Name: Integrazione del monitoraggio della saturazione dei tessuti cerebrali nei test di esercizio cardiopolmonare in pazienti con insufficienza cardiaca (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-10-01T15:00:00.000+00:00
Duration: 4 min 20 s
Description: Impara a integrare la spettroscopia nel vicino infrarosso nei test di esercizio cardiopolmonare per valutare la saturazione cerebrale nei pazienti con insufficienza cardiaca. Questo metodo migliora la capacità diagnostica e prognostica.

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Il paziente che ha partecipato all'esame di esercizio è profondamente apprezzato. Questa ricerca è stata sostenuta dal National Science Council, Taiwan (NMRPG3G6231/2/3), Chang Gung Memorial Hospital (Grant No. CMRPG3G0601/2), e Healthy Aging Research Center, Chang Gung University e il Taiwan Ministry of Education Higher Plowing Program (Grant Numbers EMRPD1H0351 e EMRPD1H0551).

Il seguente protocollo è stato approvato dal comitato etico del Chang Gung Memorial Hospital, Linkou, Taiwan. Il test di esercizio è stato effettuato in un laboratorio climatizzato con una temperatura atmosferica di 22-25 gradi centigradi, una pressione di 755-770 Torr e un'umidità relativa del 55-65%. Prima di ogni test, l'analizzatore di gas è stato calibrato seguendo le istruzioni del produttore utilizzando l'aria ambiente e una miscela di gas di concentrazione nota (FO2: 0.12; FCO2: 0,05; N2 come saldo). Il misuratore di flusso della turbina del sistema è stato calibrato con il metodo a 2 punti con 0,2 L/s e 2 L/s da un sistema di pompaggio automatico.
1. Preparazione: Posizionamento di sensori e registratori
<ol><li>Pulire la fronte due volte con un tampinno per rimuovere il sudore e lo sporco dalla pelle.</li>
	<li>Posizionare i sensori NIRS sulla fronte bilateralmente. Utilizzare un sensore di grandi dimensioni in cui la distanza tra emettitore e rivelatore è di 5 cm. La profondità di misura stimata è di 2,5 cm. Assicurarsi che i sensori siano collegati in modo sicuro.</li>
	<li>Fissare macchie di elettrocardiografia al torace anteriore, alle articolazioni acromioclavicolari bilaterali e alla parte bassa della schiena.</li>
	<li>Chiedi al paziente di sedersi sull'ergometro della bicicletta.</li>
	<li>Posizionare il bracciale dello sphygmomanometer.</li>
	<li>Indicare al paziente di indossare la maschera per l'analisi del gas. Assicurarsi che nessun gas fuoriesca attraverso l'orlo della maschera.</li>
	<li>Posizionare i sensori dell'ossimetro dell'impulso sul lobo dell'orecchio e sull'indice del paziente.</li>
</ol>2. Monitoraggio CPET e SctO2
<ol><li>Chiedere al paziente di riposare per almeno 2 min per ottenere un valore di base stabile, tra cui SctO2 e rapporto di scambio respiratorio.</li>
	<li>Chiedere al paziente di completare la fase di riscaldamento ad una velocità di lavoro di 10 W per 1 min sull'ergometro del ciclo.</li>
	<li>Aumentare la velocità di 10 W/min e chiedere al paziente di pedalare a circa 60 rpm fino a non riuscire a tenere il passo con una cadenza >50 rpm nonostante un forte incoraggiamento (test di esercizio sintomo-limitato).</li>
	<li>Calcolare automaticamente la media del valore SctO2 ogni secondo dai dati analizzati alla frequenza di 100 Hz.</li>
	<li>Misurare automaticamente la pressione sanguigna ogni 2 min dallo sphygmomanometer.</li>
	<li>Analizzare il respiro della componente gasale per respiro, inclusa la pressione di biossido di carbonio VO2 e end-tidal (PETCO2).</li>
	<li>Chiedere al paziente di completare la fase di recupero a un tasso di lavoro di 0 W per 2-6 min.</li>
</ol>

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</ol>

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

L'ossigenazione cerebrale monitorata in modo non invasivo e continuo dal NIRS è stata applicata in vari scenari, tra cui la chirurgia cardiovascolare13 e le analisi funzionali del cervello come quelle che stimanol'attivitàneurale 14 . Questo protocollo ha integrato la NIRS nella CPET convenzionale per identificare il coinvolgimento della risposta emodinamica cerebrale nell'intolleranza all'esercizio fisico nei pazienti con HF. Aumenta il valore dei test di esercizio nel det...

Il test di esercizio cardiopolmonare (CPET) è stato applicato in pazienti con insufficienza cardiaca con frazione di espulsione ridotta (HF) per molteplici scopi, tra cui la quantificazione della forma fisica cardiopolmonare, la prognosi, la diagnosi delle cause di limitazioni dell'esercizio fisico e prescrizioni di esercizi1,2,3. Durante i test, le variabili emodinamiche e i dati derivati dallo scambio automatico di gas vengono monitorati e analizzati. Il monitoraggio della saturazione di ossigeno del tessuto cerebrale (SctO2)ha un valore per la prognosi della classificazione e la gravità della malattia4,5.
La spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRS) utilizza la luce infrarossa per penetrare nel cranio e stimare l'ossigenazione del tessuto cerebrale continuamente e non invasiva6. Poiché l'ossiemoglobina e la deossiemoglobina hanno diversi spettri di assorbimento della luce e sono i cromofori primari che assorbono la luce, le loro concentrazioni possono essere misurate utilizzando la trasmissione della luce e l'assorbimento6,7. Tuttavia, anche gli assorbitori di luce di fondo disperdono la luce e possono influenzare la misurazione8. Questo studio ha adottato un NIRS risolto spazialmente per misurare SctO2 dal riposo al picco dell'esercizio9. Sono state emesse quattro lunghezze d'onda per compensare le perdite di dispersione dipendenti dalla lunghezza d'onda ed eliminare le interferenze di fondo, migliorando così la precisione10.
SctO2 rappresenta la percentuale di erogazione di ossigeno rispetto al consumo nel tessuto cerebrale. La desaturazione cerebrale è associata a un flusso sanguigno cerebrale interrotto (CBF), a una diminuzione della concentrazione di ossigeno arterioso e a un aumento del consumo di ossigeno del tessuto cerebrale11. Oltre all'insufficienza di uscita cardiaca, l'HF avanzato causa l'ipoperfusione cerebrale durante l'esercizio inducendo indirettamente vasoconstriction cerebrale attraverso la diminuzione della pressione arteriosa parziale dell'anidride carbonica (PaCO2) attraverso l'iperventilazione 12.
Il significato clinico dell'ossigenazione cerebrale in HF è stato rivelato da Chen et al.4. In primo luogo, sctO2 è stato significativamente diminuito nel gruppo HF rispetto ai controlli sani. SctO2 non solo è diminuito a riposo, ma anche diminuito ulteriormente durante l'esercizio. Non è osservato nel gruppo sano. In secondo luogo, SctO2rest e SctO2peak sono stati correlati con VO2peak, peptide natriuretico cerebrale (BNP), e pendenza di efficienza di assorbimento di ossigeno (OUES), tutti i quali sono marcatori prognostici stabiliti. Pertanto, SctO2rest e SctO2peak hanno molto probabilità di essere prognostico e riflettono la gravità della malattia nei pazienti HF. Un altro studio di Koike e altri ha suggerito che il cambiamento nell'ossiemoglobina cerebrale misurato sulla fronte dal riposo al picco di esercizio fisico era significativamente più basso nei non-sopravvissuti rispetto a quello dei sopravvissuti di pazienti con malattia coronarica5. Di conseguenza, l'ossigenazione cerebrale può essere impiegata per stratificare la gravità della malattia e la prognosi dei pazienti con HF.

<table><tbody><tr><td>Cicloergometro</td><td>Ergoline, Germania</td><td>Ergoselect 150P</td><td></td></tr><tr><td>Test da sforzo cardiopolmonare Analisi del gas</td><td>Cardinal-health Germany</td><td>MasterScreen CPX</td><td></td></tr><tr><td>Pulsossimetria da dito</td><td>Nonin Onyx, Plymouth, Minnesota</td> Sfigmomanometro <td>modello 9500</td><td></td></tr><tr><td></td><td>SunTech Medical, Regno Unito</td><td>Tango</td><td></td></tr><tr><td>Spettroscopia</td> <td>nel vicino infrarossoCAS Medical Systems, Inc., Branford, Sistema CT</td><td>FORE-SIGHT</td><td></td></tr></tbody></table>

integrazione del monitoraggio della saturazione dei tessuti cerebrali nei test di esercizio cardiopolmonare in pazienti con insufficienza cardiaca

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

L'ipoossigenazione cerebrale durante il riposo o l'esercizio influisce negativamente sulla capacità di esercizio dei pazienti con insufficienza cardiaca con frazione di espulsione ridotta (HF). Tuttavia, nei test clinici di esercizio cardiopolmonare (CPET), l'emodinamica cerebrale non viene valutata. La NIRS viene utilizzata per misurare la saturazione di ossigeno del tessuto cerebrale (SctO2)nel lobo frontale. Questo metodo è affidabile e valido ed è stato utilizzato in diversi studi. La SctO2 è più bassa sia durante il riposo che l'esercizio di picco nei pazienti con HF rispetto ai controlli sani (66,3 x 13,3% e 63,4 x 13,8% contro 73,1 x il 2,8% e 72 x 3,2%). SctO2 a riposo è significativamente linearizzato con il picco VO2 (r - 0,602), la pendenza di efficienza di assorbimento dell'ossigeno (r - 0,501), e il peptide natriuretico cerebrale (r -0,492), tutti prognostici riconosciuti e marcatori di gravità della malattia, indicando il suo potenziale valore prognostico. Lo SctO2 è determinato principalmente dalla pressione finale del CO2, dalla pressione arteriosa media e dall'emoglobina nella popolazione HF. Questo articolo illustra un protocollo che integra SctO2 utilizzando NIRS in CPET incrementale su un ergometro di biciclette calibrato.

Trentaquattro pazienti con HF e 17 controlli salutari sono stati arruolati al Linkou Chang Gung Memorial Hospital di Taiwan. Ogni soggetto è stato sottoposto a test di esercizio cardiopolmonare che incorporavano il monitoraggio SctO2 da parte del NIRS. In breve, i valori di SctO2 (riposo; picco) erano significativamente più bassi nel gruppo HF (66,3 x 13,3%; 63,4 x 13,8%), rispetto al controllo (73,1 - 2,8%; 72 x 3,2%) gruppo (Figura 1)....

Questo protocollo integrava la spettroscopia nel vicino infrarosso nei test di esercizio cardiopolmonare convenzionali per identificare il coinvolgimento della risposta emodinamica cerebrale nell'intolleranza all'esercizio in pazienti con insufficienza cardiaca.

Integrazione del monitoraggio della saturazione dei tessuti cerebrali nei test di esercizio cardiopolmonare in pazienti con insufficienza cardiaca

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

Il grado di saturazione cerebrale del tessuto nell'insufficienza cardiaca ha dimostrato di riflettere la capacità funzionale e la gravità della malattia e ha un potenziale valore prognostico. Il monitoraggio del radon durante i test di esercizio ha un valore clinico. La saturazione dell'ossigeno del tessuto cerebrale misurata dal NIRS è semplice e conveniente.Questo NIRS integrato nel protocollo è integrato nel CPET convenzionale per aumentare il valore dei test di esercizio nei pazienti con insufficienza cardiaca. A dimostrare la procedura sarà Yu Chen Liu, un tecnico del nostro laboratorio. Per iniziare questa procedura, pulire due volte la fronte del paziente con un tampone alcolico per rimuovere sudore e sporcizia dalla pelle.Ottenere grandi sensori NIRS in cui la distanza tra l'emettitore e il rivelatore è di cinque cm e posizionare i sensori sulla fronte, bilateralmente. Assicurarsi che i sensori siano collegati in modo sicuro. Successivamente applicare elettrodi EKG sul petto anteriore, articolazioni bilaterali acromioclavicolari e schiena bassa.Far sedere il paziente sull'ergometro della bicicletta e posizionare la fascia del figmomanometro su di essi. Quindi, indossare la

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Le risposte compensative integrati in un modello umano di emorragia

Per valutare la diffusione e vascolare risposte polmonari di esercitare, descriviamo la tecnica multipla di ispirazione capacità di diffusione di ossigeno per determinare il volume di sangue capillare e capacità di diffusione a membrana, così come l'ecocardiografia agitato contrasto salina per valutare il reclutamento di anastomosi arterovenose intrapolmonari.

La valutazione di polmonare capillare sanguigno Volume, Diffusione di membrana, e intrapolmonare artero-anastomosi durante l&#39;allenamento

Normotermica ex situ cuore aspersione (ESHP), conserva il cuore in uno stato di semi-fisiologico, palpitante. Quando eseguito in una modalità di lavoro, ESHP offre l'opportunità di eseguire valutazioni sofisticate del donatore attuabilità di funzione e organo di cuore. Qui, descriviamo il nostro metodo per la valutazione delle prestazioni del miocardio durante ESHP.

Normotermica Ex Situ cuore aspersione in modalità di lavoro: valutazione della funzione cardiaca e il metabolismo

Lo shock emorragico è una grave complicazione nei pazienti gravemente feriti, che porta a una sottoalimentazione pericolosa per la vita. Vi presentiamo un metodo standardizzato per indurre shock emorragico tramite astinenza da sangue nei maiali che è guidato dall'emodinamica e dall'ossigenazione cerebrale microcircolatoria.

Induzione da shock emorragico standardizzato guidato da ossimetria cerebrale e monitoraggio emodinamico esteso esteso nei suini

Studiamo l'effetto delle mascherine chirurgiche sulla funzione cardiopolmonare sulla base di un test da sforzo cardiopolmonare (CPET). Questo studio mostra che le mascherine chirurgiche riducono la capacità di esercizio cardiopolmonare e la ventilazione nei soggetti giovani sani e l'uso di maschere potrebbe influenzare la capacità di esercizio aerobico più nei soggetti di sesso femminile che in quelli di sesso maschile.

Effetti delle mascherine chirurgiche sulla funzione cardiopolmonare in soggetti sani

La valutazione della funzione microvascolare mediante risonanza magnetica cardiaca sensibile all'ossigenazione in combinazione con manovre di respirazione vasoattiva è unica nella sua capacità di valutare rapidi cambiamenti dinamici nell'ossigenazione miocardica in vivo e, quindi, può servire come tecnica diagnostica di fondamentale importanza per la funzione vascolare coronarica.

Risonanza magnetica cardiaca sensibile all'ossigenazione con manovre di respirazione vasoattiva per la valutazione non invasiva della disfunzione microvascolare coronarica

Gli squilibri dello stato di idratazione possono avere un effetto a breve termine sui determinanti diretti e indiretti dell'assorbimento di ossigeno e del polso e sui fattori prognostici di morbilità e mortalità nella cardiopatia ischemica. Questo protocollo descrive la tecnica per la valutazione dello stato di idratazione attraverso l'analisi del vettore di impedenza bioelettrica e la risposta cardiopolmonare durante il test da sforzo.

Valutazione dello stato di idratazione mediante analisi del vettore di impedenza bioelettrica in pazienti con cardiopatia ischemica sottoposti a test da sforzo

Il toolbox BrainBeats è un plug-in EEGLAB open source progettato per analizzare congiuntamente i segnali EEG e cardiovascolari (ECG/PPG). Include la valutazione dei potenziali evocati dal battito cardiaco (HEP), l'analisi basata sulle caratteristiche e l'estrazione di artefatti cardiaci dai segnali EEG. Il protocollo aiuterà a studiare l'interazione cervello-cuore attraverso due lenti (HEP e caratteristiche), migliorando la riproducibilità e l'accessibilità.

BrainBeats come plug-in EEGLAB open source per analizzare congiuntamente i segnali EEG e cardiovascolari

Questo protocollo integra la tecnologia NIRS (Near Infrared Spectroscopy) per valutare i cambiamenti ematologici e di ossigenazione localizzati a livello della corteccia prefrontale, dei muscoli respiratori (m.Intercostali) e locomotori (m.Vastus Lateralis) durante i test da sforzo cardiopolmonare, consentendo l'identificazione dei fattori limitanti centrali e periferici che influenzano le prestazioni dell'esercizio.

Utilizzo di dispositivi indossabili per spettroscopia nel vicino infrarosso per identificare le limitazioni centrali rispetto a quelle periferiche durante l'esercizio

Impara a integrare la spettroscopia nel vicino infrarosso nei test di esercizio cardiopolmonare per valutare la saturazione cerebrale nei pazienti con insufficienza cardiaca. Questo metodo migliora la capacità diagnostica e prognostica.

Integrazione del monitoraggio della saturazione dei tessuti cerebrali nei test di esercizio cardiopolmonare in pazienti con insufficienza cardiaca (Video) | JoVE Journal

Integrazione del monitoraggio della saturazione dei tessuti cerebrali nei test di esercizio cardiopolmonare in pazienti con insufficienza cardiaca

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