mikrokrążenie a kapilaroskopia – rys historyczny

ZnaczenieZnaczenie kapilaroskopii kapilaroskopii w diagnostyce zaburzeń w diagnostyce zaburzeń

mikrokrążenia w chorobach mikrokrążenia w chorobach wewnętrznychwewnętrznych

Anna Kuryliszyn-MoskalAnna Kuryliszyn-MoskalKlinika Rehabilitacji Uniwersytetu Klinika Rehabilitacji Uniwersytetu

Medycznego w BiałymstokuMedycznego w Białymstoku

Mikrokrążenie a kapilaroskopia – rys historyczny

1628r. - Wiliam Harvey – pierwszy opis mikrokrążenia (postulat obecności połączeń między tętnicami i żyłami, bez możliwości ich obserwacji)

1661r. – Marcello Malpighi – obserwacja włośniczek

u żaby-lupa1700r. – John Marshall

(konstruktor mikroskopów) – obserwacja krwinek w naczyniach włosowatych rybiego ogona

1831r.– Marshall Hall - wyodrębnienie naczyń przed-, za- i włosowatych wg. kryteriów morfologicznych

1879r. - Heuter - pierwsze bad. kapilaroskopowe u człowieka

1911r. - W.P. Lombard - pierwsza kapilaroskopowa ocena morfologii naczyń włosowatych wałów paznokciowych u człowieka

1916r. - O. Mueller, E. Weiss - pierwsza fotograficzna dokumentacja kapilaroskopii, (standaryzacja badania)

1922, 1937, 1939 r. - opracowania nt. bad. kapilaroskopowych

lata 60-te - B. Zweifach – dynamiczna ocena mikrokrążenia (prędkości przepływu erytrocytów w m. fluorescencyjnym)

1979r.- A.Bollinger - wideomikroskopia

Krążenie – anatomia

1. Aorta (średnica 2,5 cm, grubość ściany 2 mm)2. Średnia tętnica (średnica 0,4 cm, grubość 1mm)3. Tętniczka (średnica 30mikronów, grubość 20

mikronów)4. Włośniczka (średnica 8 mikronów, gr. 1 mikron) 5. Żyłka (średnica 20 mikronów, gr. 2 mikrony)6. Żyła (średnica 0,5 cm, gr. 0,5 mm)7. Żyła główna (średnica 3 cm, gr. 1,5 mm)

Przekrój ściany: 1-3 i 6-7: śródbłonek, włókna elastyczne, warstwa mm. gładkich, włókna kolagenowe,

4 – komórki śródbłonka, 5- śródbłonek, wł. kolagenowe.

Istota zaburzeń mikrokrążeniaIstota zaburzeń mikrokrążenia Zaburzenia mikrokrążenia, związane z aktywacją i

uszkodzeniem śródbłonka oraz patologiczną angiogenezą prowadzą do rozwoju zmian naczyniowych i powikłań narządowych w przebiegu chorób wewnętrznych

Immunologiczne mechanizmy Immunologiczne mechanizmy uszkodzenia/aktywacji śródbłonkauszkodzenia/aktywacji śródbłonka : : Odkładanie złogów kompleksów immunologicznychOdkładanie złogów kompleksów immunologicznych Działanie przeciwciał przeciw komórkom endotelium (AECA), Działanie przeciwciał przeciw komórkom endotelium (AECA),

cytokin prozapalnychcytokin prozapalnych Aktywacja apoptozy komórek śródbłonkaAktywacja apoptozy komórek śródbłonka Udział komórek śródbłonkaUdział komórek śródbłonka w rozwoju zmian naczyniowych - w rozwoju zmian naczyniowych -

synteza i uwalnianie biologicznie aktywnych substancji synteza i uwalnianie biologicznie aktywnych substancji (endotelina, VEGF, sE- selektyna)(endotelina, VEGF, sE- selektyna)

KONSEKWENCJE:KONSEKWENCJE: Zmniejszenie przepuszczalności bariery śródbłonkowej, Zmniejszenie przepuszczalności bariery śródbłonkowej,

rekrutacja i aktywacja leukocytów, rozwój stanu zapalnego i rekrutacja i aktywacja leukocytów, rozwój stanu zapalnego i zmian prozakrzepowychzmian prozakrzepowych

Uszkodzenie tkanek, rozwój powikłań narządowychUszkodzenie tkanek, rozwój powikłań narządowych

Znaczenie śródbłonka w rozwoju procesu zapalnego

I

Produkcja cytokin:VEGF, IL-8, bFGF

ANGIOGENEZA

Krzepnięcie

Rekrutacja leukocytów

Adhezjakomórek

Śródbłonek

Prezentacja antygenu

Kluczowa rola endotelium w procesie zapalnym Kluczowa rola endotelium w procesie zapalnym i uszkodzeniu naczyńi uszkodzeniu naczyń

Niedotlenienie

Obce antygeny oxy-LDL Adhezja leukocytów

Czynniki infekcyjne

Uszkodzenie

Uwalnianie cytokin (IL-1, IL-6, IL-8, IL-11, IL-15)ET-1, sTM, cząsteczek adhezyjnych (sE-selektyna, ICAM-1, VCAM-1)

Aktywacja i rekrutacja komórek immunokompetentnychPobudzenie hematopoezy szpikowej

Reakcja ostrej fazy Aktywacja układu krzepnięcia

Znaczenie angiogenezy w rozwoju zmian zapalnych

I

Zapalenie

Stan zdrowia

Induktory angiogenezy

Inhibitoryangiogenezy

Inhibitoryangiogenezy

Induktoryangiogenezy

Kaskada angiogenezy

1. Uraz,hipoksja - aktywacja komórek śródbłonka, lokalne zapalenie (uwalnianie cytokin)

2. Degradacja błony podstawnej, migracja komórek śródbłonka poza światło naczynia, proliferacja, inwazja i tworzenie kiełków naczyniowych, proteolityczna degradacja podścieliska

3. Tworzenie się nowych kapilar naczyniowych, ich udrożnienie, tworzenie połączeń naczyniowych, końcowy „remodeling” nowej kapilary.

Kaskada angiogenezyZapoczątkowanie

procesuProliferacja/inwazja

Dojrzewanie/różnicowanie

A – naczynie krwionośneB – czynniki aktywujące angiogenezę

C – degradacja błony podstawnejD – „Kiełek” naczyniowy

E – nowe naczynie

Techniki oceny mikrokrążenia

1. Techniki kapilaroskopowe2. Metoda laserowo-

dopplerowska3. Termografia w podczerwieni4. Przezskórna oksymetria

Techniki kapilaroskopowe

1. Kapilaroskopia2. Mikroskopia szerokiego pola 3. Dynamiczna kapilaroskopia4. Wideomikroskopia fluorescencyjna5. Wideomikroskopia/

wideomorfometria cyfrowa

• Ocena morfologii naczyń włosowatych skóry za pomocą Ocena morfologii naczyń włosowatych skóry za pomocą mikroskopu świetlnego (10- 200x powiększenie), dodatkowe mikroskopu świetlnego (10- 200x powiększenie), dodatkowe oświetlenie ze źródła zimnego światła (halogenowe), aby zapobiec oświetlenie ze źródła zimnego światła (halogenowe), aby zapobiec rozszerzeniu naczyńrozszerzeniu naczyń

• Wiązka światła powinna padać na badaną skórę pod kątem 45°, Wiązka światła powinna padać na badaną skórę pod kątem 45°, aby uniknąć odbicia od jej powierzchniaby uniknąć odbicia od jej powierzchni

• W celu zwiększenia przejrzystości naskórka stosujemy olejek W celu zwiększenia przejrzystości naskórka stosujemy olejek immersyjnyimmersyjny

• Ocenie podlegają: wały paznokciowe palców (równoległy przebieg Ocenie podlegają: wały paznokciowe palców (równoległy przebieg naczyń), skóra grzbietu stóp, warg, dziąseł, języka oraz spojówki naczyń), skóra grzbietu stóp, warg, dziąseł, języka oraz spojówki gałek ocznych.gałek ocznych.

Kapilaroskopia – metodyka Zasada kapilaroskopii

Metodyka badań kapilaroskopowych

Badanie pozwala na ocenę : morfologii i liczby pętli, stopnia uporządkowania (regularność,

gęstość, obszary awaskularyzacji), przepływu (prawidłowy, wolny, ciągły,

przerywany), perfuzji (stopnia wypełnienia naczyń,

splot żylny), zmian patologicznych (wynaczynienia,

zastój, zmiany w obrębie podścieliska)

Prawidłowy obraz kapilaroskopowy

10-20 pętli w 1 mm, ułożonych równolegle,o homogennej morfologii A - ramię tętnicze, węższe 9,8 - 20,5 µm B- ramię żylne, szersze 10,3 - 23,1µm

AB

Prawidłowy obraz Prawidłowy obraz kapilaroskopowykapilaroskopowy

A- ramię tętniczeA- ramię tętnicze

B- ramię żylneB- ramię żylne

C- splot podbrodawkowyC- splot podbrodawkowy

Pętle kapilar ułożone są Pętle kapilar ułożone są równolegle do siebierównolegle do siebie i do i do osi palca. Cieńsze ramię osi palca. Cieńsze ramię wstępujące (tętnicze) wstępujące (tętnicze) przechodzi w grubsze przechodzi w grubsze ramię zstępujące ramię zstępujące (żylne). Jasnoczerwony (żylne). Jasnoczerwony kolor pętli wynika z kolor pętli wynika z zawartości hemoglobiny zawartości hemoglobiny w krwinkach czerwonych w krwinkach czerwonych wypełniających wypełniających naczynie. Gęstość pętli: naczynie. Gęstość pętli: 10-20 w 1 mm10-20 w 1 mm

Rozkład kapilar

A - regularny - pętle ustawione są w porządku, równolegle do siebie, w zbliżonych odstępach

B - nieregularny - pętle występują w zmiennym pochyleniu, są różnej długości i w nieregularnych odstępach

C - obecność obszarów awaskularyzacji (stref beznaczyniowych –

> 500µm)

A B C

Różne kształty kapilar 1-3 - pętle spinkowate 4 - pętle kręte 5 - pętle krzaczaste, rozgałęzione – angiogeneza 6 - pętle giganty (dilatacje obu ramion i

zwiększenie średnicy pętli powyżej 50 µm) 7- Wynaczynienia 7

1 2 3 5 64

Polimorfizm zajęcia naczyń w obrazie klinicznym

Szerokie spektrum kliniczne zależne od:

wieku lokalizacji, tropizmu tkankowego wielkości zajętych naczyń patomechanizmu i punktu wyjścia

procesu chorobowego

Zastosowanie kapilaroskopii do oceny zaburzeń mikrokrążenia w chorobach

wewnętrznych

1. Układowe choroby tkanki łącznej Twardzina układowa – znaczenie

diagnostyczne, prognostyczne, monitorowanie terapii

Zapalenie skórno-mięśniowe Mieszana choroba tkanki łącznej Toczeń rumieniowaty układowy Zespoły nakładania

Zastosowanie kapilaroskopii do oceny zaburzeń mikrokrążenia w chorobach

wewnętrznych2. Objaw Raynaud – diagnostyka, różnicowanie pierwotnego i

wtórnego zespołu Raynaud, ocena progresji, monitorowanie terapii, znaczenie prognostyczne – nieprawidłowy obraz kapilaroskopowy wskazuje na zwiększone ryzyko rozwoju kolagenozy

Zastosowanie kapilaroskopii do oceny zaburzeń mikrokrążenia w

chorobach wewnętrznych

3. Choroby układu krążenia Nadciśnienie tętnicze – redukcja gęstości

kapilar, korelacja między gęstością kapilar i średnią wartością ciśnienia rozkurczowego, tendencja wazospastyczna w początkowym okresie choroby

Sercowy zespół X (bóle stenokardialne, niedokrwienne zmiany ST, angiograficznie prawidłowe naczynia wieńcowe) – zmniejszenie gęstości kapilar

„Wypadanie” płatka zastawki mitralnej


chorobach wewnętrznych4. Pierwotna żółciowa marskość wątroby - korelacja między obecnością zmian w kapilaroskopii (obraz typowy

dla twardziny) a zajęciem stawów (ok. 50% chorych)

5. Choroba Crohn’a – obraz zbliżony do układowej waskulopatii

6. Choroby naczyń obwodowych: - miażdżyca zarostowa tętnic kończyn

dolnych (brak kapilar),

- zakrzepice,

- przewlekła niewydolność naczyń żylnych – awaskularyzacja


chorobach wewnętrznych4. Stany niedokrwienia skóry - lokalne zaburzenia

krążenia5. Choroby gruczołów dokrewnych:

– akromegalia – wzrost liczby pętli spiralnych, zmniejszenie liczby i długości pętli, różnicowanie między aktywnym i stabilnym okresem choroby

- niedoczynność tarczycy6. Choroby hematologiczne: - czerwienica prawdziwa, - niedokrwistości, - przewlekłe białaczki7. Korelacja między zaburzeniami mikrokrążenia a klirensem

mocznika u osób poddanych dializie otrzewnowej


chorobach wewnętrznych8. Cukrzyca - mikroangiopatia cukrzycowa – poszerzenia

szczytu i ramienia żylnego pętli, pętle zastoinowe, spiralne, powiększone

Odsetek osób z różnym stopniem zaawansowania zmian w kapilaroskopii w zależności od ryzyka rozwoju powikłań cukrzycy t.1

40

60

72,8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Łagodne Umiarkowane Zaawansowane

HbA1c < 6,5 HbA1c 6,5-7,5 HbA1c < 7,5

%

* p<0,05 **

Zmiany

Odsetek osób z różnym stopniem zaawansowania zmian w kapilaroskopii w zależności od obecności neuropatii

11,2

36,4

71,4

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90


Nie Tak

%

Zmiany

Odsetek osób z różnym stopniem zaawansowania zmian w kapilaroskopii w zależności od obecności nefropatii

12,5

45,5

70,6

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90


Nie Tak

%

Zmiany

Odsetek osób z różnym stopniem zaawansowania zmian w kapilaroskopii w zależności od obecności retinopatii

12,5

38,5

69,3

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90


Nie Tak

%

Zmiany

Zaburzenia mikrokrążenia – kluczowym

ogniwem patogenetycznym 1. Choroby dermatologiczne

– łuszczyca,– waskulopatie (erythema nodosum,

kryoglobulinemia, martwica i owrzodzenia w różnych stanach patologicznych)

2. Choroby neurologiczne– dystrofie neurowegetatywne,– neuropatie obwodowe– zaburzenia wazomotoryczne (zesp. Raynaud)

3. Uszkodzenia toksyczne– chlorek winylu,– promieniowanie jonizujące i rentgenowskie -

redukcja pętli, liczne rozgałęzienia i sinusoidy, pętle poszerzone

Zalety klasycznej kapilaroskopii:

badanie może być wielokrotnie powtarzane,

badanie przeprowadzane in vivo, badanie nieinwazyjne, możliwość oceny zaburzeń mikrokrążenia

w zależności od dynamiki procesu chorobowego oraz stosowanego leczenia,

wczesna diagnostyka różnicowanie zaburzeń mikrokrążenia

Inne techniki kapilaroskopowe

Mikroskopia szerokiego pola panoramiczna ocena obrazu przy niewielkim powiększeniu (10x do

50x). dobrze obrazuje dezorganizację architektury naczyń oraz zmiany w

obrębie podścieliska Wada: nie pozwala na dokładny pomiar morfometryczny i ocenę

wyglądu poszczególnych pętli.

Dynamiczna kapilaroskopia pomiar prędkości przepływu krwi w obrębie pojedynczej pętli z

uwzględnieniem wrażliwości na zmiany temperatury i fazy oddechu technika wideofotometryczna sprzężona z systemem komputerowym jednoczesny pomiar temperatury skóry i amplitudy tętna w obrębie

badanego palca Zastosowanie: zespół Raynauda Wady: duży błąd - znaczne różnice przepływu między

poszczególnymi naczyniami Ograniczona wartość diagnostyczna: pomiar dokonany w oparciu o

wybrane kapilary nie jest reprezentatywny dla całego mikrokrążenia

Techniki kapilaroskopoweWideomikroskopia fluorescencyjna

• Ocena przepuszczalności kapilarOcena przepuszczalności kapilar• fluoresceinianu sodu (NaF) i.v. – ocena włośniczek pod mikroskopem z filtrem fluoresceinianu sodu (NaF) i.v. – ocena włośniczek pod mikroskopem z filtrem fluorescencyjnym fluorescencyjnym • ocena dystrybucji przepływu w obrębie mikrokrążenia i dynamiczna ocena ocena dystrybucji przepływu w obrębie mikrokrążenia i dynamiczna ocena dyfuzji barwnika przez ścianę naczynia (przeciek naczyniowy). dyfuzji barwnika przez ścianę naczynia (przeciek naczyniowy). • U zdrowych- dobrze odgraniczone przejaśnienie („halo”); powiększone i U zdrowych- dobrze odgraniczone przejaśnienie („halo”); powiększone i nieregularne w stanach patologicznych, nieregularne w stanach patologicznych, • różnicowanie między zmniejszoną gęstością kapilar a zmniejszoną przejrzystością różnicowanie między zmniejszoną gęstością kapilar a zmniejszoną przejrzystością skóry, po wstrzyknięciu barwnika - niewidoczne początkowo kapilaryskóry, po wstrzyknięciu barwnika - niewidoczne początkowo kapilary• fluoresceinian sodu zwiększa czułość kapilaroskopiifluoresceinian sodu zwiększa czułość kapilaroskopii•WadaWada: możliwość wystąpienia reakcji anafilaktycznej po dożylnym podaniu : możliwość wystąpienia reakcji anafilaktycznej po dożylnym podaniu barwnika.barwnika.

Techniki Kapilaroskopowe Wideomikroskopia/wideomorfometria

cyfrowa•udoskonalenie techniki kapilaroskopii, umożliwiające komputerowy zapis i przetwarzanie danych

•Mikroskop z zimnym źródłem światła i powiększeniem od 200 do 600 x - podłączony do kamery wideo, w której obrazy są zapisywane i przetwarzane cyfrowo

•Możliwość cyfrowej rejestracji danych umożliwia ocenę dynamiki zmian w czasie

W oparciu o pojedynczy pomiar nie można wnioskować o zmianach w całym

mikrokrążeniu.

Kliniczne znaczenie kapilaroskopii

Kapilaroskopia – „otwartym oknem” na Kapilaroskopia – „otwartym oknem” na mikrokrążeniemikrokrążenie

• diagnostykadiagnostyka:: wczesna i nieinwazyjna ocena zmian wczesna i nieinwazyjna ocena zmian struktury i funkcji naczyń włosowatychstruktury i funkcji naczyń włosowatych• ocena dynamikiocena dynamiki zaburzeń mikrokrążenia zaburzeń mikrokrążenia• ocena wyników leczeniaocena wyników leczenia, działań korzystnych i , działań korzystnych i niepożądanych lekówniepożądanych leków• znaczenie prognostyczneznaczenie prognostyczne (zesp. Raynauda, (zesp. Raynauda, twardzina, cukrzyca),twardzina, cukrzyca),• perspektywaperspektywa wyodrębnienia grupy chorych z wyodrębnienia grupy chorych z wysokim ryzykiem powikłań narządowych, wysokim ryzykiem powikłań narządowych, wymagających obserwacji i wczesnego wdrożenia wymagających obserwacji i wczesnego wdrożenia odpowiedniej terapiiodpowiedniej terapii

PodsumowaniePodsumowanie

Kapilaroskopia jest cenną, nieinwazyjną metodą diagnostyczną pozwalającą na wczesną ocenę zaburzeń mikrokrążenia, różnicowanie charakteru zmian naczyniowych oraz obserwację dynamiki procesu chorobowego.

mikrokrążenie a kapilaroskopia – rys historyczny

Documents