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血管內皮功能是如何測量的?

在臨床及心臟病學研究實驗室中,對于血管內皮功能的檢測方法分為有創和無創兩大類。有創的主要以冠脈造影乙酰膽堿法為代表,通過導管將乙酰膽堿注入冠狀動脈,用X射線監測注射后的反應,并測量動脈的直徑變化。若冠狀動脈直徑增大,說明內皮功能正常;反之,如果冠狀動脈的直徑降低,說明存在內皮功能紊亂和粥樣硬化的前期特征。冠脈造影乙酰膽堿法是檢測血管內皮功能的金標準,但是由于該檢測方法是有創的,患者需要住院手術,而且檢測費用比較昂貴,因此不建議健康或無癥狀的患者使用。


1992年科學家發明了一種利用肱動脈的高分辨率超聲成像評估內皮功能紊亂的方法。該技術又稱為反應性充血檢查,即通過測量肱動脈血流介導的血管擴張功能來評估血管內皮功能。該方法利用血壓袖帶閉塞肱動脈5分鐘,松開后,通過高頻超聲探頭測量肱動脈的直徑。若肱動脈直徑增加的幅度低于5%,說明內皮功能紊亂,提示有可能存在心血管疾病。若肱動脈直徑的增幅高于10%,說明內皮功能正常。動脈越健康,充血性反應越強。雖然這一技術可用于實驗室試驗,卻不適用于臨床實踐。主要因為該檢測方法對于操作及報告解讀人員的依賴性非常高,很容易受到人為因素的干擾,不僅如此,其對影像采集位置也非常敏感,不容易定位,更很難進行患者的數據對比與跟進。


為了在無創檢測領域取得突破性進展,EndoPAT在延續反應性充血檢測理念的基礎上,創新采用PAT(外周動脈張力)信號技術,利用革新的生物傳感器采集受檢者雙手指尖脈動容量變化數據,通過雙臂同測設計有效排除環境因素及受檢者神經精神因素對血管舒縮過程造成的干擾,最大限度地反映了單純內皮源性所引起的血管舒張變化。整個數據采集與分析過程都通過計算機自動實現,不受人為因素的干擾,因此,徹底解決了老一代無創檢測技術的弊端,保證了更精確的檢測結果。



EndoPAT與行業金標準冠脈造影乙酰膽堿法的對比

下面的這個實驗展示了分別在內皮功能正常和內皮功能紊亂的患者身上先采用冠脈造影乙酰膽堿法,隨后再進行EndoPAT檢測得到的結果:


左圖顯示的是血管內皮功能正常的患者,注射乙酰膽堿后,血管擴張,導致血流增加。對于同樣的患者隨后進行的EndoPAT測試結果顯示與“金標準”是一致的。PAT信號顯示肱動脈的閉塞釋放后反應性充血增加,紅色線條比基線時的綠色線條要寬,代表內皮功能正常。  

右圖顯示的是血管內皮功能紊亂的患者:血管造影顯示注射乙酰膽堿后冠狀動脈血管收縮,血流顯著降低,說明內皮功能紊亂以及粥樣硬化。而在隨后的EndoPAT檢測結果中,左側基線的綠色線條和右側釋放后的紅色線條寬度幾乎一樣,說明肱動脈的閉塞沒有造成應激反應,同樣提示內皮功能損傷和存在粥樣硬化。


這些圖片說明,與“金標準”相比,EndoPAT在評估血管內皮功能紊亂方面確實有獨到之處。正是這種直接比較,使EndoPAT于2003年獲得了美國食品及藥物管理局FDA的批準。



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