Name: Integración de la monitorización de la saturación del tejido cerebral en las pruebas de ejercicio cardiopulmonar en pacientes con insuficiencia cardíaca (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-10-01T15:00:00.000+00:00
Duration: 4 min 20 s
Description: Aprende a integrar la espectroscopia infrarroja en pruebas de ejercicio cardiopulmonar para evaluar la saturación cerebral en pacientes con insuficiencia cardíaca. Este método mejora el diagnóstico y pronóstico clínico.

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El paciente que participó en las pruebas de ejercicio es profundamente apreciado. Esta investigación fue apoyada por el Consejo Nacional de Ciencia, Taiwán (NMRPG3G6231/2/3), Chang Gung Memorial Hospital (Grant No. CMRPG3G0601/2), y el Centro de Investigación para el Envejecimiento Saludable, la Universidad Chang Gung y el Programa de Arado Profundo de Educación Superior del Ministerio de Educación de Taiwán (Números de subvención EMRPD1H0351 y EMRPD1H0551).

El siguiente protocolo fue aprobado por el comité de ética en Chang Gung Memorial Hospital, Linkou, Taiwán. La prueba de ejercicio se llevó a cabo en un laboratorio climatizado con una temperatura atmosférica de 22-25 oC, presión de 755 a 770 Torr, y humedad relativa de 55-65%. Antes de cada ensayo, el analizador de gas se calibraba siguiendo las instrucciones del fabricante utilizando aire de la sala y una mezcla de gas de concentración conocida (FO2: 0.12; FCO2: 0.05; N2 como saldo). El caudalímetro de la turbina del sistema fue calibrado por el método de 2 puntos con 0,2 L/s y 2 L/s mediante un sistema de bombeo automático.
1. Preparación: Colocación de sensores y grabadoras
<ol><li>Limpie la frente dos veces con una almohadilla de alcohol para eliminar el sudor y la suciedad de la piel.</li>
	<li>Coloque los sensores NIRS en la frente bilateralmente. Utilice un sensor grande en el que la distancia entre el emisor y el detector sea de 5 cm. La profundidad de medición estimada es de 2,5 cm. Asegúrese de que los sensores estén bien conectados.</li>
	<li>Coloque parches de electrocardiografía en el tórax anterior, las articulaciones acromioclaviculares bilaterales y la parte inferior de la espalda.</li>
	<li>Pida al paciente que se sente en el ergómetro de la bicicleta.</li>
	<li>Coloque el brazalete del esfigmomanómetro.</li>
	<li>Indique al paciente que use la máscara para el análisis de gas. Asegúrese de que no haya fugas de gas a través del borde de la máscara.</li>
	<li>Coloque los sensores del oxímetro de pulso en el lóbulo del oído del paciente y en el dedo índice.</li>
</ol>2. Monitoreo de CPET y SctO2
<ol><li>Dígale al paciente que descanse durante al menos 2 minutos para obtener un valor basal estable, incluyendo SctO2 y la relación de intercambio respiratorio.</li>
	<li>Pida al paciente que complete la etapa de calentamiento a una velocidad de trabajo de 10 W durante 1 min en el ergometro de ciclo.</li>
	<li>Aumente la velocidad en 10 W/min y pida al paciente que pedalee alrededor de 60 rpm hasta que no se mantenga al día con una cadencia >50 rpm a pesar de un fuerte estímulo (pruebas de ejercicio limitadas por síntomas).</li>
	<li>Promedio del valor SctO2 automáticamente a partir de los datos escaneados a la frecuencia de 100 Hz.</li>
	<li>Mida la presión arterial cada 2 minutos automáticamente por el esfigmomanómetro.</li>
	<li>Analice el componente de gas respiración por respiración, incluyendo VO2 y la presión de dióxido de carbono de marea final (PETCO2).</li>
	<li>Pida al paciente que complete la etapa de recuperación a una velocidad de trabajo de 0 W durante 2-6 min.</li>
</ol>

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<li>Davie, S. N., Grocott, H. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+of+extracranial+contamination+on+regional+cerebral+oxygen+saturation%3A+a+comparison+of+three+cerebral+oximetry+technologies%5BTitle%5D)+AND+%22Anesthesiology%22%5BJournal%5D)">Impact of extracranial contamination on regional cerebral oxygen saturation: a comparison of three cerebral oximetry technologies.</a> Anesthesiology. 116 (4), 834-840 (2012).</li>
<li>Ogoh, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+decrease+in+spatially+resolved+near-infrared+spectroscopy-determined+frontal+lobe+tissue+oxygenation+by+phenylephrine+reflects+reduced+skin+blood+flow%5BTitle%5D)+AND+%22Anesthesia+and+Analgesia%22%5BJournal%5D)">A decrease in spatially resolved near-infrared spectroscopy-determined frontal lobe tissue oxygenation by phenylephrine reflects reduced skin blood flow.</a> Anesthesia and Analgesia. 118 (4), 823-829 (2014).</li>
</ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

La oxigenación cerebral monitoreada no invasiva y continuamente por NIRS se ha aplicado en varios escenarios, incluyendo la cirugía cardiovascular13 y análisis funcionales cerebrales como los que estiman la actividad neuronal14. Este protocolo integró NIRS en el CPET convencional para identificar la implicación de la respuesta hemodinámica cerebral en la intolerancia al ejercicio en pacientes con IC. Aumenta el valor de las pruebas de ejercicio para determinar el pronóstico...

Las pruebas de ejercicio cardiopulmonar (CPET) se han aplicado en pacientes con insuficiencia cardíaca con fracción de eyección reducida (HF) para múltiples objetivos, incluyendo la cuantificación de la aptitud cardiopulmonar, pronóstico, diagnóstico de las causas del ejercicio, y las prescripciones de ejercicio1,2,3. Durante las pruebas, se supervisan y analizan las variables hemodinámicas y los datos derivados del intercambio automático de gas. La monitorización de la saturación de oxígeno del tejido cerebral (SctO2)tiene valor para el pronóstico de clasificación y la gravedad de la enfermedad4,5.
La espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS) utiliza luz infrarroja para penetrar en el cráneo y estimar la oxigenación del tejido cerebral de forma continua y no invasiva6. Dado que la oxihemoglobina y la desoxihemoglobina tienen diferentes espectros de absorción de luz y son los cromóforos primarios que absorben la luz, sus concentraciones se pueden medir mediante la transmisión y absorción de luz6,7. Sin embargo, los absorbedores de luz de fondo también dispersan la luz y pueden influir en la medida8. Este estudio adoptó un NIRS resuelto espacialmente para medir SctO2 desde el descanso hasta el ejercicio máximo9. Se emitieron cuatro longitudes de onda para compensar las pérdidas de dispersión dependientes de la longitud de onda y eliminar la interferencia de fondo, mejorando así la precisión10.
SctO2 representa la proporción de suministro de oxígeno frente al consumo en el tejido cerebral. La desaturación cerebral se asocia con la interrupción del flujo sanguíneo cerebral (CBF), disminución de la concentración de oxígeno arterial y aumento del consumo de oxígeno del tejido cerebral11. Aparte de la insuficiencia de salida cardíaca, la IC avanzada causa hipoperfusión cerebral durante el ejercicio al inducir indirectamente vasoconstricción cerebral a través de la disminución de la presión parcial arterial de dióxido de carbono (PaCO2) a través de la hiperventilación 12.
La importancia clínica de la oxigenación cerebral en la IC fue revelada por Chen et al.4. En primer lugar, SctO2 se redujo significativamente en el grupo de ONDAS decay/a en comparación con los controles saludables. SctO2 no sólo se reduce en reposo, sino que también disminuye aún más durante el ejercicio. No se observa en el grupo sano. En segundo lugar, SctO2rest y SctO2peak se correlacionaron con VO2peak,péptido natriurético cerebral (BNP) y pendiente de eficiencia de admisión de oxígeno (OUES), todos los cuales son marcadores de pronóstico establecidos. Por lo tanto, SctO2rest y SctO2peak son muy propensos a ser pronóstico y reflejan la gravedad de la enfermedad en pacientes con IC. Otro estudio de Koike y otros sugirieron que el cambio en la oxihemoglobina cerebral medido en la frente desde el descanso hasta el ejercicio máximo fue significativamente menor en los no sobrevivientes en comparación con el de los sobrevivientes de pacientes con enfermedad de las arterias coronarias5. Por lo tanto, la oxigenación cerebral puede emplearse para estratificar la gravedad de la enfermedad y el pronóstico de los pacientes con IC.

<table><tbody><tr><td>Bicicleta ergométrica</td><td>Ergoline, Alemania</td><td>Ergoselect 150P</td><td></td></tr><tr><td>Pruebas de esfuerzo cardiopulmonar Análisis de gases</td><td>Cardinal-health Alemania</td><td>MasterScreen CPX</td><td></td></tr><tr><td>Oximetría de pulso de dedo</td><td>Nonin Onyx, Plymouth, Minnesota</td><td>Modelo 9500</td><td></td></tr><tr><td>Esfigmomanómetro</td><td>SunTech Medical, Reino Unido</td><td>Tango</td><td></td></tr><tr><td>Espectroscopía</td> <td>de infrarrojo cercanoCAS Medical Systems, Inc., Branford, sistema CT</td><td>FORE-SIGHT</td><td></td></tr></tbody></table>

integración de la monitorización de la saturación del tejido cerebral en las pruebas de ejercicio cardiopulmonar en pacientes con insuficiencia cardíaca

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

La hipooxigenación cerebral durante el descanso o el ejercicio afecta negativamente la capacidad de ejercicio de pacientes con insuficiencia cardíaca con fracción de eyección reducida (HF). Sin embargo, en las pruebas de ejercicio cardiopulmonar clínico (CPET), no se evalúa la hemodinámica cerebral. NIRS se utiliza para medir la saturación de oxígeno del tejido cerebral (SctO2) en el lóbulo frontal. Este método es fiable y válido y se ha utilizado en varios estudios. SctO2 es más bajo durante el descanso y el ejercicio máximo en pacientes con IC que en controles saludables (66,3 a 13,3% y 63,4 a 13,8% frente a 73,1 a 2,8% y 72 a 3,2%). SctO2 en reposo está significativamente correlacionado linealmente con el pico VO2 (r - 0,602), la pendiente de eficiencia de la admisión de oxígeno (r a 0,501), y el péptido natriurético cerebral (r -0,492), todos los cuales son reconocidos pronóstico y marcadores de gravedad de la enfermedad, lo que indica su potencial valor pronóstico. SctO2 se determina principalmente por la presión de CO2 de marea final, la presión arterial media y la hemoglobina en la población de HF. Este artículo muestra un protocolo que integra SctO2 utilizando NIRS en CPET incremental en un ergómetro de bicicleta calibrado.

Treinta y cuatro pacientes con IC y 17 controles saludables fueron inscritos en linkou Chang Gung Memorial Hospital, Taiwán. Cada sujeto se sometió a pruebas de ejercicio cardiopulmonar que incorporaron la monitorización de SctO2 por NIRS. En resumen, los valores de SctO2 (descanso; pico) fueron significativamente más bajos en el grupo de ONDAS de ci.F. (66,3 a 13,3%; 63,4 a 13,8%, que en el control (73,1 a 2,8%; 72 a 3,2%) grupo(Figura 1</strong...

Este protocolo integró la espectroscopia infrarroja cercana en las pruebas de ejercicio cardiopulmonar convencionales para identificar la implicación de la respuesta hemodinámica cerebral en la intolerancia al ejercicio en pacientes con insuficiencia cardíaca.

Integración de la monitorización de la saturación del tejido cerebral en las pruebas de ejercicio cardiopulmonar en pacientes con insuficiencia cardíaca

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

Se ha demostrado que el grado de saturación del tejido cerebral en la insuficiencia cardíaca refleja la capacidad funcional y la gravedad de la enfermedad y tiene un valor pronóstico potencial. La monitorización del radón durante las pruebas de ejercicio tiene valor clínico. La saturación de oxígeno del tejido cerebral medida por NIRS es simple y conveniente.Este protocolo integró NIRS en CPET convencional para aumentar el valor de las pruebas de ejercicio en pacientes con insuficiencia cardíaca. Demostrando el procedimiento estará Yu Chen Liu, un técnico de nuestro laboratorio. Para comenzar este procedimiento, limpie la frente del paciente dos veces con una almohadilla de alcohol para eliminar el sudor y la suciedad de la piel.Obtener grandes sensores NIRS en los que la distancia entre el emisor y el detector es de cinco cm y colocar los sensores en la frente, bilateralmente. Asegúrese de que los sensores estén bien conectados. A continuación aplicar electrodos EKG en el pecho anterior, articulaciones acromioclaviculares bilaterales y espalda baja.Haga que el paciente se siente en el ergómetro de la bicicleta y coloque el brazalete del esfigmomanómetro en ellos. A continuación, u

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La rehabilitación pulmonar es ampliamente reconocido en la gestión de las enfermedades respiratorias. Un componente clave de la rehabilitación pulmonar con éxito es la adherencia a la práctica de ejercicio recomendado. El objetivo del presente protocolo es describir cómo la tecnología de seguimiento continuo de datos se puede utilizar para medir con precisión la adhesión a una intensidad de entrenamiento aeróbico prescrito.

El uso de la tecnología de seguimiento de datos continua para Estudiar Ejercicio Adherencia en Rehabilitación Pulmonar

El propósito de este protocolo es para demostrar las técnicas para la medición de respuestas compensatorias a la reducción del volumen sanguíneo central utilizando una menor presión negativa cuerpo como un modelo experimental no invasivo de la hemorragia humana que se puede usar para cuantificar la integración total de los mecanismos de compensación a déficit de volumen de sangre en los seres humanos .

Las respuestas compensatorias integradas en un modelo humano de la hemorragia

Para evaluar la difusión y la vasculatura pulmonar respuestas al ejercicio, se describe la técnica de la capacidad de difusión de oxígeno de varias de inspiración para determinar el volumen de sangre capilar y la capacidad de difusión de la membrana, así como agitado ecocardiografía de contraste salino para evaluar el reclutamiento de anastomosis arteriovenosas intrapulmonares.

Evaluación del volumen de sangre capilar pulmonar, la membrana Capacidad de Difusión y intrapulmonar arteriovenosa anastomosis durante el ejercicio

Normotérmica ex situ corazón perfusión (ESHP), conserva el corazón en un estado semi-fisiológico, paliza. Cuando se realiza en un modo de trabajo, ESHP proporciona la oportunidad de realizar evaluaciones sofisticadas de donantes viabilidad de función y órgano de corazón. Aquí, describimos nuestro método para la evaluación del desempeño miocardio durante ESHP.

Normotérmica Ex Situ corazón perfusión en modo de trabajo: evaluación de la función cardiaca y el metabolismo

El shock hemorrágico es una complicación grave en pacientes gravemente heridos, lo que conduce a un suboferta de oxígeno potencialmente mortal. Presentamos un método estandarizado para inducir shock hemorrágico a través de la extracción de sangre en cerdos que se guía por la hemodinámica y la oxigenación cerebral microcirculatoria.

Inducción de choque hemorrágico estandarizada guiada por oximetría cerebral y monitoreo hemodinámico extendido en cerdos

Estudiamos el efecto de las mascarillas quirúrgicas sobre la función cardiopulmonar a partir de una prueba de esfuerzo cardiopulmonar (ECP). Este estudio muestra que las mascarillas quirúrgicas reducen la capacidad de ejercicio cardiopulmonar y la ventilación en sujetos jóvenes sanos y el uso de mascarillas podría afectar la capacidad de ejercicio aeróbico más en sujetos femeninos que en sujetos masculinos.

Efectos de las mascarillas quirúrgicas sobre la función cardiopulmonar en sujetos sanos

La evaluación de la función microvascular mediante resonancia magnética cardíaca sensible a la oxigenación en combinación con maniobras respiratorias vasoactivas es única en su capacidad para evaluar cambios dinámicos rápidos en la oxigenación miocárdica in vivo y, por lo tanto, puede servir como una técnica diagnóstica de importancia crítica para la función vascular coronaria.

Resonancia magnética cardíaca sensible a la oxigenación con maniobras de respiración vasoactiva para la evaluación no invasiva de la disfunción microvascular coronaria

Los desequilibrios en el estado de hidratación pueden tener un efecto a corto plazo sobre los determinantes directos e indirectos de la absorción de oxígeno y el pulso, y los factores pronósticos de morbilidad y mortalidad en la cardiopatía isquémica. Este protocolo describe la técnica para la evaluación del estado de hidratación a través del análisis vectorial de impedancia bioeléctrica y la respuesta cardiopulmonar durante la prueba de esfuerzo.

Evaluación del estado de hidratación mediante análisis vectorial de impedancia bioeléctrica en pacientes con cardiopatía isquémica sometidos a prueba de esfuerzo

La caja de herramientas BrainBeats es un complemento de EEGLAB de código abierto diseñado para analizar conjuntamente señales de EEG y cardiovasculares (ECG/PPG). Incluye la evaluación de potenciales evocados por latidos cardíacos (HEP), análisis basado en características y extracción de artefactos cardíacos a partir de señales de EEG. El protocolo ayudará a estudiar la interacción cerebro-corazón a través de dos lentes (HEP y características), mejorando la reproducibilidad y la accesibilidad.

BrainBeats como plugin de EEGLAB de código abierto para analizar conjuntamente señales EEG y cardiovasculares

Este protocolo integra la tecnología de espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS) para evaluar los cambios hematológicos y de oxigenación localizados en los músculos de la corteza prefrontal, respiratorio (m.Intercostales) y locomotor (m.Vastus Lateralis) durante las pruebas de esfuerzo cardiopulmonar, lo que permite la identificación de factores limitantes centrales y periféricos que afectan el rendimiento del ejercicio.

Uso de dispositivos portátiles de espectroscopia de infrarrojo cercano para identificar las limitaciones centrales frente a las periféricas durante el ejercicio

Aprende a integrar la espectroscopia infrarroja en pruebas de ejercicio cardiopulmonar para evaluar la saturación cerebral en pacientes con insuficiencia cardíaca. Este método mejora el diagnóstico y pronóstico clínico.

Integración de la monitorización de la saturación del tejido cerebral en las pruebas de ejercicio cardiopulmonar en pacientes con insuficiencia cardíaca (Video) | JoVE Journal

Integración de la monitorización de la saturación del tejido cerebral en las pruebas de ejercicio cardiopulmonar en pacientes con insuficiencia cardíaca

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