Kalp Yetmezliği Olan Hastalarda Kardiyopulmoner Egzersiz Testinde Beyin Dokusu Doygunluğu İzlenmesinin Entegrasyonu

Summary

Bu protokol, kalp yetmezliği olan hastalarda egzersiz intoleransında serebral hemodinamik yanıtın tutulumunu belirlemek için konvansiyonel kardiyopulmoner egzersiz testine yakın kızılötesi spektroskopiyi entegre etti.

Abstract

Istirahat veya egzersiz sırasında serebral hipo-oksijenasyon, azalmış ejeksiyon fraksiyonu (HF) olan kalp yetmezliği olan hastaların egzersiz kapasitesini olumsuz etkiler. Ancak klinik kardiyopulmoner egzersiz testinde (CPET) serebral hemodinamik değerlendirilmez. NIRS frontal lobsserebral doku oksijen doygunluğu ölçmek için kullanılır (SctO₂). Bu yöntem güvenilir ve geçerli olup çeşitli çalışmalarda kullanılmaktadır. SctO_2, HF’li hastalarda hem istirahat hem de pik egzersiz sırasında sağlıklı kontrollere göre daha düşüktür (%66.3 ± %13.3 ve 63.4 ± %13.8 vs. 73.1 ± %2.8 ve %72 ± %3.2). SctO₂ istirahatte önemli ölçüde doğrusal olarak pik VO₂ (r = 0,602), oksijen alımı verimlilik eğimi(r = 0,501) ve beyin natriüretik peptid(r = -0,492), hepsi prognostik ve potansiyel prognostik değerini gösteren hastalık şiddeti belirteçleri. SctO₂ esas olarak hf popülasyonunda son gelgit CO₂ basıncı, ortalama arteriyel basınç ve hemoglobin ile belirlenir. Bu makalede, kalibre edilmiş bir bisiklet ergometresinde NIRS kullanarak SctO_2’yi artımlı CPET’e entegre eden bir protokol gösterilmiştir.

Introduction

Kardiyopulmoner egzersiz testi (CPET) azalmış ejeksiyon fraksiyonu (HF) olan hastalarda kardiyopulmoner fitness, prognoz, egzersiz sınırlamalarının belirtileri nin ölçülmesi de dahil olmak üzere birden fazla amaç için uygulanmıştır ve egzersiz reçeteleri^1,2,3. Test sırasında, hemodinamik değişkenler ve otomatik gaz değişiminden elde edilen veriler izlenir ve analiz edilir. Serebral doku oksijen doygunluğu (SctO₂) izleme prognoz ve hastalık^şiddeti4 ,⁵derecelendirme için değeri vardır.

Yakın kızılötesi spektroskopi (NIRS) kafatası nüfuz ve beyin dokusu oksijenasyon sürekli ve non-invaziv⁶tahmin kızılötesi ışık kullanır 6 . Oksihemoglobin ve deoksihemoglobin farklı ışık emilimi spektrumları olduğundan ve ışığı emen birincil kromoforlar olduğundan, konsantrasyonları ışık iletimi ve emilimi kullanılarak ölçülebilir^6,7. Ancak, arka plan ışık emiciler de ışık dağılım ve ölçüm etkileyebilir⁸. Bu çalışma, scto_2’yi istirahatten en tepe egzersize kadar ölçmek için uzamsal olarak çözülmüş bir NIRS’yi benimsemiştir^9. Dört dalga boyları dalga boyuna bağlı saçılma kayıpları telafi etmek ve arka plan girişim ortadan kaldırmak için, böylece doğruluk¹⁰artırArak yayılan edildi.

SctO_2, serebral dokudaki oksijen iletimi ile tüketim oranını temsil eder. Serebral desatürasyon bozulmuş serebral kan akımı ile ilişkilidir (CBF), azalmış arteriyel oksijen konsantrasyonu, ve artan serebral doku oksijen tüketimi¹¹. Kardiyak output yetmezlik dışında, ileri HF hiperventilasyon yoluyla azalan arteriyel kısmi basınç yoluyla serebral vazokonstriksiyonu dolaylı olarak indükleyerek egzersiz sırasında serebral hipoperfüzyona neden olur ( PaCO₂) ^{12. Yıl.}

HF’de serebral oksijenasyonun klinik önemi Chen ve ark.⁴tarafından ortaya çıkarıldı. İlk olarak, SctO₂ sağlıklı kontrollere göre HF grubunda anlamlı olarak azaldı. SctO₂ sadece istirahatte azalmakla kalmıyor, aynı zamanda egzersiz sırasında daha da azaldı. Sağlıklı grupta gözlenmez. İkinci olarak, SctO_2rest ve SctO_2peak VO_2peakile korelasyon edildi , beyin natriüretik peptid (BNP), ve oksijen alımı verimlilik eğimi (OUES), hepsi prognostik belirteçleri kurulmuştur. Bu nedenle, SctO_2rest ve SctO_2peak çok prognostik olması muhtemeldir ve HF hastalarında hastalığın şiddetini yansıtır. Koike ve ark. tarafından yapılan bir başka çalışmada, istirahatten pik egzersize kadar alında ölçülen serebral oksihemoglobindeğişimin koroner arter hastalığı olan hastaların kurtulanlarına kıyasla hayatta kalanlara göre anlamlı olarak daha düşük olduğu ileri sürülmüştür⁵. Bu nedenle, serebral oksijenasyon hf hastalarının hastalığın şiddeti ve prognoz unu tabakalaşmak için istihdam edilebilir.

Protocol

Aşağıdaki protokol Chang Gung Memorial Hastanesi, Linkou, Tayvan etik komitesi tarafından onaylandı. Egzersiz testi 22-25 °C atmosferik sıcaklık, 755-770 Torr basınç ve-65 bağıl nem ile klimalı bir laboratuvarda gerçekleştirildi. Her testten önce, gaz analizörü oda havası ve bilinen konsantrasyonun gaz karışımı kullanılarak üreticinin talimatlarına göre kalibre edilmiştir (FO2: 0.12; FCO2: 0.05; Denge olarak N2). Sistemin türbin akış ölçeri 0.2 L/s ve 2…

Representative Results

Tayvan’daki Linkou Chang Gung Memorial Hastanesi’ne 34 HF hastası ve 17 sağlıklı kontrol alındı. Her denek, NIRS tarafından SctO2 takibini içeren kardiyopulmoner egzersiz testi yapıldı. Kısaca, SctO2 (istirahat; tepe) değerleri HF grubunda anlamlı olarak daha düşüktü (66.3 ± .3; 63.4 ± .8,) kontrolde (.1 ± %2.8); 72 ± %3.2) grup (Şekil 1). HF grubunda, SctO2 istirahat (SctO2rest)ve pik…

Discussion

NIRS tarafından noninvaziv ve sürekli olarak izlenen serebral oksijenasyon, kardiyovasküler cerrahi¹³ ve nöral aktiviteyi tahmin eden beyin fonksiyonel analizleri de dahil olmak üzere çeşitli senaryolarda uygulanmıştır¹⁴. Bu protokol, HF’li hastalarda egzersiz intoleransında serebral hemodinamik yanıtın tutulumunu belirlemek için NIRS’yi konvansiyonel CPET’e entegre etti. Prognoz ve hastalığın şiddetini belirlemede egzersiz testinin değerini artırır.</p…

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