Integrering av Brain tissue metning overvåking i hjerte trening testing hos pasienter med hjertesvikt

Summary

Denne protokollen integrert nær-infrarød spektroskopi i konvensjonelle hjerte øvelsen testing for å identifisere involvering av cerebral hemodynamisk respons i øvelsen intoleranse hos pasienter med hjertesvikt.

Abstract

Cerebral allergi-oksygenering under hvile eller mosjon negativt påvirker utøve kapasitet på pasienter med hjertesvikt med redusert utstøting brøk (HF). Imidlertid, inne klinisk hjerte morsjon tester (CPET), cerebral Hemodynamics er ikke vurdert. NIRS brukes til å måle cerebral vev oksygenmetning (SctO₂) i frontal flik. Denne metoden er pålitelig og gyldig og har blitt benyttet i flere studier. SctO₂ er lavere under både hvile og topp trening hos pasienter med HF enn i sunne kontroller (66,3 ± 13,3% og 63,4 ± 13,8% kontra 73,1 ± 2,8% og 72 ± 3,2%). SctO₂ at rest er betydelig lineært korrelert med peak VO₂ (r = 0,602), oksygenopptak effektivitet skråningen (r = 0,501), og hjernen natriuretisk peptid (r =-0,492), som alle er anerkjent Prognostisk og sykdom alvorlighetsgrad markører, noe som indikerer sin potensielle Prognostisk verdi. SctO₂ bestemmes hovedsakelig av end-tidevanns co₂ press, gjennomsnittlig arterietrykk, og hemoglobin i HF befolkningen. Denne artikkelen demonstrerer en protokoll som integrerer SctO₂ ved hjelp av NIRS Into inkrementell CPET på en kalibrert sykkel ergometer.

Introduction

Hjerte øvelses testing (CPET) er brukt hos pasienter med hjertesvikt med redusert utstøting brøk (HF) for flere mål, inkludert kvantifisering av hjerte egnethet, prognose, diagnostisering årsaker til utøvelse begrensninger, og utøve resepter^1,2,3. Under testingen overvåkes og analyseres hemodynamisk variabler og data avledet fra automatisk gassutveksling. Cerebral vev oksygenmetning (SctO₂) overvåking har verdi for gradering prognose og sykdom alvorlighetsgrad^4,5.

Nær-infrarød spektroskopi (NIRS) bruker infrarødt lys til å trenge inn i skallen og anslå hjernevev oksygenering kontinuerlig og ikke-invasivt⁶. Siden oxyhemoglobin og deoxyhemoglobin har forskjellig lys absorpsjon Spectra og er den primære chromophores som absorberer lys, kan deres konsentrasjoner måles ved hjelp av lystransmisjon og absorpsjon^6,7. Bakgrunnslys dempere sprer imidlertid også lys og kan påvirke målingen⁸. Denne studien vedtok en romlig løst NIRS å måle SctO₂ fra hvile til peak øvelse⁹. Fire bølgelengder ble avgitt for å kompensere for tap av bølgelengde avhengig spredning og eliminere bakgrunnsforstyrrelser, og dermed øke nøyaktigheten¹⁰.

SctO₂ representerer andelen av oksygen levering kontra forbruk i cerebral vev. Cerebral desaturation er assosiert med forstyrret cerebral blodstrøm (CBF), redusert arteriell oksygen konsentrasjon, og økt cerebral vev oksygenforbruk¹¹. Annet enn CARDIAC output insuffisiens, avanserte HF forårsaker cerebral Hypoperfusion under trening av indirekte inducing cerebral vasokonstriksjon via avtagende arteriell delvis trykk av karbondioksid (PaCO₂) gjennom hyperventilering Det er ¹².

Den kliniske betydningen av cerebral oksygenering i HF ble avslørt av Chen et al.⁴. Først ble SctO₂ betydelig redusert i HF-gruppen sammenlignet med sunne kontroller. SctO₂ er ikke bare redusert i ro, men også falt videre under trening. Det er ikke observert i sunn gruppe. For det andre, SctO_2rest og SctO_2peak var korrelert med VO_2peak, hjernen natriuretisk peptid (BNP), og oksygenopptak effektivitet skråningen (OUES), som alle er etablert Prognostisk markører. Derfor er SctO_2rest og SctO_2peak svært sannsynlig å være Prognostisk og reflektere SYKDOMS alvorlighetsgrad hos HF-pasienter. En annen studie av Koike et al. antydet at endringen i cerebral oxyhemoglobin målt i pannen fra hvile til topp trening var signifikant lavere i ikke-overlevende sammenlignet med det hos overlevende av pasienter med koronar sykdom⁵. Derfor kan cerebral oksygenering anvendes for å Stratify alvorlighetsgraden og prognosen for pasienter med HF.

Protocol

Følgende protokoll ble godkjent av etikk komiteen i Chang gung Memorial Hospital, Linkou, Taiwan. Øvelsen testen ble utført i et luftkondisjonerte laboratorium med en atmosfærisk temperatur på 22-25 ° c, trykk på 755 til 770 torr, og relativ luftfuktighet på 55-65%. Før hver test ble gass analysator kalibrert etter produsentens anvisninger ved hjelp av rom luft og en gassblanding av kjent konsentrasjon (FO2: 0,12; FCO2: 0,05; N2 som balanse). Turbin strømningsmåleren i systemet…

Representative Results

34 HF-pasienter og 17 sunne kontroller ble registrert ved Linkou Chang gung Memorial Hospital i Taiwan. Hvert emne gjennomgikk hjerte øvelse testing som innlemmet SctO2 overvåking av NIRS. Kort, SctO2 (rest; peak) verdier var betydelig lavere i HF-gruppen (66,3 ± 13,3%; 63,4 ± 13,8%,) enn i kontroll (73,1 ± 2,8%; 72 ± 3,2%) gruppe (figur 1). I HF gruppen, SctO2 at rest (SctO2rest) og Peak SctO2 (Sct…

Discussion

Cerebral oksygenering overvåket invasivt og kontinuerlig av NIRS har vært brukt i ulike scenarier, inkludert kardiovaskulær kirurgi¹³ og hjernen funksjonelle analyser som de som anslår neural aktivitet¹⁴. Denne protokollen integrert NIRS i konvensjonelle CPET å identifisere involvering av cerebral hemodynamisk respons i øvelsen intoleranse hos pasienter med HF. Det øker verdien av øvelsen testing i å bestemme prognose og sykdom alvorlighetsgrad.

<p class="jove_…

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