يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

دمج مراقبه تشبع انسجه المخ في اختبار التمارين القلبية في المرضي الذين يعانون من قصور القلب

5.3K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/60289

⸱

أكتوبر 1, 2019

 ,  ,  , 
1Department of Physical Medicine and Rehabilitation, Chang Gung Memorial Hospital, Linkou, 2Healthy Aging Research Center, Chang Gung University, 3School of Medicine, College of Medicine, Chang Gung University, 4Department of Physical Medicine and Rehabilitation, Chang Gung Memorial Hospital, Keelung, 5National Quemoy University, 6Kinmen Hospital, Ministry of Health and Welfare

في هذه المقالة

ملخص

وقد أدمج هذا البروتوكول التحليل الطيفي القريب من الاشعه تحت الحمراء في اختبار التمارين القلبية التقليدية للتعرف علي تورط الاستجابة الدموية الدماغية في ممارسه التعصب في المرضي الذين يعانون من قصور القلب.

الملخص

السكتة الدماغية نقص الأوكسجين اثناء الراحة أو ممارسه تؤثر سلبا علي قدره ممارسه المرضي الذين يعانون من فشل القلب مع انخفاض إخراج الكسر (HF). ومع ذلك ، في اختبار التمارين السريرية القلبية (CPET) ، لا يتم تقييم الديناميكا الدماغية. يستخدم NIRS لقياس تشبع الأكسجين في الانسجه الدماغية (SctO2) في الفص الجبهي. هذه الطريقة موثوقه وصالحه وقد استخدمت في العديد من الدراسات. SctO2 اقل خلال كل من الراحة والذروة ممارسه في المرضي الذين يعانون من HF من في الضوابط الصحية (66.3 ± 13.3 ٪ و 63.4 ± 13.8 ٪ مقابل 73.1 ± 2.8 ٪ و 72 ± 3.2 ٪). Scto2 في بقية يرتبط خطيا بشكل ملحوظ مع الذروة VO2 (r = 0.602) ، منحدر كفاءه امتصاص الأكسجين (r = 0.501) ، والدماغ الببتيد الناتريوتريك (r =-0.492) ، وكلها معترف بها نذير و علامات خطورة المرض ، مما يشير إلى قيمته نذير المحتملة. يتم تحديد SctO2 بشكل رئيسي من قبل المد والجزر الحد2 الضغط ، ويعني الضغط الشرياني ، والهيموغلوبين في السكان HF. توضح هذه المقالة بروتوكول يدمج SctO2 باستخدام NIRS في cpet تزايدي علي مقياس الضغط معايره الدراجة.

المقدمة

وقد تم تطبيق اختبار التمارين القلبية (CPET) في المرضي الذين يعانون من قصور القلب مع انخفاض طرد (HF) لأهداف متعددة ، بما في ذلك القياس الكمي من اللياقة البدنية القلبية ، والتكهن ، وتشخيص أسباب القيود ممارسه ، وصفات التمارين الرياضية1،2،3. اثناء الاختبار ، يتم رصد وتحليل المتغيرات الحركية والبيانات المستمدة من التبادل التلقائي للغاز. الدماغ تشبع الأكسجين الانسجه (scto2) الرصد له قيمه لتقدير التشخيص وخطورة المرض4,5.

بالقرب من الاشعه تحت الحمراء الطيفي (NIRS) يستخدم ضوء الاشعه تحت الحمراء لاختراق الجمجمة وتقدير الأوكسجين انسجه المخ بشكل مستمر وغير اينفاسيفيلي6. منذ اوكسيخضاب الدم والهيموغلوبين لديها أطياف امتصاص الضوء مختلفه وهي اللونية الاساسيه التي تمتص الضوء ، ويمكن قياس تركيزاتها باستخدام نقل الضوء وامتصاص6،7. ومع ذلك ، خلفيه امتصاص الضوء أيضا مبعثر الضوء ويمكن ان تؤثر علي قياس8. هذه الدراسة اعتمدت NIRS حلها مكانيا لقياس SctO2 من الراحة إلى ذروه ممارسه9. وقد تم انبعاث أربعه أطوال موجية للتعويض عن خسائر التشتت التي تعتمد علي الطول الموجي والقضاء علي التداخل في الخلفية ، مما يعزز الدقة10.

SctO2 يمثل نسبه تسليم الأوكسجين مقابل الاستهلاك في الانسجه الدماغية. ويرتبط التشبع الدماغي مع تعطل تدفق الدم الدماغي (CBF) ، وانخفاض تركيز الأكسجين الشرياني ، وزيادة استهلاك الأكسجين الانسجه الدماغية11. غير قصور الناتج القلبي ، HF المتقدمة يسبب نقص التروية الدماغية اثناء ممارسه الرياضة عن طريق حفز بشكل غير مباشر انقباض الاوعيه الدماغية عن طريق تناقص الضغط الشرياني الجزئي من ثاني أكسيد الكربون (باكو2) من خلال فرط التهوية 12-الآن

وقد كشف تشن وآخرون عن الاهميه السريرية لأوكسجينالمخ في التردد الHF. أولا ، انخفضت بشكل ملحوظ SctO2 في المجموعة HF مقارنه مع الضوابط الصحية. SctO2 ليس فقط تضاءل في بقية ولكن أيضا انخفضت أكثر اثناء ممارسه الرياضة. لا يلاحظ في المجموعة الصحية. الثانية ، وارتبطت scto2rest و scto2rest مع VO2rest، الببتيد الناتريوتريك الدماغ (الحزب البنغلاديشي) ، والأكسجين امتصاص المنحدر كفاءه (oues) ، وكلها هي التي أنشئت علامات نذير. لذلك ، SctO2rest و scto2rest من المرجح جدا ان تكون نذير وتعكس شده المرض في المرضي HF. واقترحت دراسة أخرى من قبل Koike et al. ان التغيير في الهيموجلوبين الدماغي يقاس في الجبين من الراحة إلى ذروه ممارسه اقل بكثير في غير الناجيين بالمقارنة مع ان في الناجيين من المرضي الذين يعانون من مرض الشريان التاجي5. التالي ، يمكن استخدام الأوكسجين الدماغي لتقسيم شده المرض وتشخيص المرضي الذين يعانون من HF.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

تمت الموافقة علي البروتوكول التالي من قبل لجنه الأخلاق في مستشفي تشانغ غونغ التذكاري ، لينفو ، تايوان. اجري اختبار التمرين في مختبر مكيف الهواء مع درجه حرارة الغلاف الجوي من 22-25 درجه مئوية ، والضغط من 755 إلى 770 Torr ، والرطوبة النسبية من 55-65 ٪. قبل كل اختبار ، تم معايره محلل الغاز بعد تعليمات الشركة المصنعة باستخدام هواء الغرفة وخليط غاز من التركيز المعروف (FO2: 0.12; FCO2: 0.05; N2 كرصيد). تم معايره مقياس تدفق التوربينات من النظام بواسطة طريقه النقطتين مع 0.2 لتر/ثانيه و 2 لتر/ثانيه بواسطة نظام ضخ تلقائيا.

1-الاعداد: وضع أجهزه الاستشعار والمسجلات

  1. تنظيف الجبين مرتين مع وساده الكحول لأزاله العرق والأوساخ من الجلد.
  2. وضع أجهزه استشعار NIRS علي جبهته علي الصعيد الثنائي. استخدام جهاز استشعار كبير في المسافة بين باعث وكاشف هو 5 سم. عمق القياس المقدر هو 2.5 سم. تاكد من ان أجهزه الاستشعار مرفقه باحكام.
  3. نعلق بقع من الكهربي إلى الصدر الامامي ، والمفاصل الثنائية الاخيصلي ، وأسفل الظهر.
  4. هل المريض يجلس علي مقياس الدراجة.
  5. وضعت الشارة من ال [سبجموموم].
  6. تعليمات المريض لارتداء قناع لتحليل الغاز. تاكد من ان لا تسرب الغاز من خلال حافه القناع.
  7. ضع أجهزه استشعار مقياس التاكسج النبض علي فص اذن المريض والسبابة.

2. CPET و SctO2 الرصد

  1. أخبر المريض بالراحة لمده لا تقل عن 2 دقيقه للحصول علي قيمه أساسيه مستقره ، بما في ذلك نسبه SctO2 ومعدل الصرف التنفسي.
  2. يجب علي المريض إكمال مرحله الإحماء بمعدل عمل قدره 10 واط لمده دقيقه واحده علي مقياس الدورة.
  3. زيادة معدل 10 W/min ونسال المريض إلى دواسة في جميع انحاء 60 دوره في الدقيقة حتى الفشل في مواكبه الإيقاع > 50 دوره في الدقيقة علي الرغم من التشجيع القوي (اختبار ممارسه محدوده الاعراض).
  4. متوسط قيمه SctO2 كل ثانيه تلقائيا من البيانات الممسوحة ضوئيا في تردد 100 هرتز.
  5. قياس ضغط الدم كل 2 دقيقه تلقائيا عن طريق sphygmomanometer.
  6. تحليل التنفس مكون الغاز عن طريق التنفس ، بما في ذلك VO2 ونهاية المد والجزر ضغط ثاني أكسيد الكربون (PETCO2).
  7. يكون المريض إكمال مرحله الانتعاش في معدل العمل من 0 W ل 2-6 دقيقه.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

34 المرضي HF و 17 الضوابط الصحية المسجلين في مستشفي Linkou تشانغ غونغ التذكارية, تايوان. خضع كل موضوع اختبار التمارين القلبية التي شملت SctO2 الرصد من قبل nirs. وباختصار ، كانت القيم SctO2 (بقية ؛ الذروة) اقل بكثير في المجموعة HF (66.3 ± 13.3 ٪ ؛ 63.4 ± 13.8 ٪) من في السيطرة (73.1 ± 2.8 ٪ ؛ 72 ± 3.2 ٪) مجموعه (الشكل 1). في المجموعة HF ، scto2 في بقية (scto2rest) وذروه scto2 (scto2rest) كانت مرت...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

وقد تم تطبيق الأوكسجين الدماغي رصد الارحال وبشكل مستمر من قبل NIRS في مختلف السيناريوهات ، بما في ذلك جراحه القلب والاوعيه الدموية13 وتحليلات وظيفية الدماغ مثل تلك التي تقدر النشاط العصبي14. هذا البروتوكول متكاملة NIRS إلى CPET التقليدية لتحديد تورط الاستجابة الدموية الدماغية في ممارسه التعصب في المرضي الذين يعانون من HF. فانه يزيد من قيمه اختبار ممارسه في تحديد التشخيص وشده المرض.

واعتبر العجز القلبي السبب الرئيسي لممارسه التعصب في المرضي الذين ...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

وليس لدي المؤلفين ما يفصحون عنه.

شكر وتقدير

المريض الذي شارك في اختبار ممارسه هو موضع تقدير عميق. وقد دعم هذا البحث المجلس الوطني للعلوم ، تايوان (NMRPG3G6231/2/3) ، ومستشفي تشانغ غونغ التذكاري (منحه رقم CMRPG3G0601/2) ، ومركز بحوث الشيخوخة الصحية ، وجامعه تشانغ غونغ وبرنامج التعليم العالي في وزاره التربية العليا في تايوان (منح الأرقام EMRPD1H0351 و EMRPD1H0551).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
مقياس جهد الدراجةErgoline ، ألمانياErgoselect 150P
اختبار التمرين القلبي الرئوي تحليل الغازالصحة الكاردينال ألمانياMasterScreen CPX
قياس التأكسج النبضي الإصبعنونين أونيكس ، بليموث ، مينيسوتاموديل 9500
مقياس ضغطالدم SunTech Medical ، المملكة المتحدةTango
التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء القريبةCAS Medical Systems، Inc. ، Branford ، CTFORE-SIGHT SYSTEM

المراجع

  1. Balady, G. J., et al. Clinician's Guide to cardiopulmonary exercise testing in adults: a scientific statement from the American Heart Association. Circulation. 122 (2), 191-225 (2010).
  2. Corra, U., et al. Cardiopulmonary exercise testing in systolic heart failure in 2014: the evolving prognostic role: a position paper from the committee on exercise physiology and training of the heart failure association of the ESC. European Journal of Heart Failure. 16 (9), 929-941 (2014).
  3. Malhotra, R., Bakken, K., D'Elia, E., Lewis, G. D. Cardiopulmonary Exercise Testing in Heart Failure. JACC Heart Fail. 4 (8), 607-616 (2016).
  4. Chen, Y. J., et al. Cerebral desaturation in heart failure: Potential prognostic value and physiologic basis. PloS One. 13 (4), e0196299(2018).
  5. Koike, A., et al. Clinical significance of cerebral oxygenation during exercise in patients with coronary artery disease. Circulation Journal. 72 (11), 1852-1858 (2008).
  6. Madsen, P. L., Secher, N. H. Near-infrared oximetry of the brain. Progress in Neurobiology. 58 (6), 541-560 (1999).
  7. Wahr, J. A., Tremper, K. K., Samra, S., Delpy, D. T. Near-infrared spectroscopy: theory and applications. Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia. 10 (3), 406-418 (1996).
  8. Fischer, G. W. Recent advances in application of cerebral oximetry in adult cardiovascular surgery. Seminars in Cardiothoracic and Vascular Anesthesia. 12 (1), 60-69 (2008).
  9. Benni, P. B., MacLeod, D., Ikeda, K., Lin, H. M. A validation method for near-infrared spectroscopy based tissue oximeters for cerebral and somatic tissue oxygen saturation measurements. Journal of Clinical Monitoring and Computing. 32 (2), 269-284 (2018).
  10. Strangman, G., Boas, D. A., Sutton, J. P. Non-invasive neuroimaging using near-infrared light. Biological Psychiatry. 52 (7), 679-693 (2002).
  11. Ide, K., Secher, N. H. Cerebral blood flow and metabolism during exercise. Progress in Neurobiology. 61 (4), 397-414 (2000).
  12. Immink, R. V., Secher, N. H., van Lieshout, J. J. Cerebral autoregulation and CO2 responsiveness of the brain. American Journal of Physiology: Heart and Circulatory Physiology. 291 (4), H2018(2006).
  13. Chan, M. J., Chung, T., Glassford, N. J., Bellomo, R. Near-Infrared Spectroscopy in Adult Cardiac Surgery Patients: A Systematic Review and Meta-Analysis. Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia. 31 (4), 1155-1165 (2017).
  14. Sakudo, A. Near-infrared spectroscopy for medical applications: Current status and future perspectives. Clinica Chimica Acta. 455, 181-188 (2016).
  15. Crimi, E., Ignarro, L. J., Cacciatore, F., Napoli, C. Mechanisms by which exercise training benefits patients with heart failure. Nature Reviews: Cardiology. 6 (4), 292-300 (2009).
  16. Pina, I. L., et al. Exercise and heart failure: A statement from the American Heart Association Committee on exercise, rehabilitation, and prevention. Circulation. 107 (8), 1210-1225 (2003).
  17. Franciosa, J. A., Park, M., Levine, T. B. Lack of correlation between exercise capacity and indexes of resting left ventricular performance in heart failure. American Journal of Cardiology. 47 (1), 33-39 (1981).
  18. Koike, A., et al. Cerebral oxygenation during exercise and exercise recovery in patients with idiopathic dilated cardiomyopathy. American Journal of Cardiology. 94 (6), 821-824 (2004).
  19. Koike, A., et al. Cerebral oxygenation during exercise in cardiac patients. Chest. 125 (1), 182-190 (2004).
  20. Amann, M., et al. Arterial oxygenation influences central motor output and exercise performance via effects on peripheral locomotor muscle fatigue in humans. Journal of Physiology. 575 (Pt 3), 937-952 (2006).
  21. Fu, T. C., et al. Suppression of cerebral hemodynamics is associated with reduced functional capacity in patients with heart failure. American Journal of Physiology: Heart and Circulatory Physiology. 300 (4), H1545-H1555 (2011).
  22. Myers, J., et al. The lowest VE/VCO2 ratio during exercise as a predictor of outcomes in patients with heart failure. Journal of Cardiac Failure. 15 (9), 756-762 (2009).
  23. Wasserman, A. J., Patterson, J. L. The cerebral vascular response to reduction in arterial carbon dioxide tension. Journal of Clinical Investigation. 40, 1297-1303 (1961).
  24. Ross, A., Marco, G., Jonathan, M. Ventilatory Abnormalities During Exercise in Heart Failure: A Mini Review. Current Respiratory Medicine Reviews. 3 (3), 179-187 (2007).
  25. Herholz, K., et al. Regional cerebral blood flow in man at rest and during exercise. Journal of Neurology. 234 (1), 9-13 (1987).
  26. Karlman Wasserman, J. E. H., Sue, D. Y., Stringer, W. W., Whipp, B. J. Principles of Exercise Testing and Interpretation: Including Pathophysiology and Clinical Applications. , 5th ed, Lippincott Williams & Wilkins. 285-299 (2011).
  27. Pott, F., et al. Middle cerebral artery blood velocity during rowing. Acta Physiologica Scandinavica. 160 (3), 251-255 (1997).
  28. Yoshitani, K., et al. Measurements of optical pathlength using phase-resolved spectroscopy in patients undergoing cardiopulmonary bypass. Anesthesia and Analgesia. 104 (2), 341-346 (2007).
  29. MacLeod, D. I., Ikeda, K., Cheng, C., Shaw, A. Validation of the Next Generation FORE-SIGHT Elite Tissue Oximeter for Adult Cerebral Tissue Oxygen Saturation. Anesthesia and Analgesia. 116 (SCA Suppl), (2013).
  30. Davie, S. N., Grocott, H. P. Impact of extracranial contamination on regional cerebral oxygen saturation: a comparison of three cerebral oximetry technologies. Anesthesiology. 116 (4), 834-840 (2012).
  31. Ogoh, S., et al. A decrease in spatially resolved near-infrared spectroscopy-determined frontal lobe tissue oxygenation by phenylephrine reflects reduced skin blood flow. Anesthesia and Analgesia. 118 (4), 823-829 (2014).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم

تشبع الأكسجين في أنسجة الدماغمطيافية الأشعة تحت الحمراء القريبةمرضى فشل القلبالببتيد المدر للصوديوم الدماغيذروة استهلاك الأكسجينضغط ثاني أكسيد الكربون في نهاية الزفيرمتوسط الضغط الشريانيمقياس جهد الدراجةالديناميكا الدموية الدماغية
دمج مراقبه تشبع انسجه المخ في اختبار التمارين القلبية في المرضي الذين يعانون من قصور القلب
تواصل معنا
أوصِ به للمكتبة

الخصوصية

شروط الاستخدام

السياسات

حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.