Doppler-Ultraschall-basierte Beurteilung des Beinblutflusses bei einbeinigen Kniestreckübungen in einer unkontrollierten Umgebung

Der in den 1980er Jahren eingeführte Doppler-Ultraschall wurde in großem Umfang eingesetzt, um den kontrahierenden Muskelblutfluss zu bestimmen, insbesondere im einbeinigen Kniestreckermodell, das die Messung des Blutflusses in der Arteria femoralis communis (CFA) während der Aktivierung kleiner Muskelmasse ermöglicht 1,2,3,4,5,6 . Die Doppler-Ultraschall-basierte Blutflusstechnologie hat wertvolle Einblicke in die Gefäßregulation in verschiedenen Bevölkerungsgruppen geliefert, darunter gesunde Erwachsene ^7,8, Personen mit Diabetes⁹, Bluthochdruck 10, COPD 11,12 und Herzinsuffizienz ^13,14.

Ein Vorteil des Doppler-Ultraschalls ist seine Nicht-Invasivität im Vergleich zu anderen Methoden zur Bestimmung des Blutflusses wie der Thermodilution, und er kann bei Bedarf mit einer arteriellen und venösen Katheterisierung kombiniert werden 3,4,6,15. Es ermöglicht auch die Messung der Blutflussgeschwindigkeit von Schlag zu Schlag, wodurch schnelle Veränderungen erkannt werden^{können 16}. Doppler-Ultraschall-basierte Blutmessungen haben jedoch Einschränkungen, einschließlich Schwierigkeiten bei der Erzielung stabiler Aufzeichnungen bei übermäßiger Bewegung der Gliedmaßen bei nahezu maximaler Belastungsintensität und die Anforderung einer Ultraschallzugänglichkeit zum Zielblutgefäß, mit Ausnahme von Auswertungen während des Ergometer-Radfahrens¹⁵. Daher eignet sich das einbeinige Kniestreckermodell gut für die LBF-Bewertung mittels Doppler-Ultraschall während dynamischer Belastung bei submaximalen Intensitäten¹⁷, minimiert den Einfluss von belastungsbedingten Herz- und Lungeneinschränkungen und erleichtert Vergleiche zwischen gesunden Probanden und Patienten mit kardiopulmonalen Erkrankungen¹¹.

Obwohl es weit verbreitet ist, wurde die Reliabilität zwischen den Tagen des einbeinigen Kniestreckermodells mittels Doppler-Ultraschall in den letzten Jahrzehnten nicht in größerem Maßstab untersucht, wobei frühere Studien kleine Populationen (n = 2) umfassten3,18,19,20.

Ziel dieser Studie war es, (1) die Reliabilität innerhalb eines Tages zu untersuchen, (2) die Reliabilität zwischen den Tagen und (3) die Inter-Rater-Reliabilität von Doppler-Ultraschall für die LBF-Bewertung während einer einbeinigen Kniestreckerübung bei 0 W, 6 W, 12 W und 18 W. Die Messungen wurden in einem klinisch realistischen Szenario durchgeführt, bei dem die Sonde zwischen den Messungen entfernt wurde. Es ist wichtig zu beachten, dass mehrere intrinsische und extrinsische Umweltfaktoren, von denen bekannt ist, dass sie LBF beeinflussen, während der Messungen nicht kontrolliert wurden, was zu Variabilität führen und die Zuverlässigkeit beeinträchtigen könnte. Unter Berücksichtigung der Fortschritte in der Doppler-Ultraschalltechnologie und der Software zur Blutflussanalyse stellten wir die Hypothese auf, dass selbst in einer unkontrollierten Umgebung eine akzeptable Zuverlässigkeit von LBF-Messungen innerhalb und zwischen den Tagen bei allen Intensitäten erreicht werden kann, wenn sie vom selben Sonographen durchgeführt werden.

Die Studie wurde von der regionalen Ethikkommission der Hauptstadtregion Dänemarks (Aktenzeichen H-21054272) bewertet, die feststellte, dass es sich um eine Qualitätsstudie handelte. In Übereinstimmung mit der dänischen Gesetzgebung wurde die Studie daher vor Ort vom internen Forschungs- und Qualitätsverbesserungsausschuss der Abteilung für klinische Physiologie und Nuklearmedizin, Rigshospitalet, genehmigt (Aktenzeichen. KF-509-22). Die Studie wurde nach den Richtlinien der Deklaration von Helsinki durchgeführt. Alle Probanden gaben vor der Einschreibung eine mündliche und schriftliche Einverständniserklärung ab. Männer und Frauen im Alter von ≥18 Jahren wurden in die Studie eingeschlossen. Personen mit peripherer arterieller Verschlusskrankheit, Herzinsuffizienz, neurologischen und muskuloskelettalen Erkrankungen, die die KEE-Anstrengung behindern, und Krankheitssymptomen innerhalb von 2 Wochen vor der Studie wurden ausgeschlossen.

1. Einrichtung des Teilnehmers

1. Platzieren Sie den Teilnehmer auf dem einbeinigen Kniestreckstuhl, wobei der Rücken des Teilnehmers gegen den Stuhl lehnt (Ergänzende Abbildung 1). Ziehen Sie dem Teilnehmer Unterwäsche an, die den Zugang zur Leistenregion mit einer Ultraschallsonde ermöglicht.
2. Platzieren Sie drei EKG-Elektroden (siehe Materialtabelle) auf dem Teilnehmer. Platzieren Sie die Elektroden auf der rechten Seite der Brustwand im dritten Zwischenrippenraum, auf der linken Seite im dritten Zwischenrippenraum und auf der linken Seite im elften Zwischenrippenraum, so dass die Elektroden gleich weit vom Herzen entfernt sind.
3. Platzieren Sie den Teilnehmer in einem >90-Grad-Winkel zwischen Bauch und Oberschenkel.
4. Stellen Sie den Arm, der den Einkniestreckstuhl mit dem Schwungrad verbindet, so ein, dass der Teilnehmer das Knie vollständig ausstrecken kann.
5. Binden Sie das Bein des Teilnehmers fest an das Pedal des Stuhls, um den Einsatz von Muskeln im unteren Teil der Gliedmaße zu vermeiden.
6. Stellen Sie einen Stuhl oder eine Bank auf, um das inaktive Bein zu stabilisieren.
   HINWEIS: Der Winkel von >90 Grad gilt als Minimum. Durch die Vergrößerung des Winkels wird der Leistenbereich geöffnet und ermöglicht einen besseren Zugang zur Oberschenkelarterie mit der Ultraschallsonde. Dieser Ansatz wird häufig verwendet, wenn Probanden eine abdominale Adipositas haben, die das Scannen beeinträchtigen kann.
   Das Hinzufügen von Widerstand zum einbeinigen Kniestreckstuhl erfolgt je nach Typ und Modell unterschiedlich und wird daher nicht im Detail beschrieben. Es kann sowohl absolute als auch relative Intensität angegeben werden. Um die relative Intensität zu ermitteln, führen Sie am Vortag einen Test bis zur Erschöpfung durch.

2. Aufbau des Ultraschallgerätes

1. Drücken Sie die Taste Einschalten .
2. Klicken Sie auf Patient , um eine Datei zu erstellen, in der die Untersuchung gespeichert wird. Bewegen Sie den Cursor auf "Neuer Patient" und drücken Sie die Eingabetaste. Füllen Sie die "Patienten-ID" aus, bewegen Sie den Cursor auf "Erstellen" und drücken Sie die Eingabetaste (ergänzende Abbildung 2 und ergänzende Abbildung 3).
3. Drücken Sie auf Sonde, wählen Sie die lineare Sonde (9 MHz) und tragen Sie Ultraschallgel (siehe Materialtabelle) auf die Sonde auf.
   HINWEIS: Es ist nicht möglich, die Daten des Teilnehmers zu speichern, ohne eine "Patienten-ID" zu vergeben. Die Zuordnung weiterer Daten zu diesem Blatt ist möglich, aber für die Durchführung der Untersuchung nicht erforderlich.

3. Doppler-Ultraschalluntersuchung

1. Bedienen Sie die lineare Sonde mit der Hand, die dem Teilnehmer am nächsten ist, und platzieren Sie sie in der Leistenregion. Finden Sie sorgfältig den besten arteriellen Abschnitt für LBF-Messungen. Diese befindet sich unterhalb des Leistenbandes und 3-4 cm oberhalb der Bifurkation der Arteria femoralis communis auf einem geraden Segment der Arterie.
2. Halten Sie die Sonde senkrecht zum Gefäß. Drücken Sie die 2D-Taste und machen Sie ein Querschnittsbild der Arteria femoralis communis (CFA).
3. Optimieren Sie die Verstärkung und Tiefe, die während des gesamten Experiments beibehalten werden müssen, um sicherzustellen, dass sich die Arterie in der Mitte des Bildschirms befindet und das Blut schwarz ist. Drehen Sie die Gain-Taste im Uhrzeigersinn, um die Verstärkung zu erhöhen, und gegen den Uhrzeigersinn, um die Verstärkung zu verringern. Drehen Sie die Tiefe im Uhrzeigersinn, um die Tiefe zu erhöhen, und gegen den Uhrzeigersinn, um sie zu verringern.
   HINWEIS: Siehe Ergänzende Abbildung 2 und Ergänzende Abbildung 3 für die Lokalisierung der Tasten und Ergänzende Abbildung 4 für ein Ultraschallbild, das mit Verstärkung und Tiefe optimiert ist.
4. Drücken Sie im 2D-Modus einmal auf "Einfrieren " und scrollen Sie mit dem Trackball, um ein endsystolisches Bild zu finden. Führen Sie dies unter EKG-Kontrolle durch, indem Sie das Bild am Ende der T-Welle anhalten.
5. Drücken Sie einmal Messen , bewegen Sie den Cursor auf die oberflächliche Intimschicht der Arterie und drücken Sie die Eingabetaste. Bewegen Sie den Cursor in die tiefe Intimaschicht der Arterie und drücken Sie dann die Eingabetaste , um den Durchmesser an der Endsystole zu erhalten. Der Durchmesser wird in der oberen linken Ecke angezeigt.
6. Drücken Sie Freeze und drehen Sie die Sonde um 90 Grad im Uhrzeigersinn, während Sie die Arterie in der Mitte des Bildschirms halten und parallel zur Arterie halten, um eine Längsansicht zu erstellen. Drücken Sie die Pulswellentaste PW und drücken Sie dann Messen. Dadurch wird ein Dropdown-Menü auf der rechten Seite des Bildschirms erstellt. Bewegen Sie den Cursor auf CFA und drücken Sie die Eingabetaste.
7. Bewegen Sie den Cursor auf "Auto" und drücken Sie die Eingabetaste. Bewegen Sie den Cursor auf "Durchflussvolumen" und drücken Sie die Eingabetaste. Bewegen Sie den Cursor auf "Live", und drücken Sie die Eingabetaste , um die Ablaufverfolgung abzurufen, und beenden Sie den Vorgang mit einmaligem Drücken von Messen .
8. Ermitteln Sie die Geschwindigkeit bei einem möglichst geringen Beschallungswinkel und immer unter 60 Grad. Drehen Sie die Taste Lenkwinkel im Uhrzeigersinn, um ihn zu verringern, und gegen den Uhrzeigersinn, um ihn zu erhöhen. Drehen Sie die Schaltfläche Winkelkorrektur , um sicherzustellen, dass die Spur mit dem Cursor horizontal zur Arterie erstellt wird, wie in der ergänzenden Abbildung 4 dargestellt.
9. Drücken Sie Sample vol ., um die Breite der Arterie anzupassen und sich von den Wänden der Arterie fernzuhalten. Um die Stichprobengröße zu verringern, drücken Sie den Pfeil nach links. Um die Stichprobengröße zu erhöhen, drücken Sie den Pfeil nach rechts.
10. Erfassen Sie die Spur der Blutflussgeschwindigkeit mit gleichzeitiger 2D-Visualisierung der Arterie und audiovisueller Rückmeldung der Blutgeschwindigkeit. Stellen Sie sicher, dass der Ton eingeschaltet ist, indem Sie die Tontaste im Uhrzeigersinn drehen.
11. Rufen Sie die erste Ablaufverfolgung ab, während Sie mindestens 30 Sekunden lang im Sitzen ruhen, und drücken Sie zweimal auf Image Store , um die Ablaufverfolgung zu speichern. Weisen Sie den Teilnehmer dann an, während des Tests ein Tempo von 60 Umdrehungen pro Minute (RPM) einzuhalten und nur den Quadrizepsmuskel für die Beinstreckung zu verwenden und den hinteren Oberschenkelmuskel entspannt zu halten. Halten Sie die Sonde während des gesamten Experiments fixiert.
12. Weisen Sie den Teilnehmer an, ein Tempo von 60 Umdrehungen pro Minute (RPM) bei 0 W einzuhalten und nur den Quadrizepsmuskel zu verwenden, um die Beinstreckungen auszuführen und den hinteren Oberschenkelmuskel entspannt zu halten. Halten Sie die Sonde während des gesamten Experiments fixiert und drücken Sie zweimal auf Image Store , um die Ablaufverfolgung zu speichern.
13. Fügen Sie Widerstand hinzu und lassen Sie den Teilnehmer mindestens 150 Sekunden Training absolvieren, bevor er die 30 Sekunden Ablaufverfolgung erhält, und drücken Sie dann zweimal auf Image Store , um die Ablaufverfolgung zu speichern.

4. Quantifizierung des Blutflusses

1. Sobald Sie alle Bilder erhalten haben, klicken Sie auf Überprüfen.
2. Drücken Sie Track Ball , bewegen Sie den Cursor auf das gewünschte Bild und doppelklicken Sie auf Enter.
3. Sobald die gewünschte Spur erscheint, drücken Sie Messen und bewegen Sie den Cursor im Dropdown-Menü auf der rechten Seite des Bildschirms auf "Durchflussvolumen" und drücken Sie die Eingabetaste.
4. Bewegen Sie den Cursor auf das 2D-Ultraschallbild, drücken Sie die Eingabetaste, ziehen Sie den Cursor, bis er den im Ruhezustand gemessenen Durchmesser erreicht, und drücken Sie erneut die Eingabetaste.
5. Drehen Sie die Cursor-Auswahltaste zweimal im Uhrzeigersinn und wählen Sie die 30 s Leiterbahn, die zwischen zwei vertikalen Linien angezeigt wird, indem Sie den Trackball scrollen und die Eingabetaste drücken.
6. Berechnen Sie den LBF als Produkt aus der mittleren Blutgeschwindigkeit (cm/s) und der Querschnittsfläche der Oberschenkelarterie (² cm), die in der oberen linken Ecke angezeigt wird.
   HINWEIS: Führen Sie vor der Datenanalyse eine Qualitätskontrolle durch visuelle Inspektion der Spur durch und schließen Sie Pulswellen aus, die von Bewegungsartefakten sowie unregelmäßigen Herzschlägen beeinflusst werden. Es ist möglich, die Winkelkorrektur nach Abschluss der Untersuchung anzupassen, indem Sie die Taste Winkelkorr . im Uhrzeigersinn drehen, um sie zu verringern, und gegen den Uhrzeigersinn, um sie zu erhöhen, um sicherzustellen, dass sich der Cursor horizontal zur Arterie befindet.

Teilnehmer
Von Mai 2022 bis Oktober 2022 wurden insgesamt dreißig gesunde Männer und Frauen für die Teilnahme an der Studie rekrutiert. Alle Teilnehmer hatten keine Vorgeschichte von Herz-Kreislauf-, Stoffwechsel- oder neurologischen Erkrankungen. Sie wurden nicht angewiesen, ihre üblichen Gewohnheiten zu ändern, einschließlich Koffein, Alkohol, Nikotin, intensiver Bewegung oder anderer Faktoren, die möglicherweise die Gefäßfunktion beeinträchtigen könnten.

Experimentelle Verfahren
Die Teilnehmer meldeten sich an zwei verschiedenen Versuchstagen im Abstand von 10 Tagen im Labor. Bei jedem Teilnehmer wurden die Experimente zur gleichen Tageszeit durchgeführt, aber die Tageszeit unterschied sich zwischen den Teilnehmern. Darüber hinaus wurden die Experimente im selben Raum mit begrenzter Lichtexposition, kontrollierter Temperatur, ohne Musik und mit begrenzten Gesprächen durchgeführt. An den experimentellen Tagen 1 und 2 wurden die Messungen vom gleichen Sonographen (S1) durchgeführt.

Die Teilnehmer wurden in das einbeinige Kniestreckermodell eingeteilt, das im Protokoll und in der ergänzenden Abbildung 1 beschrieben ist. Der einbeinige Kniestreckstuhl wurde von einem ehemaligen Professor unseres Forschungszentrums (Professor Bengt Saltin) konstruiert und wird auch als "Saltin-Stuhl" bezeichnet (siehe Materialtabelle).

An zwei verschiedenen Versuchstagen mit einem Abstand von 10 Tagen meldeten sich die Teilnehmer im Labor. Die Experimente wurden für jeden Teilnehmer zur gleichen Tageszeit durchgeführt, obwohl die spezifische Zeit zwischen den Teilnehmern unterschiedlich war. Die Experimente fanden in einer kontrollierten Umgebung statt, mit begrenzter Lichtexposition, kontrollierter Temperatur, ohne Musik und mit begrenzten Gesprächen. An beiden Versuchstagen (1 und 2) wurden die Messungen vom gleichen Sonographen (S1) durchgeführt. Die Teilnehmer wurden im einbeinigen Kniestreckermodell positioniert, wie im Protokoll und in der ergänzenden Abbildung 1 beschrieben. Der einbeinige Kniestreckerstuhl, auch "Saltin-Stuhl" genannt (siehe Materialtabelle), wurde von Professor Bengt Saltin an unserem Forschungszentrum entwickelt.

Zunächst wurde der Blutfluss in der Arteria femoralis communis (CFA) des dominanten Beins im sitzenden Ruhezustand gemessen, wobei das Bein am Pedal befestigt war. Anschließend begannen die Teilnehmer mit der Übung, und der Blutfluss wurde bei den folgenden Arbeitsbelastungen gemessen: 0 W, 6 W, 12 W und 18 W. Jede Übungseinheit dauerte 4 Minuten und wurde kontinuierlich durchgeführt. Bei jeder Arbeitsbelastung wurden zwei Blutflussmessungen durchgeführt, um einen stabilen Zustand zu gewährleisten. Die Messungen wurden nach 2,5 Minuten und 3,5 Minuten in jeder Arbeitsbelastung erhalten21. Um die Zuverlässigkeit innerhalb eines Tages zu beurteilen, wurde die Sonde nach der ersten Messung für 10 s kurz von der Arterie weggehoben und dann für die zweite Messung neu positioniert, wie in Abbildung 1 gezeigt. Der endsystolische Durchmesser des CFA, gemessen im Ruhezustand, wurde verwendet, um den Durchfluss während des gesamten Experiments zu berechnen.

Am dritten Versuchstag wurde die Variation zwischen den beiden Sonographen mit dem oben beschriebenen Übungsprotokoll untersucht. Sechs Teilnehmer gaben ihr Einverständnis für einen dritten Besuch. Zwei erfahrene Sonographen, die Erfahrung mit der Messung des Blutflusses in klinischen Umgebungen haben, führten Messungen innerhalb von 1 Minute bei gleicher Arbeitsbelastung durch, wie in Abbildung 1 dargestellt. Erfahrene Sonographen wurden so definiert, dass sie mindestens 20 Stunden lang Freiwillige im einbeinigen Kniestreckermodell gescannt hatten, einschließlich der Überwachung der Fehlerkorrektur. Beide Sonographen zeigten eine vergleichbare Reliabilität innerhalb des Tages. Während der Übung maßen die beiden Sonographen den Blutfluss in einer zufälligen Reihenfolge, während sie für die Messungen des jeweils anderen blind waren. Um akustische und visuelle Rückkopplungen zu vermeiden, waren die Sonographen nicht gleichzeitig im Raum anwesend. Der erste Sonograph führte die erste Messung nach 150 s bei einem bestimmten Arbeitspensum durch. Nach Beendigung der Nachverfolgung setzte der erste Sonograph das Ultraschallgerät auf die Standardeinstellungen zurück und verließ den Raum. Der Teilnehmer behielt das gleiche Tempo und die gleiche Belastung bei, und dann betrat der zweite Sonograph den Raum, um eine neue Spur zu erhalten. Beide Sonographen führten wie an den Versuchstagen 1 und 2 Blutflussmessungen für die vier Arbeitsbelastungen durch. Vor dem Scannen bei jeder Arbeitsbelastung wurde durch einen Münzwurf die zufällige Reihenfolge für die Sonographen bestimmt, um sicherzustellen, dass der "Gewinner" mit der Messung begann. Am experimentellen Tag 3 führte jeder Sonograph nur eine Blutflussmessung pro Trainingseinheit durch.

Statistik
Alle statistischen Auswertungen wurden mit Hilfe von Statistiksoftware durchgeführt. Ein Signifikanzniveau von p < 0,05 (zweiseitig) wurde als statistisch signifikant angesehen. Die Daten werden als Mittelwert (Standardabweichung, SD) oder Mittelwert [95%-Konfidenzintervall, untere Grenze (LL), obere Grenze (UL)] dargestellt. Gepaarte t-Tests wurden verwendet, um die Unterschiede zwischen den Tagen und zwischen den Tagen in der LBF zu bewerten. Die p-Werte wurden Bonferroni-korrigiert, mit einem Schwellenwert von 0,005 für die statistische Signifikanz.

Die Zuverlässigkeit misst die Menge des zufälligen Fehlers, der durch die Variabilität der Messgröße22 verursacht wird. Die absolute Reliabilität wurde mit Hilfe von Bland-Altman-Diagrammen bewertet und als Übereinstimmungsgrenzen (LOA) und kleinste reale Differenz (SRD) dargestellt, die die erwartete Differenz zwischen zwei Messungen in 95% der Fälle schätzen23,24. Die einfaktorielle Varianzanalyse (ANOVA) wurde verwendet, um die Standardabweichung innerhalb der Teilnehmer (SDw) zu bestimmen, und die SRD wurde mit der folgenden Formelberechnet 24:

Um die Methode mit anderen LBF-Messtechniken zu vergleichen, wurde der Varianzkoeffizient (CV) als relatives Maß für die Reliabilität berechnet. CV drückt den Anteil der Varianz aus, der durch den Messfehler25 verursacht wird:

Basierend auf der Verteilung der Mittelwertschätzungen und der Restvarianz aus einem linearen gemischten Modell wurde die Verteilung der CV simuliert, um 95%-Konfidenzintervalle für CV26 zu erhalten. Es gibt keinen offiziellen Konsens über das Qualitätsniveau der CV-Werte, da sie von der Methodik und der Art der Studie abhängen. Der CV wird jedoch im Allgemeinen als niedrig angesehen, wenn er <10 % beträgt, akzeptabel, wenn er 10 % bis 20 % beträgt, und als nicht akzeptabel, wenn er über 25 % liegt25,27.

In dieser Studie waren Sonograph 1 und Sonograph 2 die einzigen Bewerter von Interesse, und es wurden mehrere Messungen durchgeführt, um das geeignete ICC-Modell zu bestimmen. Der Intraklassen-Korrelationskoeffizient (ICC) wurde unter Verwendung eines Zwei-Wege-Mixed-Effects-Modells mit der absoluten Übereinstimmung und Mehrfachmessungen ICC (3, k) berechnet. Die erste Zahl bezieht sich auf das Modell (1, 2 oder 3), und die zweite Zahl/der zweite Buchstabe bezieht sich auf den Typ und gibt an, ob es sich um einen einzelnen Bewerter/eine einzelne Messung (1) oder den Mittelwert der Bewerter/Messungen (k)28,29 handelt.

Sowohl die absolute als auch die relative Zuverlässigkeit werden üblicherweise verwendet, um die Zuverlässigkeit einer Messung zu bewerten. Die Wiederholbarkeit bezieht sich auf die Konsistenz, die gleichen Ergebnisse zu erzielen, wenn die Messung unter identischen Bedingungen wiederholt wird. Reproduzierbarkeit hingegen bezieht sich auf die Fähigkeit, konsistente Ergebnisse zu erhalten, wenn die Messung unter wechselnden oder sich ändernden Bedingungen durchgeführt wird. Diese Begriffe sind nützlich, um die Zuverlässigkeit eines Messverfahrens22 zu verstehen und zu bewerten.

Alle Teilnehmer haben die Studie erfolgreich abgeschlossen und das Versuchsdesign toleriert. Insgesamt wurden 30 gesunde Probanden (Alter: 33 ± 9,3 Jahre, männlich/weiblich: 14/16 Jahre) mit einem Durchschnittsgewicht von 74,5 kg (SD: 13) und einer mittleren Körpergröße von 174 cm (SD: 9,3) eingeschlossen.

Absolute Werte und interne Konsistenz
Es gab keine statistisch signifikanten Unterschiede in den absoluten LBF-Werten zwischen Within-Day- und Between-Day-Messungen (Tabelle 1). Der LBF stieg über die inkrementellen Workloads hinweg progressiv an (Abbildung 2) und reichte von 0,36 (SD: 0,20) l/min im Ruhezustand bis zu 2,44 (SD: 0,56) l/min während des Trainings bei 18 W, was einen linearen Anstieg mit der Workload-Progression zeigt.

Bland-Altman-Diagramme, die LBF-Messungen veranschaulichen, sind für die Reliabilität innerhalb eines Tages in Abbildung 3, die Reliabilität zwischen den Tagen in Abbildung 4 und die Inter-Rater-Reliabilität in Abbildung 5 dargestellt. Die Daten innerhalb des Tages zeigten keine Ausreißer, während einige Ausreißer in den Messungen zwischen den Tagen und mehrere Ausreißer während der Inter-Rater-Messungen beobachtet wurden.

Test-Retest-Zuverlässigkeit
Werte für die kleinste reelle Differenz (SRD), den Variationskoeffizienten (CV) und den Intraklassen-Korrelationskoeffizienten (ICC) sind für den Intra-Day in Tabelle 2, für den Between-Day in Tabelle 3 und für den Inter-Rater in Tabelle 4 angegeben.

Die SRD-Werte innerhalb eines Tages reichten von 0,28 [95 % KI: 0,22, 0,38] l/min während 0 W bis 0,39 [95 % KI: 0,32, 0,50] l/min während 18 W. Die SRD-Werte waren in den Messungen zwischen den Tagen höher und reichten von 0,66 [95 % KI: 0,41; 1,32] l/min bei 0 W bis 0,71 [95 % KI: 0,53, 1,01] l/min bei 18 W. Der SRD war in den Inter-Rater-Messungen sogar noch höher und reichte von 0,23 [95%-KI: 0,12; 0,70] l/min im Ruhezustand bis zu 1,55 [95%-KI: 1,02; 2,82] l/min während des Trainings bei 18 W.

Die CV-Werte reichten von 4,0 [95%-KI: 3,0, 5,1] % während 18 W bis zu 4,2 [95%-KI: 3,1, 5,3] % während 0 W. Die CV war auch in den Messungen zwischen den Tagen höher und reichte von 20,2 [95%-KI: 14,7, 27,2] % während der Ruhephase bis zu 10,1 [95%-KI: 7,5 bis 13,1] % während 6 W. Noch höhere Werte wurden während der Inter-Rater-Messungen mit einer CV von 26,8 [95% KI: 11, 51] % im Ruhezustand bis 17,9 [95% KI: 8,5, 29,2] % während 6 W erhalten.

Die ICC-Werte zeigten, dass die Zuverlässigkeit bei allen Workloads, sowohl innerhalb des Tages als auch zwischen den Tagen, bei >0,90 lag. Umgekehrt ergaben die Inter-Rater-Messungen ICC-Werte von nur 0,41 (0,1 bis 0,84).

Abbildung 1: Überblick über das Studiendesign. Insgesamt 30 gesunde Teilnehmer unterzogen sich einem einbeinigen Kniestreckerprotokoll mit inkrementellen Belastungen von 0 bis 18 W. Dieses Protokoll wurde innerhalb von 10 Tagen wiederholt. Eine Untergruppe von 6 Teilnehmern meldete sich freiwillig für die Inter-Rater-Reliabilitätsstudie an Tag 3. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 2: Reaktion der Beindurchblutung auf einbeinige Kniestreckerübungen. Die Mittelwerte für Tag 1 und Tag 2 werden durch schwarze bzw. graue Punkte dargestellt, wobei die Schnurrhaare die Standardabweichung anzeigen. Eine Messung wurde im Ruhezustand durchgeführt, und zwei Messungen wurden bei jeder Arbeitslast (0, 6, 12 und 18 W) durchgeführt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 3: Reliabilität des Beinblutflusses während der einbeinigen Kniestreckung innerhalb eines Tages, dargestellt durch Bland-Altman-Diagramme. Die Diagramme wurden aus Messungen innerhalb eines Tages an beiden Tagen (n = 60) erstellt. Für jede inkrementelle Arbeitsauslastung wird ein Diagramm angezeigt: 0 W (A), 6 W (B), 12 W (C) und 18 W (D). Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 4: Test-Retest-Reliabilität des Beinblutflusses während der einbeinigen Kniestreckung zwischen den Tagen, dargestellt durch Bland-Altman-Plots. Die Diagramme wurden aus Messungen zwischen den Tagen (n = 30) erstellt. Für jede Bedingung wird ein Diagramm angezeigt: Rest (A), 0 W (B), 6 W (C), 12 W (D) und 18 W (E). Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 5: Inter-Rater-Test-Retest-Reliabilität des Beinblutflusses während der einbeinigen Kniestreckung, dargestellt durch Bland-Altman-Plots. Die Diagramme wurden aus Inter-Rater-Messungen (n = 6) erstellt. Für jede Bedingung wird ein Diagramm angezeigt: Rest (A), 0 W (B), 6 W (C), 12 W (D) und 18 W (E). Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Tabelle 1: Durchblutung der Beine. Diese Tabelle zeigt die absoluten Blutflusswerte und die üblichen Messungen des Durchmessers der Oberschenkelarterien, die an Tag 1 und Tag 2 während der ersten und zweiten Blutflussmessung erhalten wurden. Die Daten werden als Mittelwert (Standardabweichung) dargestellt. Ein gepaarter t-Test wurde durchgeführt, um die Unterschiede innerhalb eines Tages und zwischen den Tagen zu bewerten. Abkürzungen: W = Watt, CFA = Arteria femoralis communis. Der p-Wert, der nach der Bonferroni-Korrektur als statistisch signifikant gilt, wurde auf p = 0,005 festgelegt.

Tabelle 2: Zuverlässigkeitsmessungen innerhalb eines Tages. Die Tabelle zeigt die Mittelwerte (mit 95%-Konfidenzintervallen, untere Grenze, obere Grenze) für innertägige Zuverlässigkeitsmessungen. W = Watt. SRD = Kleinste reelle Differenz, CV = Varianzkoeffizient, ICC = Intraklassen-Korrelationskoeffizient.

Tabelle 3: Zuverlässigkeitsmessungen zwischen den Tagen. Die Tabelle enthält die Mittelwerte (mit 95%-Konfidenzintervallen, Untergrenze, Obergrenze) für Zuverlässigkeitsmessungen zwischen den Tagen. W = Watt. SRD = Kleinste reelle Differenz, CV = Varianzkoeffizient, ICC = Intraklassen-Korrelationskoeffizient.

Tabelle 4: Inter-Rater-Reliabilitätsmessungen. Die Tabelle zeigt die Mittelwerte (mit 95%-Konfidenzintervallen, untere Grenze, obere Grenze) für Interrater-Reliabilitätsmessungen. W = Watt. SRD = Kleinste reelle Differenz, CV = Varianzkoeffizient, ICC = Intraklassen-Korrelationskoeffizient.

Ergänzende Abbildung 1: Einbeiniges Kniestreckermodell. Dieses Bild zeigt einen Teilnehmer während der Studie, während er das einbeinige Kniestreckermodell verwendet. Für die Verwendung dieses Bildes wurde eine vorherige Zustimmung sowohl des Teilnehmers als auch des Sonographen eingeholt. Textfelder werden verwendet, um alle im Protokoll erwähnten Materialien hervorzuheben. Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.

Ergänzende Abbildung 2: Ultraschallgerät. Dieses Bild zeigt die Tasten, die für die Durchführung einer Doppler-Ultraschalluntersuchung verwendet werden. Alle im Protokoll beschriebenen Schaltflächen sind zur einfachen Bezugnahme hervorgehoben. Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.

Ergänzende Abbildung 3: Ultraschallgerät im Pulswellenmodus. Das Bild zeigt die Tasten, die für die Durchführung einer Doppler-Ultraschalluntersuchung im Pulswellenmodus verwendet werden. Alle Schaltflächen, die im Abschnitt "Protokoll" erwähnt werden, sind aus Gründen der Übersichtlichkeit hervorgehoben. Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.

Ergänzende Abbildung 4: Doppler-Ultraschallsignal. Dieses Bild zeigt eine Blutgeschwindigkeitsspur, die zur Berechnung des Blutflusses in den Beinen verwendet wird. Alle relevanten Metriken und Schaltflächen, die im Protokollabschnitt beschrieben sind, sind zur einfachen Identifizierung und Referenz hervorgehoben. Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.

Die Autoren erklären, dass die Forschung in Abwesenheit von kommerziellen oder finanziellen Beziehungen durchgeführt wurde, die als potenzieller Interessenkonflikt ausgelegt werden könnten.