Transcript Zastosowanie kapilaroskopii do oceny zaburzeń mikrokrążenia w

Znaczenie kapilaroskopii
w diagnostyce zaburzeń
mikrokrążenia w chorobach
wewnętrznych
Anna Kuryliszyn-Moskal
Klinika Rehabilitacji Uniwersytetu
Medycznego 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-lupa
1700r. – 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.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Aorta (średnica 2,5 cm, grubość ściany 2 mm)
Średnia tętnica (średnica 0,4 cm, grubość 1mm)
Tętniczka (średnica 30mikronów, grubość 20
mikronów)
Włośniczka (średnica 8 mikronów, gr. 1 mikron)
Żyłka (średnica 20 mikronów, gr. 2 mikrony)
Żyła (średnica 0,5 cm, gr. 0,5 mm)
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 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 uszkodzenia/aktywacji śródbłonka :

Odkładanie złogów kompleksów immunologicznych

Działanie przeciwciał przeciw komórkom endotelium (AECA),
cytokin prozapalnych

Aktywacja apoptozy komórek śródbłonka

Udział komórek śródbłonka w rozwoju zmian naczyniowych synteza i uwalnianie biologicznie aktywnych substancji
(endotelina, VEGF, sE- selektyna)
KONSEKWENCJE:

Zmniejszenie przepuszczalności bariery śródbłonkowej, rekrutacja i
aktywacja leukocytów, rozwój stanu zapalnego i zmian
prozakrzepowych

Uszkodzenie tkanek, rozwój powikłań narządowych
Znaczenie śródbłonka w rozwoju
procesu zapalnego
I
Adhezja
komórek
Rekrutacja
leukocytów
ANGIOGENEZA
Śródbłonek
Prezentacja
antygenu
Krzepnięcie
Produkcja cytokin:
VEGF, IL-8, bFGF
Kluczowa rola endotelium w procesie zapalnym
i uszkodzeniu naczyń
Obce antygeny
oxy-LDL
Adhezja
leukocytów
Czynniki
infekcyjne
Niedotlenienie
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 immunokompetentnych
Pobudzenie hematopoezy szpikowej
Reakcja ostrej fazy
Aktywacja układu krzepnięcia
Znaczenie angiogenezy w rozwoju
zmian zapalnych
I
Induktory
angiogenezy
Inhibitory
angiogenezy
Stan
zdrowia
Inhibitory
angiogenezy
Zapalenie
Induktory
angiogenezy
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 angiogenezy
Zapoczątkowanie
procesu
A – naczynie krwionośne
B – czynniki aktywujące
angiogenezę
Proliferacja/
inwazja
C – degradacja
błony podstawnej
D – „Kiełek”
naczyniowy
Dojrzewanie/
różnicowanie
E – nowe naczynie
Techniki oceny mikrokrążenia
1.
2.
3.
4.
Techniki kapilaroskopowe
Metoda laserowo-dopplerowska
Termografia w podczerwieni
Przezskórna oksymetria
Techniki kapilaroskopowe
1.
2.
3.
4.
5.
Kapilaroskopia
Mikroskopia szerokiego pola
Dynamiczna kapilaroskopia
Wideomikroskopia fluorescencyjna
Wideomikroskopia/wideomorfometria
cyfrowa
Kapilaroskopia – metodyka

Zasada kapilaroskopii
• Ocena morfologii naczyń włosowatych skóry za pomocą
mikroskopu świetlnego (10- 200x powiększenie), dodatkowe
oświetlenie ze źródła zimnego światła (halogenowe), aby zapobiec
rozszerzeniu naczyń
• Wiązka światła powinna padać na badaną skórę pod kątem 45°,
aby uniknąć odbicia od jej powierzchni
• W celu zwiększenia przejrzystości naskórka stosujemy olejek
immersyjny
• Ocenie podlegają: wały paznokciowe palców (równoległy przebieg
naczyń), skóra grzbietu stóp, warg, dziąseł, języka oraz spojówki
gałek ocznych.
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
B
A
Prawidłowy obraz kapilaroskopowy

A- ramię tętnicze
B- ramię żylne
C- splot podbrodawkowy
Pętle kapilar ułożone są
równolegle do siebie i do osi
palca. Cieńsze ramię
wstępujące (tętnicze)
przechodzi w grubsze ramię
zstępujące (żylne).
Jasnoczerwony kolor pętli
wynika z zawartości
hemoglobiny w krwinkach
czerwonych wypełniających
naczynie. Gęstość pętli: 10-20
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
5
6
1 2 3
4
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
wewnętrznych
2. 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
Zastosowanie kapilaroskopii do oceny
zaburzeń mikrokrążenia w chorobach
wewnętrznych
4. 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
Zastosowanie kapilaroskopii do oceny
zaburzeń mikrokrążenia w chorobach
wewnętrznych
4. Stany niedokrwienia skóry - lokalne zaburzenia krążenia
5. Choroby gruczołów dokrewnych:
– akromegalia – wzrost liczby pętli spiralnych, zmniejszenie
liczby i długości pętli, różnicowanie między aktywnym i
stabilnym okresem choroby
- niedoczynność tarczycy
6. Choroby hematologiczne:
- czerwienica prawdziwa,
- niedokrwistości,
- przewlekłe białaczki
7. Korelacja między zaburzeniami mikrokrążenia a klirensem
mocznika u osób poddanych dializie otrzewnowej
Zastosowanie kapilaroskopii do oceny
zaburzeń mikrokrążenia w chorobach
wewnętrznych
8. 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
HbA1c < 6,5
80
HbA1c 6,5-7,5
HbA1c < 7,5
72,8
* p<0,05
70
60
*
60
%
50
40
40
30
20
10
0
Zmiany
Łagodne
Umiarkowane
Zaawansowane
*
Odsetek osób z różnym stopniem zaawansowania zmian w
kapilaroskopii w zależności od obecności neuropatii
Nie
Tak
90
80
71,4
70
60
%
50
36,4
40
30
20
11,2
10
0
Zmiany
Łagodne
Umiarkowane
Zaawansowane
Odsetek osób z różnym stopniem zaawansowania zmian w
kapilaroskopii w zależności od obecności nefropatii
Nie
Tak
90
80
70,6
70
60
%
45,5
50
40
30
20
12,5
10
0
Zmiany
Łagodne
Umiarkowane
Zaawansowane
Odsetek osób z różnym stopniem zaawansowania zmian w
kapilaroskopii w zależności od obecności retinopatii
Nie
Tak
90
80
69,3
70
60
%
50
38,5
40
30
20
12,5
10
0
Zmiany
Łagodne
Umiarkowane
Zaawansowane
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 kapilaroskopowe
Wideomikroskopia fluorescencyjna
• Ocena przepuszczalności kapilar
• fluoresceinianu sodu (NaF) i.v. – ocena włośniczek pod mikroskopem z filtrem
fluorescencyjnym
• ocena dystrybucji przepływu w obrębie mikrokrążenia i dynamiczna ocena
dyfuzji barwnika przez ścianę naczynia (przeciek naczyniowy).
• U zdrowych- dobrze odgraniczone przejaśnienie („halo”); powiększone i
nieregularne w stanach patologicznych,
• różnicowanie między zmniejszoną gęstością kapilar a zmniejszoną przejrzystością
skóry, po wstrzyknięciu barwnika - niewidoczne początkowo kapilary
• fluoresceinian sodu zwiększa czułość kapilaroskopii
•Wada: możliwość wystąpienia reakcji anafilaktycznej po dożylnym podaniu
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
mikrokrążenie
• diagnostyka: wczesna
i nieinwazyjna ocena zmian
struktury i funkcji naczyń włosowatych
• ocena dynamiki zaburzeń mikrokrążenia
• ocena wyników leczenia, działań korzystnych i
niepożądanych leków
• znaczenie prognostyczne (zesp. Raynauda, twardzina,
cukrzyca),
• perspektywa wyodrębnienia grupy chorych z wysokim
ryzykiem powikłań narządowych, wymagających
obserwacji i wczesnego wdrożenia odpowiedniej terapii
Podsumowanie
Kapilaroskopia jest cenną, nieinwazyjną
metodą diagnostyczną pozwalającą na
wczesną ocenę zaburzeń mikrokrążenia,
różnicowanie charakteru zmian
naczyniowych oraz obserwację dynamiki
procesu chorobowego.