Dit protocol geïntegreerde near-infraroodspectroscopie in conventionele cardiopulmonale oefening testen om te bepalen van de betrokkenheid van de cerebrale hemodynamische respons bij inspanningsintolerantie bij patiënten met hartfalen.
Cerebrale hypo oxygenatie tijdens rust of oefening heeft een negatieve invloed op de Inspanningscapaciteit van patiënten met hartfalen met verminderde ejectiefractie (HF). Echter, in klinische Cardiopulmonaire oefening testen (CPET), cerebrale hemodynamiek wordt niet beoordeeld. NIRS wordt gebruikt om de zuurstofverzadiging van de hersenweefsel (SctO2) in de frontale kwab te meten. Deze methode is betrouwbaar en geldig en is gebruikt in verschillende studies. SctO2 is lager tijdens zowel rust-als piek oefening bij patiënten met HF dan bij gezonde controles (66,3 ± 13,3% en 63,4 ± 13,8% vs. 73,1 ± 2,8% en 72 ± 3,2%). SctO2 at rest is significant lineair gecorreleerd met piek vo2 (r = 0,602), zuurstofopname efficiëntie helling (r = 0,501), en Brain natriuretisch peptide (r =-0,492), die allemaal worden herkend prognostisch en Ernst markeringen van de ziekte, met vermelding van de potentiële prognostische waarde. SctO2 wordt voornamelijk bepaald door de end-Tidal co2 -druk, de gemiddelde arteriële druk en hemoglobine in de HF-populatie. Dit artikel demonstreert een protocol dat SctO2 integreert met NIRS in incrementele CPET op een gekalibreerde fiets ergometer.
Cardiopulmonale oefening testen (CPET) is toegepast bij patiënten met hartfalen met verminderde ejectiefractie (HF) voor meerdere doeleinden, waaronder de kwantificering van Cardiopulmonaire fitheid, prognose, diagnose van oorzaken van inspanningsbeperkingen, en oefening voorschriften1,2,3. Tijdens het testen worden hemodynamische variabelen en gegevens afkomstig van automatische gasuitwisseling bewaakt en geanalyseerd. De bewaking van cerebrale weefsel zuurstofverzadiging (scto2) heeft een waarde voor de beoordeling van de prognose en de ernst van de ziekte4,5.
Near-Infrared spectroscopie (NIRS) gebruikt infraroodlicht om de schedel binnen te dringen en de oxygenatie van hersenweefsel continu en niet-invasief6te schatten. Aangezien oxyhemoglobine en deoxyhemoglobine verschillende lichtabsorptie Spectra hebben en de primaire chromoforen zijn die licht absorberen, kunnen hun concentraties worden gemeten met behulp van lichttransmissie en-absorptie6,7. Echter, achtergrondlicht absorbers verstrooien ook licht en kunnen invloed hebben op de meting8. Deze studie nam een ruimtelijk opgeloste NIRS aan om SctO2 te meten van rust tot piek oefening9. Vier golflengten werden uitgestoten om te compenseren voor golflengte afhankelijke verstrooiings verliezen en achtergrond interferentie te elimineren, waardoor de nauwkeurigheid10werd vergroot.
SctO2 vertegenwoordigt het aandeel van de zuurstoftoevoer versus het verbruik in cerebrale weefsel. Cerebrale desaturatie wordt geassocieerd met verstoorde cerebrale doorbloeding (CBF), verlaagde arteriële zuurstofconcentratie en verhoogd cerebrale weefsel zuurstofverbruik11. Andere dan cardiale uitgangs insufficiëntie, geavanceerde HF veroorzaakt cerebrale hypoperfusie tijdens de oefening door indirect inducerende cerebrale vasoconstrictie via afnemende arteriële partiële druk van koolstofdioxide (PaCO2) door middel van hyperventilatie 12.
De klinische significantie van cerebrale oxygenatie in HF werd onthuld door Chen et al.4. Ten eerste werd SctO2 significant verlaagd in de HF-groep in vergelijking met gezonde controles. SctO2 is niet alleen verminderd in rust, maar daalde ook verder tijdens de oefening. Het is niet waargenomen in de gezonde groep. Tweede, SctO2rest en scto2peak werden gecorreleerd met vo2peak, Brain natriuretisch peptide (BNP), en de zuurstofopname efficiëntie helling (oues), die allemaal zijn gevestigd prognostische markers. Daarom zijn SctO2rest en scto2peak zeer waarschijnlijk prognostisch en weerspiegelen de ernst van de ziekte bij HF-patiënten. Een andere studie door Koike et al. suggereerde dat de verandering in cerebrale oxyhemoglobine, gemeten op het voorhoofd van rust tot piek oefening, significant lager was bij niet-overlevenden in vergelijking met die bij overlevenden van patiënten met coronaire hartziekte5. Daarom kan cerebrale oxygenatie worden gebruikt om de ernst van de ziekte en de prognose van patiënten met HF te stratificeren.
Cerebrale oxygenatie bewaakt niet-invasief en continu door NIRS is toegepast in verschillende scenario’s, met inbegrip van cardiovasculaire chirurgie13 en functionele analyses van de hersenen, zoals die die een schatting van neurale activiteit14. Dit protocol integreerde NIRS in conventionele CPET om de betrokkenheid van de cerebrale hemodynamische respons bij inspanningsintolerantie bij patiënten met HF te identificeren. Het verhoogt de waarde van oefening testen bij het …
The authors have nothing to disclose.
De patiënt die deelnam aan oefentesten wordt zeer gewaardeerd. Dit onderzoek werd gesteund door de National Science Council, Taiwan (NMRPG3G6231/2/3), Chang Gung Memorial Hospital (Grant No. CMRPG3G0601/2), en gezond verouderende onderzoekscentrum, Chang Gung Universiteit en de Taiwan ministerie van onderwijs hoger onderwijs Deep ploegen programma (Grant nummers EMRPD1H0351 en EMRPD1H0551).
Bicycle ergometer | Ergoline, Germany | Ergoselect 150P | |
Cardiopulmonary exercise testing gas analysis | Cardinal-health Germany | MasterScreen CPX | |
Finger pulse oximetry | Nonin Onyx, Plymouth, Minnesota | Model 9500 | |
Sphygmomanometer | SunTech Medical, UK | Tango |