast çözünürlüğünü optimize etmek amacıyla prob açısını ayarlayın. Açısına küçük değişiklikler geliştirilmiş kontrast neden olabilir. Seri sınavları konuda yapılan eğer basit bir iletki ile açı tahmin. </li><li> Kalitesi ölçümlerini sağlamak için, kabın yatay ve uzunlamasına ekseni ile aynı hizada olmasını sağlar. Basıncında küçük değişiklikler yapmak arteri hale getirilmesine yardımcı (prob bir kenarını heeling). Genel olarak, operatör yorgunluğunu önlemek için basınçlı ışık tutmak. </li><li> Optimize zaman, &quot;pignoli Çift Hatları&quot; i görülebilir sağlamakn, her ikisi de duvarlar, intima-media kalınlığına karşılık gelir. Damar lümeninde yankı azaltmak için kazanç ayar kullanın. Doğru çap ölçümleri için her iki tarafta intima-aracılı kalınlığı (IMT) en az 2 cm bırakın. </li></ol> 4. Temel Ölçümler <ol><li> 2B Doppler modunu kullanarak temel hızını kaydedin. Lümeninin ortasında örnek kapıları yerleştirin ve 60 ° &#39;lik bir açı İnsonasyon korumak. Verilerin 60 sn toplayın. </li></ol> 5. Oklüzyon Faz <ol><li> Öznenin sistolik kan basıncının 50 mm Hg şişirin. 5 cm turnike manşetini kullanarak sistolik basıncı abartma olur. Oklüzyonu doğrulamak için 2B Doppler modunu kullanın. </li><li> Birçok kan basıncı manşetleri 5 dakikada yavaşça baskı kaybedecek gibi oklüzyonu süresini izlemek için bir zamanlayıcı kullanın. Tam tıkalı doğrulamak için 2B Doppler modunu kullanın. </li><li> Oklüzyon 04:30 sonra, uzunlamasına biraz yüzeysel 2D-Doppler kapı yerearterin ekseni. Başlangıca göre daha yüksek hızlar 2-3x hesaba dikey ölçeğini ayarlayın. </li><li> Kayıt 03:10 için görüntü yakalama yazılımıyla ilgili ayarları yapın. </li><li> Manşet açıklamasında, veri analizi sırasında çapı zirve zamanı ölçen önemli bir parametre zamanını yakalamak için manşet yayınlanmadan önce 10 saniye kaydetmeye başlarsınız. </li></ol> 6. Hiperemi <ol><li> Manşeti bırakın. Arter manşet yayımlanmasından sonra yüzeysel kayabilir gibi vardiya telafi yardımcı sesin yükseltilmesi için dinlerken, sondanın konumuna küçük değişiklikler yapın. Arter vardiya halinde Doppler örnekleme kapısı ve İnsonasyon açısını yeniden konumlandırmak. </li><li> Hız kayıt 30 saniye sonra, B-Mode ultrason geçiş. </li><li> Prob, bir sınav sırasında proksimale doğru kaydırın prob konumunu doğrulamak için deneklerin cilt üzerinde damar yerlerinden veya işaretleme kullanmak için yaygındır beri. Sınavın bu aşaması doğru elde etmek için kritik olanSonuçlar. </li><li> Küçük değişiklikler büyük ölçüde imajını iyileştirmek gibi hem duvarlarda IMT&#39;yi optimize etmek için prob konumunu veya açısını ayarlayın. 3 dakika boyunca çaplarını. </li><li> Tekrar ölçümler planlanmış ise, Antekübital fossa rekor mesafeye deneğin cilt üzerinde işaretleme kullanın. Onların kolu 90 ° bükün ve kırışıklık işaretlemek için konuyu isteyin. Daha önce yapılan hattına bu hattan ölçün. </li></ol>

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

Endotel disfonksiyonu damar tonu ve ateroskleroz gelişiminde erken bir adım etkileyen kimyasal medyatörler dengesizliktir. Arterin reaktivitesini ölçülmesi Bu kimyasal yolların durumunu değerlendirmek için bir yöntemdir. Reaktivitesini değerlendirmek iki direkt ve indirekt yöntemler işaret parmağı 38, invazif olmayan puls dalga analiz koroner dolaşıma bir endotel agonistinin doğrudan infüzyon arasında değişen farklı vasküler yataklar bulunmaktadır. Brakiya...

Böylece, insan vaskular endotelyum vücudun içinde yapısal ve işlevsel roller içerir. Histopatolojik olarak, endotel, düz kas hücreleri (ortam) ve bağ doku (Adventisya) kalın bir tabaka tabakasının üstüne oturan 1-2 mikron kalınlığında hücrelerden oluşan ince bir tabaka içeren, küçük bir görünür. Bir bütün olarak ele alındığında, endotel kan ve damar düz kas dokusu arasında bilgi alışverişi için geniş bir alan sağlar. Bir tahmine, 700 m 2 &#39;lik bir kesit alanı ve 70 kg ağırlığındaki bir insanda 1000-1500 gram arasında bir kütle olarak, karaciğer 1 kütle bakımından karşılaştırılabilir. Kimyasal sinyal iletimi için mekanik bir kan damarı homeostazını sürdürmek için bir endotele sağlar. Endotel disfonksiyonu bu mediatörlerin bir dengesizlik ve damar hastalığı ilk adım, ateroskleroz histolojik kanıt mevcut öncesidir. Insan damar genişletici işlevi ölçülmesi için bir invazif olmayan, in vivo metotturarter bulunmaktadır. Bu yöntem, endotel-bağımlı, akım aracılı vazodilatasyon (FMD), yaygın olarak klinik çalışmalarda kullanılmaktadır. Endotel damar yapısal bir bileşeni olarak işlev görür ve bu glikozaminoglikanlar ve fibronektinin 2 gibi hücre dışı matriks bileşenlerini üretmektedir. Arter kan akışı ve akut yaralanma, uzun dönemli değişiklikler, yapısal değişikliklere yol açabilir. İşlevsel olarak, vasküler endotel hücrelerinin damar işleyişi, iltihabik süreçler, antithrombosis ve antikoagülasyon düzenlenmesinde rol oynamaktadır. Damar genişlemesi, nitrik oksit (NO), prostasiklin ve endotel kaynaklı hiperpolarizan faktör (EDHF) 3-6 aracılık ise endotel hücreler endotelin ile vazokonstriksiyona etkiler. Endotel disfonksiyonu Bu aracılar ve ateroskleroz birinci aşamada herhangi bir bozukluktur. Doğal olarak, hastalık bir mekanizma olarak, bu klinik açıdan önemli bir dizi ile ilişkili değildirkoroner arter hastalığı, hipertansiyon ve diabetes mellitus 7-11 gibi koşullar. Önemlisi, endotel disfonksiyonu tanısı kardiyovasküler hastalığı olmayan bireylerde gözlenen ve gelecekteki kardiyovasküler olayların 7,12,13 prediktif olduğunu olabilir. Endotel disfonksiyonu bir ölçütü, Framingham skoru ile birlikte, tek başına 14 ya tedbir üzerinde ek prognostik bilgi sağlayabilir. Endotel disfonksiyonu ölçüleri bir farmakolojik ajan doğrudan infüzyon içerebilir. Miktarsal anjiyografi ile birlikte, örneğin asetilkolinin Intercoronary enfüzyonu dokunulmamış endotelyum ile deneklerde vazodilatasyon göstermektedir. Bununla birlikte, endotel hasarı tecrübesi olan kişilerin paradoksal vazokonstriksiyon. 15, çevresel arterlerde ölçü-streyn pletismografi ile akış ölçümü ile bir farmakolojik maddenin enfüzyon 16 mümkündür. Ajandoğrudan endotelyumu etkileyebilir ve bir kimyasal sinyali ortaya ler endotel bağımlı vazodilatör olarak adlandırılır. Asetilkolin, örneğin, hücre içi kalsiyum konsantrasyonu, nitrik oksit sentaz vazodilatasyon ve aktivasyonunu artışına yol, endotel hücreleri üzerinde muskarinik reseptörleri üzerinde hareket eder. Endotel katılımı olmadan vazodilasyonu etkileyen ilaçlar endotel bağımsız maddeler denir. Hücre içi kalsiyum konsantrasyonunda 17 düzenleyen protein kinazlarından doğru damar duvarında damar genişlemesine aracılık eden 5&#39;-monophasphate (cGMP) - Nitrogliserin, örneğin çözünür guanil siklazı ve siklik guanozin-3 &#39;, aktive eder. &quot;Akım aracılı endotel bağımlı vazodilatasyon&quot; (FMD) 18 denilen Celermajer ve ortakları tarafından tanıtıldı endotel disfonksiyonu ölçülmesi için bir non-invaziv, in vivo yöntem yoktur. Kısaca, değişiklikler kan akışlı açık kayma gerilmesi duyarlı iyon chan arteriyelendotelyumda nels. Sinyal ikinci haberci çağlayan ile tranduced ve NO üreten, endotelyal nitrik oksit sentezini (eNOS) aktive edilir. Bu tür komşu yumuşak kas hücrelerinde (SMC), hücre zarı boyunca yayılır. SMC içinde, sinyal hücre içi kalsiyum konsantrasyonunu düşürücü ve damar basıncının 19 etkileyen, transdüse edilir. Arter lümeninin çapı Hagen-Poiseullie denklemi ile uyumlu kan akışında bir artışa yol açar, artar. FMD etkisi Mono-metilarginin (L-NMMA) 20 gibi bir NO sintaz inhibitörünün uygulanması ile ortadan kaldırılabilir. Celermajer ve ark. Yenilikçi çalışması, iskemi aşağıdaki reaktif hiperemi sırasında arter çapı değişimi değerlendirmek için yüksek çözünürlüklü B-mod ultrason kullanımına izin vermiş. Bu teknikte, bir insan denek yatar durmaktadır ve brakiyal arter çapı boylamasına düzlemde ölçülür. Bir kan-pressuyeniden manşet uzvun iskemi üretmek için kullanılır. Arter çapı tekrar ölçülür tansiyon salınması ardından. Kayma gerilmesi hızlı değişim NO aracılı vazodilatasyon için uyarıcıdır. Basit bir denklem taban çapından (Denklem 1) olarak çapı nispetle olan değişikliği tarif eder. Bu denklem, hiperemi ve bazal çap parametreleri tam bir tartışma, Protokol bulunan ve Sonuçlar kısımlarını edilebilir.  Birden çalışmalarda, yüzde Şap ciddi kalp hastalığı olan hastalarda, 21-24 kardiyovasküler olayların öngörülmesi için bulunmuştur. Brakiyal arter yüzde FMD ve koroner arter arasındaki ilişki Anderson ve arkadaşları tarafından kurulmuştur FMD., Iblislerkalp 25 periferik ölçümler ve daha klinik ile ilgili iskemik değişiklikler arasında bir bağlantı işleyen. Şap kabın maksimum vazodilatasyona göstermez. Bu değerlendirme için, Şap aynı geminin endotele bağımlı damar genişlemesi nitrogliserin aracılı ile takip edilebilir. Yüzde FMD ölçümü etkileyen teknik sorunlar vardır. Tekniğinin tanıtılmasından bu yana, çeşitli çalışmalar denek içi ve operatörler arası 26 değişkenliği yüksek derecede göstermiştir. Böyle sigara, antihipertansif ilaçlar, günün saatine, ve açlık devlet olarak fizyolojik faktörler yüzde FMD etkilediği gösterilmiştir. Aynı şekilde, bu tür ölçme ve oklüzyon süresi sitesine manşet nisbetle pozisyonu olarak teknik seçenekler ölçümü 27,28 etkilediği gösterilmiştir. Kuralları geçerli uzlaşma tanımlamak ve teknik standardizasyon arasındaki izin verdiğini yayınlanmıştırlaboratuarlar 19,29. Tekniği gelişen mutabakata rağmen, akım aracılı vazodilatasyon ağır uzun bir öğrenme eğrisi ile operatöre bağlı kalır. Corretti, örneğin, bağımsız çalıştırmadan önce deneyimli bir araştırmacının gözetiminde sonograf tam 100 taramaları önerir. Yeterli bir uzmanlık seviyesini korumak için, yıllık teknisyen tam 100 taramaları önerilmektedir. Küçük bir örnek nüfus ve sınırlı kaynakları ile araştırmacılara, öğrenme eğrisi girişine bir bariyer sunar. Bu makalede üst kol brakiyal arter akım aracılı vazodilatasyon için bir yöntem göstermek ve içi operatör değişkenliği azaltmak için teknik öneriler sunacak.

<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

Vasküler endotelyum, kan damarlarının iç kapağı ve hem yapısal hem de işlevsel roller sağlayan hücrelerin tek bir tabakası olan. Endoteliyum, plazma komponentleri lökosit yapışması ve yığılmasını yanı sıra, kontrol geçirgenliği engelleyen bir bariyer olarak işlev görür. İşlevsel olarak, endotel damar tonu etkiler. Endotel disfonksiyonu damar tonusu, thombroresistance, hücresel proliferasyon ve mitoz düzenleyen kimyasal türler arasında bir dengesizlik olduğunu. Bu ateroskleroz ilk adımdır ve koroner arter hastalığı, periferik arter hastalığı, kalp yetmezliği, hipertansiyon ve hiperlipidemi ile ilişkilidir. Endotel disfonksiyonu ilk gösteri asetilkolin ve kantitatif koroner anjiyografi doğrudan infüzyon çıkıyor. Asetilkolin, hücre içi kalsiyum ve Ni artan bir artışa yol açan, Endotel hücre yüzeyi üzerinde muskarinik reseptörlerine bağlanırnitrik oksit (NO) üretimi. Endotel hasarı ile denekler paradoksal vazokonstriksiyonu yaşanırken bir Endotelli sahip kişilerde, vazodilatasyon gözlendi. Yüksek çözünürlüklü B-mod ultrason kullanarak çevresel arterlerde endotel fonksiyonunu ölçmek için bir non-invaziv, in vivo metot vardır. Periferik arterlerin endotel fonksiyonu yakından koroner arter fonksiyonu ile ilgilidir. Bu teknik ekstremite iskemi sonrası reaktif hiperemi bir dönemde brakiyal arterde yüzde çap değişimi ölçer. Endotel bağımlı, akım aracılı vazodilatasyon olarak bilinen bu teknik, (FMD), klinik araştırma ortamlarında değeri vardır. Ancak, fizyolojik ve teknik konularda bir dizi tekniği için sonuçları ve uygun kılavuzların doğruluğu yayınlandı etkileyebilir. Kılavuzlara rağmen, FMD ağır operatöre bağımlı kalır ve dik bir öğrenme eğrisi sunuyor.Bu makale kolun üst brakiyal arter FMD ölçmek için standardize edilmiş bir yöntem ve intra-operatör değişkenliği azaltmak için öneriler sunuyor.

Akış-dolayımlı damar genişlemesi en önemli değişkenler Tablo 1 &#39;de gösterilmektedir. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" fo:keep-together.within-page="always"><tbody><tr><td> Değişken </td><td> Açıklama </td></tr><tr><td> Ortalama hızı (cm / sn) </td><td> Kan akımı ile orantılıdır ve enine kesit alanı ile ters orantılıdır Doppler spektral dalga formu, ikinci yaklaşık bir kardiyak döngü sırasında lümen orta% 50 kan ortalama arteryal hızı (Şe...

Watch this Scientific Journal Video about Ultrasound Assessment of Endothelial-Dependent Flow-Mediated Vasodilation of the Brachial Artery in Clinical Research at JoVE.com

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

Endotel disfonksiyonu sayısız hastalık durumları ile ilişkili olan ve insanlarda olumsuz kardiyovasküler olaylar için bir öngörü olduğunu. Akış-aracılı vazodilatasyon (FMD) endotel fonksiyonunu değerlendirmek için bir non-invaziv ultrason yöntemidir. Metodolojik seçimler ve operatör deneyimi sonuçlarını etkileyebilir. Insan çalışmalarında FMD için sistematik bir yaklaşım burada ele alınmıştır.

Klinik Araştırmalarda Brakial Arter Ultrason değerlendirilmesi Endotel Bağımlı Akış Dolayımlı Vazodilatasyon

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

Universidad de Cartagena UDEC

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Nursing

Medicine

Unit 1

Vital Signs: Blood Pressure

SCIENTISTS IN ACTION

27.2K Görüntüleme.  University of California, San Francisco.  Endotel disfonksiyonu sayısız hastalık durumları ile ilişkili olan ve insanlarda olumsuz kardiyovasküler olaylar için bir öngörü olduğunu. Akış-aracılı vazodilatasyon (FMD) endotel fonksiyonunu değerlendirmek için bir non-invaziv ultrason yöntemidir. Metodolojik seçimler ve operatör deneyimi sonuçlarını etkileyebilir. Insan çalışmalarında FMD için sistematik bir yaklaşım burada ele alınmıştır. 

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

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.

Pre-klinik araştırma Farmakolojik-meydan fMRI Kullanımı: 5-HT Sistemi Uygulaması

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 ...

Tıp

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.

Kas-iskelet Ultrason Görüntüleme Bir Roman Uygulama

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.

Hastalar ve Yaşlı Bireylerde Spatiotemporal Yürüme Parametrelerinin Klinik Değerlendirilmesi

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.

Farelerde Basınç Aşırı Modeli Koroner Arter Akış ve Koroner Akım Rezervi Ultrason Dayalı Değerlendirme

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.

Endotel Fonksiyon Ultrason Değerlendirmesi: Akış aracılı dilatasyon Testinin A Teknik Klavuzu

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.

Farelerde Nabız Dalga Hızı Değerlendirmesi ultrason tabanlı

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.

Flow-Aracılı brakiyal dilatasyonu ve Sıçanlarda Yüzeyel Femoral Arter Ultrason Değerlendirmesi

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.

Domuz Brakiyal arter Kateterizasyonu

The video describes in detail the catheterization of the distal brachial artery in swine. This technique enables researchers to measure arterial blood ...

Assessment of Static Graviceptive Perception in the Roll-Plane using the Subjective Visual Vertical Paradigm

Vestibular disorders are among the most common syndromes in medicine. In recent years, new vestibular diagnostic systems have been introduced that allow the examination of all semicircular canals in the clinical setting. Assessment methods of the otolithic system, which is responsible for the perception of linear acceleration and perception of gravity, are far less in clinical use. There are several experimental approaches for measuring the perception of gravity. The most frequently used method is the determination of the subjective visual vertical. This is usually measured with the head in an upright position. We present here an assessment method for testing otolith function in the roll plane. The subjective visual vertical is measured in the head upright position as well as with head inclination of &#177; 15&#176; and &#177; 30&#176; in the roll plane. This extended functional paradigm is an easy-to-perform clinical test of otolith function and ensures increased information content for the detection of impaired graviceptive perception.

The perception of gravity is commonly determined by the subjective visual vertical in the head upright position. The additional assessment at head tilts of &#177; 15&#176; and &#177; 30&#176; in the roll plane ensures increased information content for the detection of impaired graviceptive perception.

Öznel Görsel Dikey Paradigma kullanılarak Rulo Düzlemde Statik Graviceptive Algının Değerlendirilmesi

Vestibular disorders are among the most common syndromes in medicine. In recent years, new vestibular diagnostic systems have been introduced that allow ...

Direct Drug Delivery to Kidney via the Renal Artery

There is a need for directed injections to enable increased and specific renal exposure for efficient evaluation of drug targets in the renal research field. Accumulation of drugs in certain organs may give rise to adverse and unwanted effects, depending on the nature of injectate. To minimize spillover and/or accumulation in other tissues, the herein described method directs the formulation into the renal artery bloodstream by inserting a catheter in the infra renal aorta, just below where it branches into the renal artery, resulting in the kidney as first reached organ and distributing of formulation throughout the kidney.
This manuscript provides a detailed description of the method, as well as its challenges and difficulties. It guides the experimenter to become skillful with this type of microsurgery that requires accuracy under sterile conditions. Speed is crucial for minimizing the ischemia and practicing the procedure will increase the chance of successful injections without adverse effects. By modulating the time between injection and reperfusion as well as the injected volume, the risk of spillover to other organs is mitigated. 
Note that this technique is suitable for single dosing strategies.

This manuscript describes a method for targeted delivery to a single kidney via a catheter placed in the infrarenal abdominal aorta in the mouse.

Böbrek Atardamarı Ile Böbreğe Doğrudan İlaç Verilmesi

There is a need for directed injections to enable increased and specific renal exposure for efficient evaluation of drug targets in the renal research ...