Name: Integration der Hirngewebesättigungsüberwachung bei Kardiopulmonaden-Übungstests bei Patienten mit Herzinsuffizienz (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-10-01T15:00:00.000+00:00
Duration: 4 min 20 s
Description: Erfahren Sie die Integration der Nahinfrarotspektroskopie in kardiopulmonale Belastungstests bei Herzinsuffizienz. Diese Methode erfasst zerebrale Gewebesättigung zur Bewertung von Belastungsintoleranz und verbessert die diagnostische Aussagekraft.

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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).

Das folgende Protokoll wurde von der Ethikkommission im Chang Gung Memorial Hospital in Linkou, Taiwan, genehmigt. Der Übungstest wurde in einem klimatisierten Labor mit einer atmosphärischen Temperatur von 22-25 °C, einem Druck von 755 bis 770 Torr und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 55-65% durchgeführt. Vor jedem Test wurde der Gasanalysator nach den Anweisungen des Herstellers mit Raumluft und einem Gasgemisch bekannter Konzentration kalibriert (FO2: 0,12; FCO2: 0,05; N2 als Balance). Der Turbinendurchflussmesser des Systems wurde nach dem 2-Punkt-Verfahren mit 0,2 L/s und 2 L/s durch ein automatisch pumpendes System kalibriert.
1. Vorbereitung: Platzierung von Sensoren und Recordern
<ol><li>Reinigen Sie die Stirn zweimal mit einem Alkoholpad, um Schweiß und Schmutz von der Haut zu entfernen.</li>
	<li>SETZEN Sie NIRS-Sensoren bilateral auf die Stirn. Verwenden Sie einen großen Sensor, bei dem der Abstand zwischen Emitter und Detektor 5 cm beträgt. Die geschätzte Messtiefe beträgt 2,5 cm. Stellen Sie sicher bei, dass die Sensoren sicher befestigt sind.</li>
	<li>Befestigen Sie Flecken der Elektrokardiographie an der vorderen Brust, den bilateralen akromioklavikulären Gelenken und dem unteren Rücken.</li>
	<li>Lassen Sie den Patienten auf dem Fahrradergometer sitzen.</li>
	<li>Legen Sie die Armbinde des Sphygmomanometers.</li>
	<li>Weisen Sie den Patienten an, die Maske für die Gasanalyse zu tragen. Stellen Sie sicher, dass kein Gas durch den Rand der Maske austritt.</li>
	<li>Legen Sie die Sensoren des Pulsoximeters auf den Ohrlappen und zeigefinger des Patienten.</li>
</ol>2. CPET- und SctO2-Überwachung
<ol><li>Weisen Sie den Patienten an, sich mindestens 2 min auszuruhen, um einen stabilen Ausgangswert zu erhalten, einschließlich SctO2 und Atemaustauschverhältnis.</li>
	<li>Lassen Sie den Patienten die Aufwärmphase mit einer Arbeitsgeschwindigkeit von 10 W für 1 min auf dem Zyklusergometer abschließen.</li>
	<li>Erhöhen Sie die Rate um 10 W/min und bitten Sie den Patienten, bei etwa 60 U/min in die Pedale zu treten, bis er trotz starker Ermutigung nicht mit einer Trittfrequenz von >50 U/min Schritt halten kann (symptombegrenzte Übungstests).</li>
	<li>Durchschnittlich den SctO2-Wert pro Sekunde automatisch aus Daten, die mit der Frequenz von 100 Hz gescannt werden.</li>
	<li>Messen Sie den Blutdruck alle 2 min automatisch durch das Sphygmomanometer.</li>
	<li>Analysieren Sie die Gaskomponente Atem für Atem, einschließlich VO2 und End-Tidal-Kohlendioxiddruck (PETCO2).</li>
	<li>Lassen Sie den Patienten die Erholungsphase mit einer Arbeitsgeschwindigkeit von 0 W für 2-6 min abschließen.</li>
</ol>

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</ol>

Die Autoren haben nichts zu verraten.

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 Übungstests bei...

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.

<table><tbody><tr><td>Fahrradergometer</td><td>Ergoline, Deutschland</td><td>Ergoselect 150P</td><td></td></tr><tr><td>Herz-Lungen-Belastungstest Gasanalyse</td><td>Cardinal-health Deutschland</td><td>MasterScreen CPX</td><td></td></tr><tr><td>Fingerpulsoximetrie</td><td>Nonin Onyx, Plymouth, Minnesota</td><td>Modell 9500</td><td></td></tr><tr><td>Blutdruckmessgerät</td><td>SunTech Medical, Großbritannien</td><td>Tango</td><td></td></tr><tr><td>Nahinfrarotspektroskopie</td><td>CAS Medical Systems, Inc., Branford, CT</td><td>FORE-SIGHT System</td><td></td></tr></tbody></table>

integration der hirngewebesättigungsüberwachung bei kardiopulmonaden-Übungstests bei patienten mit herzinsuffizienz

Integration of Brain Tissue Saturation Monitoring in Cardiopulmonary Exercise Testing in Patients with Heart Failure

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.

34 HF-Patienten und 17 gesunde Kontrollen wurden im Linkou Chang Gung Memorial Hospital in Taiwan registriert. Jedes Fach wurde einer kardiopulmonalen Übung unterzogen, die die SctO2-Überwachung durch NIRS beinhaltete. Kurz gesagt, sctO2 (Ruhe; Spitze) Werte waren in der HF-Gruppe deutlich niedriger (66,3 x 13,3%; 63,4 x 13,8%), als in der Steuerung (73,1 x 2,8%; 72 x 3,2%) Gruppe (Abbildung 1). In der HF-Gruppe wurden SctO2 i...

Dieses Protokoll integrierte die Nahinfrarotspektroskopie in herkömmliche kardiopulmonale Übungen, um die Beteiligung des zerebralen hämodynamischen Ansprechens an Derintoleranz bei Patienten mit Herzinsuffizienz zu identifizieren.

Integration der Hirngewebesättigungsüberwachung bei Kardiopulmonaden-Übungstests bei Patienten mit Herzinsuffizienz

Cerebral hypo-oxygenation during rest or exercise negatively impacts the exercise capacity of patients with heart failure with reduced ejection fraction ...

Der Grad der zerebralen Gewebesättigung bei Herzinsuffizienz spiegelt nachweislich funktionelle Leistungsfähigkeit und Krankheitsschwere wider und hat einen potenziellen prognostischen Wert. Die Radonüberwachung während der Übungstests hat einen klinischen Wert. Die mit NIRS gemessene Zerebralparese für Hirngewebe-Sauerstoffsättigung ist einfach und bequem.Dieses protokollintegrierte NIRS in herkömmliches CPET, um den Wert von Übungstests bei Patienten mit Herzinsuffizienz zu erhöhen. Demonstriert wird das Verfahren von Yu Chen Liu, einem Techniker aus unserem Labor. Um dieses Verfahren zu beginnen, reinigen Sie die Stirn des Patienten zweimal mit einem Alkoholpad, um Schweiß und Schmutz von der Haut zu entfernen.Besorgen Sie sich große NIRS-Sensoren, bei denen der Abstand zwischen Emitter und Detektor fünf cm beträgt, und legen Sie die Sensoren bilateral auf die Stirn. Stellen Sie sicher, dass die Sensoren sicher angeschlossen sind. Als nächstes eKG Elektroden auf die vordere Brust, bilaterale akromioklavikuläre Gelenke und niedrigen Rücken anwenden.Lassen Sie den Patienten auf dem Fahrradergometer sitzen und legen Sie die Armbinde des Sphygmomanometers darauf. Tragen Sie dann die

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Normothermic Ex Situ Herz Perfusion (ESHP), bewahrt das Herz in einem schlagen, semi-physiologischen Zustand. Wenn in einem Arbeitsmodus durchgeführt, bietet ESHP die Möglichkeit, anspruchsvolle Assessments des Spenders durchzuführen Herz Funktion und Orgel Lebensfähigkeit. Hier beschreiben wir unsere Methode zur myokardialen Leistungsbewertung während ESHP.

Normothermic Ex-Situ Herz Perfusion im Arbeitsmodus: Beurteilung der Herzfunktion und Stoffwechsel

Hämorrhagischer Schock ist eine schwere Komplikation bei schwer verletzten Patienten, die zu einer lebensbedrohlichen Sauerstoffunterversorgung führt. Wir präsentieren eine standardisierte Methode, um hämorrhagischen Schock durch Blutentnahme bei Schweinen zu induzieren, die von Hämodynamik und mikrozirkulärer zerebraler Sauerstoffversorgung geleitet wird.

Standardisierte hämorrhagische Schockinduktion geführt durch Zerebrale Oximetrie und erweiterte hämodynamische Überwachung bei Schweinen

Wir untersuchen die Wirkung von chirurgischen Masken auf die kardiopulmonale Funktion auf der Grundlage eines kardiopulmonalen Belastungstests (CPET). Diese Studie zeigt, dass chirurgische Masken die kardiopulmonale Belastungskapazität und Belüftung bei gesunden jungen Probanden verringern und das Tragen von Masken die aerobe Trainingskapazität bei weiblichen Probanden stärker beeinträchtigen kann als bei männlichen Probanden.

Auswirkungen von chirurgischen Masken auf die kardiopulmonale Funktion bei gesunden Probanden

Die Beurteilung der mikrovaskulären Funktion durch oxygenierungsempfindliche kardiale Magnetresonanztomographie in Kombination mit vasoaktiven Atemmanövern ist einzigartig in ihrer Fähigkeit, schnelle dynamische Veränderungen der myokardialen Oxygenierung in vivo zu beurteilen und kann daher als äußerst wichtige diagnostische Technik für die koronare Gefäßfunktion dienen.

Oxygenierungssensitive Herz-MRT mit vasoaktiven Atemmanövern zur nicht-invasiven Beurteilung der koronaren mikrovaskulären Dysfunktion

Ungleichgewichte im Hydratationsstatus können sich kurzfristig auf direkte und indirekte Determinanten der Sauerstoffaufnahme und des Pulses sowie auf die prognostischen Faktoren Morbidität und Mortalität bei ischämischen Herzerkrankungen auswirken. Dieses Protokoll beschreibt die Technik zur Beurteilung des Hydratationsstatus durch bioelektrische Impedanzvektoranalyse und kardiopulmonale Reaktion während des Belastungstests.

Bewertung des Hydratationsstatus durch bioelektrische Impedanzvektoranalyse bei Patienten mit ischämischer Herzkrankheit, die sich einem Belastungstest unterziehen

Die BrainBeats-Toolbox ist ein Open-Source-EEGLAB-Plugin, das entwickelt wurde, um EEG- und kardiovaskuläre (EKG/PPG) Signale gemeinsam zu analysieren. Es umfasst die Bewertung von herzschlagevozierten Potentialen (HEP), merkmalsbasierte Analysen und die Extraktion von Herzartefakten aus EEG-Signalen. Das Protokoll wird dazu beitragen, das Zusammenspiel von Gehirn und Herz durch zwei Linsen (HEP und Merkmale) zu untersuchen und so die Reproduzierbarkeit und Zugänglichkeit zu verbessern.

BrainBeats als Open-Source-EEGLAB-Plugin zur gemeinsamen Analyse von EEG- und kardiovaskulären Signalen

Dieses Protokoll integriert die Nahinfrarotspektroskopie (NIRS)-Technologie, um lokalisierte hämatologische und Oxygenierungsveränderungen an der präfrontalen Kortex-, Atmungs- (m.Intercostales) und Bewegungs- (m.Vastus Lateralis) Muskulatur während kardiopulmonaler Belastungstests zu beurteilen und so die Identifizierung zentraler und peripherer limitierender Faktoren zu ermöglichen, die die Trainingsleistung beeinflussen.

Verwendung von tragbaren Geräten mit Nahinfrarotspektroskopie zur Identifizierung zentraler und peripherer Einschränkungen während des Trainings

Erfahren Sie die Integration der Nahinfrarotspektroskopie in kardiopulmonale Belastungstests bei Herzinsuffizienz. Diese Methode erfasst zerebrale Gewebesättigung zur Bewertung von Belastungsintoleranz und verbessert die diagnostische Aussagekraft.

Integration der Hirngewebesättigungsüberwachung bei Kardiopulmonaden-Übungstests bei Patienten mit Herzinsuffizienz

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