Doppler ultralydbasert vurdering av blodstrøm i bena under kneekstensorøvelse med ett ben i en ukontrollert setting

Summary

Denne test-retest-studien evaluerte blodstrømmen i bena målt ved Doppler-ultralydteknikken under kneekstensorøvelse med ett ben. Metodens innen-dags-, mellom- og interrater-reliabilitet ble undersøkt. Tilnærmingen demonstrerte høy innen-dag og akseptabel mellom-dag pålitelighet. Interrater-reliabiliteten var imidlertid uakseptabelt lav i hvile og ved lav arbeidsbelastning.

Abstract

Doppler ultralyd har revolusjonert vurderingen av organets blodstrøm og er mye brukt i forskning og kliniske innstillinger. Mens Doppler ultralydbasert vurdering av kontraherende benmuskelblodstrøm er vanlig i menneskelige studier, krever påliteligheten av denne metoden ytterligere undersøkelser. Derfor hadde denne studien til hensikt å undersøke den daglige test-retesten, mellom-dagers test-retest og interrater-påliteligheten til Doppler-ultralyd for å vurdere blodstrømmen i bena under hvile og graderte enkeltbens kneforlengelser (0 W, 6 W, 12 W og 18 W), med ultralydsonden fjernet mellom målingene. Studien inkluderte tretti friske personer (alder: 33 ± 9,3, mann / kvinne: 14/16) som besøkte laboratoriet på to forskjellige eksperimentelle dager atskilt med 10 dager. Studien kontrollerte ikke for store forstyrrelser som ernæringstilstand, tid på dagen eller hormonell status. På tvers av ulike treningsintensiteter viste resultatene høy daglig pålitelighet med en variasjonskoeffisient (CV) fra 4,0 % til 4,3 %, akseptabel pålitelighet mellom dager med en CV fra 10,1 % til 20,2 %, og interraterreliabilitet med en CV som varierte fra 17,9 % til 26,8 %. Derfor, i et virkelig klinisk scenario der kontroll av ulike miljøfaktorer er utfordrende, kan Doppler-ultralyd brukes til å bestemme blodstrømmen i bena under submaksimal enkeltbens kneekstensorøvelse med høy daglig pålitelighet og akseptabel mellom-dagers pålitelighet når den utføres av samme sonograf.

Introduction

Doppler ultralyd, introdusert på 1980-tallet, har blitt mye brukt til å bestemme kontraherende muskelblodstrøm, spesielt i enkeltbens kneekstensormodell, slik at måling av blodstrøm i den vanlige lårarterien (CFA) under liten muskelmasseaktivering 1,2,3,4,5,6 . Doppler ultralydbasert blodstrømsteknologi har gitt verdifull innsikt i vaskulær regulering i ulike populasjoner, inkludert friske voksne^7,8, personer med diabetes⁹, hypertensjon 10, KOL 11,12 og hjertesvikt ^13,14.

En fordel med Doppler ultralyd er dens ikke-invasivitet sammenlignet med andre blodstrømsbestemmelsesmetoder som termodilusjon, og den kan kombineres med arteriell og venøs kateterisering om nødvendig 3,4,6,15. Det muliggjør også beat-to-beat blodstrømshastighetsmåling, noe som gjør det mulig å oppdage raske endringer¹⁶. Doppler-ultralydbaserte blodmålinger har imidlertid begrensninger, inkludert vanskeligheter med å oppnå stabile registreringer under overdreven lembevegelse ved nær maksimal treningsintensitet og kravet om ultralydtilgjengelighet til det målrettede blodkaret, unntatt evalueringer under ergometersykling¹⁵. Derfor er enkeltbens kneekstensormodell godt egnet for LBF-evaluering ved bruk av Doppler-ultralyd under dynamisk trening ved submaksimale intensiteter¹⁷, minimerer påvirkningen av treningsrelaterte hjerte- og lungebegrensninger og letter sammenligninger mellom friske personer og pasienter med hjerte-lungesykdommer¹¹.

Til tross for å være mye brukt, har mellomdagens pålitelighet av enkeltbens kneekstensormodell ved bruk av Doppler-ultralyd ikke blitt undersøkt i større skala de siste tiårene, med tidligere studier som involverer små populasjoner (n = 2) 3,18,19,20.

Denne studien hadde som mål å undersøke (1) test-retest-reliabiliteten i dag, (2) test-retest-påliteligheten mellom dagene, og (3) interrater-påliteligheten til Doppler-ultralyd for LBF-evaluering under kneekstensorøvelse med ett ben ved 0 W, 6 W, 12 W og 18 W. Målingene ble utført i et klinisk realistisk scenario der sonden ble fjernet mellom målingene. Det er viktig å merke seg at flere iboende og ytre miljøfaktorer som er kjent for å påvirke LBF ikke ble kontrollert under målingene, noe som kan introdusere variabilitet og påvirke påliteligheten. Med tanke på fremskritt innen Doppler-ultralydteknologi og blodstrømsanalyseprogramvare, antydet vi at selv i en ukontrollert setting kunne akseptabel pålitelighet i og mellom dag av LBF-målinger oppnås ved alle intensiteter når de utføres av samme sonograf.

Protocol

Studien ble evaluert av regional etisk komité i Region Hovedstaden (H-21054272), som fastslo at dette var en kvalitetsstudie. I henhold til dansk lovgivning ble studien dermed lokalt godkjent av det interne forsknings- og kvalitetsforbedringsrådet ved Avdeling for klinisk fysiologi og nukleærmedisin, Rigshospitalet (filnr. KF-509-22). Studien ble utført i henhold til retningslinjene i Helsinkideklarasjonen. Alle forsøkspersonene ga muntlig og skriftlig informert samtykke før innmelding. Menn og kvinner, ≥18 år, …

Representative Results

DeltakereFra mai 2022 til oktober 2022 ble totalt tretti friske menn og kvinner rekruttert til å delta i studien. Alle deltakerne hadde ingen historie med kardiovaskulære, metabolske eller nevrologiske sykdommer. De ble ikke instruert til å gjøre noen endringer i sine vanlige vaner, inkludert koffein, alkohol, nikotin, kraftig trening eller andre faktorer som potensielt kan påvirke vaskulær funksjon. Eksperimentelle prosedyrerDeltakerne rapporter…

Discussion

Denne studien vurderte påliteligheten av Doppler ultralydmetodikk for evaluering av benblodstrøm (LBF) under submaksimal enkeltbens kneekstensorøvelse hos friske deltakere. Resultatene indikerte høy reliabilitet i løpet av dagen og akseptabel reliabilitet mellom dagene, mens interraterreliabilitet ble funnet å være uakseptabel i hvile og ved 0 W.

Selv om sondefjerning mellom målingene så ut til å ha liten innvirkning, kunne forskjellen i pålitelighet mellom dags- og mellomdagsmålin…

Materials

EKO GEL	EKKOMED A7S	DK-7500 Holstebro
RStudio, version 1.4.1717	R Project for Statistical Computing
Saltin Chair			This was built from an ergometer bike and a carseat owned by Professor Bengt Saltin. The steelconstruction was built from a specialist who custommade it.
Ultrasound apparatus equipped with a linear probe (9 MHz, Logic E9)	GE Healthcare	Unknown	GE Healthcare, Milwaukee, WI, USA
			Ultrasound gel