Integration der Hirngewebesättigungsüberwachung bei Kardiopulmonaden-Übungstests bei Patienten mit Herzinsuffizienz
Summary
Dieses Protokoll integrierte die Nahinfrarotspektroskopie in herkömmliche kardiopulmonale Übungen, um die Beteiligung des zerebralen hämodynamischen Ansprechens an Derintoleranz bei Patienten mit Herzinsuffizienz zu identifizieren.
Abstract
Zerebrale Hypo-Sauerstoffversorgung während der Ruhe zeit- oder Übungsübung wirkt sich negativ auf die Bewegungsfähigkeit von Patienten mit Herzinsuffizienz mit reduzierter Auswurffraktion (HF) aus. Bei klinischen Kardiopulmonaden-Übungen (CPET) wird die zerebrale Hämodynamik jedoch nicht bewertet. NIRS wird verwendet, um die Zerebralparese des Hirngewebes Sauerstoffsättigung (SctO2) im Frontallappen zu messen. Diese Methode ist zuverlässig und gültig und wurde in mehreren Studien verwendet. SctO2 ist sowohl während der Ruhezeit als auch bei Spitzenübungen bei Patienten mit HF niedriger als bei gesunden Kontrollen (66,3 % , 13,3 % und 63,4 % 13,8 % gegenüber 73,1 % und 72 % 3,2 %). SctO2 im Ruhezustand ist signifikant linear korreliert mit Peak VO2 (r = 0.602), Sauerstoffaufnahme-Effizienzneigung (r = 0,501) und Hirnnatriuretikid (r = -0,492), die alle prognostisch und Krankheitsschweregradmarker, die ihren potenziellen prognostischen Wert angeben. SctO2 wird hauptsächlich durch Endgezeiten-CO2-Druck, mittleren arteriellen Druck und Hämoglobin in der HF-Population bestimmt. Dieser Artikel veranschaulicht ein Protokoll, das SctO2 mithilfe von NIRS in inkrementelles CPET auf einem kalibrierten Fahrradergometer integriert.
Introduction
Herz-Lungen-Übungstests (CPET) wurden bei Patienten mit Herzinsuffizienz mit reduzierter Auswurffraktion (HF) für mehrere Ziele angewendet, einschließlich der Quantifizierung der kardiopulmonalen Fitness, Prognose, Diagnose von Ursachen von Bewegungseinschränkungen, und Übung Rezepte1,2,3. Während der Tests werden hämodynamische Variablen und Daten aus dem automatischen Gasaustausch überwacht und analysiert. Zerebrale Gewebe Sauerstoffsättigung (SctO2) Überwachung hat Wert für die Einstufung Prognose und Krankheit Schwere4,5.
Die Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) nutzt Infrarotlicht, um in den Schädel einzudringen und die Sauerstoffversorgung des Gehirngewebes kontinuierlich und nicht-invasiv zu schätzen6. Da Oxyhämoglobin und Desoxyhämoglobin unterschiedliche Lichtabsorptionsspektren haben und die primären Chromophore sind, die Licht absorbieren, können ihre Konzentrationen mit Lichtdurchlässigkeit und Absorption6,7gemessen werden. Hintergrundlichtabsorber streuen jedoch auch Licht und können die Messung8beeinflussen. Diese Studie nahm ein räumlich aufgelöstes NIRS an, um SctO2 von der Ruhe bis zur Spitzenübung9zu messen. Vier Wellenlängen wurden emittiert, um wellenlängenabhängige Streuverluste auszugleichen und Hintergrundstörungen zu eliminieren, wodurch die Genauigkeit10erhöht wurde.
SctO2 stellt den Anteil der Sauerstoffzufuhr im Vergleich zum Verbrauch im Hirngewebe dar. Zerebrale Entsättigung ist verbunden mit gestörtem zerebralen Blutfluss (CBF), verminderte arterielle Sauerstoffkonzentration, und erhöhter Zerebrale Gewebe Sauerstoffverbrauch11. Abgesehen von der Insuffizienz der Herzleistung verursacht fortgeschritteneHF eine zerebrale Hypoperfusion während des Trainings, indem sie indirekt die zerebrale Vasokonstriktion durch abnehmenden arteriellen Teildruck von Kohlendioxid (PaCO2) durch Hyperventilation induzieren. 12.
Die klinische Bedeutung der zerebralen Sauerstoffversorgung in HF wurde von Chen et al.4aufgedeckt. Erstens wurde SctO2 in der HF-Gruppe im Vergleich zu gesunden Kontrollen signifikant verringert. SctO2 wird nicht nur im Ruhezustand vermindert, sondern auch während des Trainings weiter abgenommen. Es wird in der gesunden Gruppe nicht beobachtet. Zweitens wurden SctO2rest und SctO2peak mit VO2peak, Gehirnnatriuretikid Peptid (BNP) und Sauerstoffaufnahmeeffizienzneigung (OUES) korreliert, die alle etablierte prognostische Marker sind. Daher sind SctO2rest und SctO2peak sehr wahrscheinlich prognostisch und spiegeln die Schwere der Erkrankung bei HF-Patienten wider. Eine andere Studie von Koike et al. legte nahe, dass die Veränderung des zerebralen Oxyhämoglobins, gemessen an der Stirn von der Ruhe- zur Spitzenübung, bei Nicht-Überlebenden signifikant niedriger war als bei Überlebenden von Patienten mit koronarer Herzkrankheit5. Daher kann die zerebrale Sauerstoffversorgung eingesetzt werden, um die Schwere der Erkrankung und Prognose von Patienten mit HF zu schichten.
Protocol
Representative Results
Discussion
Die zerebrale Sauerstoffversorgung, die von NIRS nicht invasiv und kontinuierlich überwacht wird, wurde in verschiedenen Szenarien angewendet, einschließlich kardiovaskulärer Chirurgie13 und Gehirnfunktionsanalysen, wie sie die neuronale Aktivität14schätzen. Dieses Protokoll integrierte NIRS in herkömmlichecische CPET, um die Beteiligung des zerebralen hämodynamischen Ansprechens in Dieintoleranz bei Patienten mit HF zu identifizieren. Es erhöht den Wert von Übungs…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Der Patient, der an Übungstests teilgenommen hat, wird sehr geschätzt. Diese Forschung wurde vom National Science Council, Taiwan (NMRPG3G6231/2/3), Chang Gung Memorial Hospital (Grant No. CMRPG3G0601/2) und Healthy Aging Research Center, Chang Gung University und das Higher Education Deep Plowing Program des taiwanesischen Bildungsministeriums (Grant Numbers EMRPD1H0351 und EMRPD1H0551).
Materials
| 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 |
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