Name: 심부전 환자에서 심폐 운동 테스트에서 뇌 조직 포화 모니터링의 통합 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-10-01T15:00:00.000+00:00
Duration: 4 min 20 s
Description: 학습하세요 심부전 환자의 심폐 운동 테스트에 근적외선 분광법(NIRS)을 통합하여 뇌 조직 포화도를 모니터링하는 방법을. 이 기법은 뇌 혈역학 반응과 운동 불내성의 연관성을 평가하여 진단 가치를 높입니다.

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운동 테스트에 참여한 환자는 깊이 감사드립니다. 이 연구는 대만 국립 과학위원회 (NMRPG3G6231/2/3), 창궁 기념 병원 (그랜트 번호)에 의해 지원되었다. CMRPG3G0601/2) 및 건강한 노화 연구 센터, 창궁 대학 및 대만 교육부의 고등 교육 심층 경작 프로그램 (보조금 번호 EMRPD1H0351 및 EMRPD1H0551).

다음 의정서는 대만 링쿠장장궁 기념병원의 윤리위원회의 승인을 받았다. 운동 시험은 22-25 °C의 대기 온도, 755 ~ 770 Torr의 압력 및 55-65 %의 상대 습도를 가진 에어컨 실험실에서 수행되었습니다. 각 시험 전에, 가스 분석기는 실내 공기와 공지 된 농도의 가스 혼합물을 사용하여 제조업체의 지시에 따라 보정되었다 (FO2: 0.12; FCO2: 0.05; N2를 균형으로). 시스템의 터빈 유량계는 자동 펌핑 시스템에 의해 0.2L/s 및 2L/s의 2포인트 방식으로 보정되었습니다.
1. 준비 : 센서 및 레코더의 배치
<ol><li>알코올 패드로 이마를 두 번 청소하여 피부의 땀과 먼지를 제거합니다.</li>
	<li>NIRS 센서를 이마에 놓습니다. 이미터와 검출기 사이의 거리가 5cm인 대형 센서를 사용합니다. 예상 측정 깊이는 2.5cm입니다.</li>
	<li>전방 흉부, 양측 견봉 쇄골 관절 및 허리에 심전도 패치를 부착하십시오.</li>
	<li>환자가 자전거 인체 공학계에 앉게하십시오.</li>
	<li>sphygmomanometer의 완장을 놓습니다.</li>
	<li>환자에게 가스 분석을 위해 마스크를 착용하도록 지시합니다. 마스크 의 가장자리에 가스가 누출되지 않았는지 확인하십시오.</li>
	<li>환자의 귀 엽과 검지 손가락에 맥박 산소 측정기의 센서를 놓습니다.</li>
</ol>2. CPET 및 SctO2 모니터링
<ol><li>환자에게 SctO2 및 호흡 교환 비율을 포함한 안정적인 기준값을 얻기 위해 적어도 2 분 동안 휴식을 취하라고 지시하십시오.</li>
	<li>환자가 사이클 인체 측정기에서 1 분 동안 10 W의 작업 속도로 예열 단계를 완료하십시오.</li>
	<li>10 W/min의 비율을 증가시키고 강한 격려에도 불구하고 종지 >50 rpm을 따라잡지 못하는 때까지 약 60 rpm에서 페달을 밟도록 환자에게 요청하십시오 (증상 제한 운동 테스트).</li>
	<li>100Hz 주파수에서 스캔한 데이터에서 초당 자동으로 SctO2 값을 평균합니다.</li>
	<li>sphygmomanometer에 의해 자동으로 2 분마다 혈압을 측정합니다.</li>
	<li>VO2 및 단면 이산화탄소 압력(PETCO2)을포함한 호흡별 가스 성분 호흡을 분석한다.</li>
	<li>환자가 2-6 분 동안 0 W의 작업 속도로 회복 단계를 완료하십시오.</li>
</ol>

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</ol>

저자는 공개 할 것이 없다.

NIRS에 의해 비침습적으로 지속적으로 모니터링되는 대뇌 산소화는 심혈관수술(13)과 신경 활성을 추정하는 것과 같은 뇌 기능분석(14)을 포함한 다양한 시나리오에서 적용되고 있다. 이 프로토콜은 기존의 CPET에 NIRS를 통합하여 HF 환자에서 운동 불내성에서 대뇌 혈역학 반응의 개입을 식별합니다. 그것은 예후 및 질병 엄격을 결정하는 운동 시험의 가치를 증가합니다.
심장 기능 장애는 HF15환자에서 운동 불내성의 주요 원인으로 간주되었습니다. 그럼에도 불구하고, 임상 연구는 inotropic 또는 혈관 확장 에이전트가 운동 능력을 증가시키는 데 실패 것을 입증16,휴식 심장 기능과 피크 산소 소비 사이의 연관성은 약한17. 따라서, 심장 기능 장애는 HF 환자에서...

심폐 운동 테스트 (CPET)는 심폐 적합성의 정량화, 예후, 운동 제한의 진단 원인을 포함하여 여러 목표에 대한 감소 된 배출 분획 (HF)을 가진 심부전 환자에서 적용되었습니다. 운동 처방1,2,3. 테스트 중에 혈역학 변수와 자동 가스 교환에서 파생된 데이터를 모니터링하고 분석합니다. 대뇌 조직 산소 포화도 (SctO2)모니터링은 예후 및 질병 중증도4,5등급에 대한 값을 갖는다.
근적외선 분광법 (NIRS)은 적외선을 사용하여 두개골을 관통하고 뇌 조직 산소화를 지속적으로 및 비침습적으로추정합니다 6. 옥시헤모글로빈과 데옥시헤모글로빈은 다른 광 흡수 스펙트럼을 가지며 빛을 흡수하는 1차 크로모포어이기 때문에, 그들의 농도는 광 투과 및흡수를사용하여 측정될 수 있다6,7. 그러나, 배경 광 흡수기는 또한 빛을 산란하고 측정에 영향을 미칠 수 있습니다8. 이 연구는 SctO를 측정하기 위해 공간적으로 해결된 NIRS를 채택하여 SctO2를 나머지운동에서 최대 운동9로측정했습니다. 파장 의존적 산란 손실을 보정하고 배경 간섭을 제거하기 위해 4개의 파장이 방출되어 정확도10을향상시켰습니다.
SctO2는 대뇌 조직에서 산소 전달 대 소비의 비율을 나타낸다. 대뇌 채도는 중단된 대뇌 혈류량(CBF), 동맥 산소 농도 감소, 대뇌 조직 산소 소비 량증가(11)와관련이 있다. 심장 출력 부족 이외에, 고급 HF는 과호흡을 통해 이산화탄소의 동맥 부분 압력을 감소시켜 간접적으로 뇌 혈관 수축을 유도하여 운동 중 뇌 저관류를 일으킵니다. 12.
HF에 있는 뇌 산소화의 임상 중요성은 첸외. 4에의해 밝혀졌습니다. 첫째, SctO2는 건강한 대조군과 비교하여 HF 군에서 현저히 감소하였다. SctO2뿐만 아니라 휴식감소뿐만 아니라 운동 하는 동안 더 감소. 건강한 그룹에서는 관찰되지 않습니다. 둘째, SctO2rest 및 SctO2peak는 VO2peak,뇌 내분비 펩티드 (BNP), 및 산소 섭취 효율 경사 (OUES)와 상관관계가 있었으며, 모두 예후 마커가 확립되었습니다. 따라서, SctO2rest 및 SctO2peak는 HF 환자에서 예후및 질병 중증도를 반영할 가능성이 매우 높다. Koike 등에서 또 다른 연구는 휴식에서 피크 운동에 이마에서 측정 대뇌 oxyhemoglobin의 변화가 관상 동맥 질환 환자의 생존자에 비해 비 생존자에서 상당히 낮았다는 것을 제안했다5. 그러므로, 대뇌 산소화는 HF를 가진 환자의 질병 엄격 그리고 예후를 계층화하기 위하여 이용될 수 있습니다.

<table><tbody><tr><td>자전거 에르</td><td>고미터 Ergoline, 독일</td><td>Ergoselect 150P</td><td></td></tr><tr><td>심폐 운동 테스트 가스 분석</td><td>Cardinal-health 독일</td><td>MasterScreen CPX</td><td></td></tr><tr><td>손가락 맥박 산소 측정</td><td>Nonin Onyx, Plymouth, Minnesota</td><td>모델 9500</td><td></td></tr><tr><td>혈압계</td><td>SunTech Medical, 영국</td><td>Tango</td><td></td></tr><tr><td>근적외선 분광법</td><td>CAS Medical Systems, Inc., 브랜포드, CT</td><td>FORE-SIGHT 시스템</td><td></td></tr></tbody></table>

심부전 환자에서 심폐 운동 테스트에서 뇌 조직 포화 모니터링의 통합

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

휴식 또는 운동 중 대뇌 저산소화는 감소 된 배출 분획 (HF)와 심장 마비 환자의 운동 능력에 부정적인 영향을 미친다. 그러나, 임상 심폐 운동 시험에서 (CPET), 대뇌 혈역학평가되지 않습니다. NIRS는 전두엽에서 대뇌 조직 산소 포화도(SctO2)를측정하는 데 사용됩니다. 이 방법은 신뢰할 수 있고 유효하며 여러 연구에서 활용되었습니다. SctO2는 건강한 대조군(66.3±13.3% 및 63.4±13.8% 대 73.1±2.8% 및 72±3.2%)보다 HF 환자에서 휴식 및 피크 운동 시 모두 낮다. SctO2 의 나머지는 피크 VO2 (r = 0.602), 산소 섭취 효율 경사(r = 0.501), 및 뇌 natriuretic 펩티드(r = -0.492)와 현저하게 선형 상관관계가 있으며, 모두 예후 및 질병 심각도 마커, 그것의 잠재적인 예 후 값을 나타내는. SctO2는 주로 HF 집단에서 말단CO2 압력, 평균 동맥 압력 및 헤모글로빈에 의해 결정된다. 이 문서에서는 NIRS를 사용하여 SctO2를 보정된 자전거 인체측정기의 증분 CPET에 통합하는 프로토콜을 보여 줍니다.

대만 링쿠 창궁 기념병원에는 HF 환자 34명과 건강한 대조군 17명이 등록되었다. 각 대상자는 NIRS에 의해 SctO2 모니터링을 통합심폐 운동 테스트를 받았다. 간단히 말해서, SctO 2(rest; peak) 값은 HF 군에서 현저히 낮았다(66.3±13.3%, 63.4±13.8%,) 대조군(73.1±2.8%, 72±3.2%)보다 그룹(그림 1)을참조하십시오. HF군에서, SctO 2rest(SctO2rest)와피크 SctO 2(SctO2peak)는뇌 내수성 펩티드(BNP), VO2peak및 OUES(-0.561 ~ 0.677, p&lt; 0.001)와 선형으로 상관관계가 있었다. 그림 2).</stron...

이 프로토콜은 심부전 환자에서 운동 과민증에서 대뇌 혈역학 반응의 참여를 확인하기 위해 기존의 심폐 운동 테스트에 근적외선 분광법을 통합했습니다.

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

심부전의 대뇌 조직 포화 정도는 기능성 용량과 질병 심각도를 반영하는 것으로 입증되었으며 잠재적인 예후 가치를 가지고 있습니다. 운동 테스트 중 라돈 모니터링은 임상 적 가치를 가지고 있습니다. NIRS에 의해 측정된 대뇌 조직 산소 포화도는 간단하고 편리합니다.이 프로토콜 통합 NIRS는 심부전 환자에서 운동 테스트의 가치를 높이기 위해 기존의 CPET에 통합. 절차를 시연하는 것은 우리 실험실의 기술자 인 Yu Chen Liu가 될 것입니다. 이 절차를 시작하려면 환자의 이마를 알코올 패드로 두 번 청소하여 피부에서 땀과 먼지를 제거하십시오.방사체와 검출기 사이의 거리가 5cm인 대형 NIRS 센서를 확보하고 센서를 이마에 배치하여 양자간. 센서가 안전하게 부착되었는지 확인합니다. 다음으로 전방 가슴에 EKG 전극, 양측 아로마오플라비안 관절 및 허리를 적용합니다.환자가 자전거 인체공학계에 앉아서 스피그마노미터의 완장을 놓습니다. 그런 다음 환자를 위한 가스 분석 마스크를 착용하여 환자의 검지 손가락에 펄스 산소계용 센서를 배치합니다. 먼저, 환자에게 뇌조직 산소 포화도 및 호흡기 교환비를 포함한 안정적인 기준값을 얻기 위해 적어도 2분 동안 휴식을 취하도록 지시한다.다음으로, 환자가 1분 동안 10와트의 작업 속도로 사이클 인체공학계의 워밍업 스테이지를 완료해야 한다. 분당 10와트까지 속도를 늘린 다음 강한 격려에도 불구하고 50rpm 이상의 흐름을 따라잡지 못할 때까지 환자에게 약 60 rpm에서 페달을 밟도록 요청하십시오. 자동으로 100 Hz의 주파수에서 스캔 된 데이터에서 뇌 조직 산소 포화 값을 매 초마다 평균.자동으로 스피그마노미터와 2 분마다 혈압을 측정합니다.산소 섭취량과 최종 조수 이산화탄소 압력을 포함하여 가스 성분, 호흡을 분석합니다. 그런 다음 환자가 2~6분 동안 0와트의 작업 속도로 회복 단계를 완료하도록 한다. 이 연구에서는, 심부전 환자와 건강한 통제는 NIRS에 의하여 뇌 조직 산소 포화 감시를 통합하는 심폐 운동 시험을 겪었습니다.대뇌 조직 산소 포화 값은 대조군보다 심부전 그룹에서 상당히 낮게 보입니다. 심부전 그룹에서, 대뇌 조직 산소 포화는 휴식과 피크에 뇌 나트리우레틱 펩티드, 피크 산소 섭취량 및 산소 섭취량 효율 경사와 선형 상관 관계가 있습니다. 특히, 대뇌 조직 산소 포화는 휴식 시 말조 이산화탄소의 부분압력에 의해 결정되며, 헤모글로빈은, 그리고 휴식 시

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폐 재활 널리 호흡기 질환의 관리에 인식하고 있습니다. 성공적으로 폐 재활의 핵심 구성 요소는 권장되는 운동 훈련을 준수합니다. 본 프로토콜의 목적은 연속 데이터 추적 기술이 정확하게 소정 호기성 훈련 강도에 부착을 측정하는 데 사용될 수있는 방법을 설명하는 것이다.

폐 재활 운동 준수를 연구하는 지속적인 데이터 추적 기술을 사용하여

이 프로토콜의 목적은 인간의 혈액량 적자 보상기구의 전체 통합을 정량화하는데 사용될 수있는 인간 출혈 비 침습적 실험 모델로 하체 부압을 사용하여 단축 된 중앙 혈액량을 보상 응답을 측정하는 방법을 보여주는 것이다 .

출혈의 인간 모델의 통합 보상 적 응답

Normothermic 전 situ 심장 관류 (ESHP) 치는, 반 생리 적인 상태에서 마음을 유지 합니다. 작업 모드에서 수행 될 때 ESHP 심장 기능 및 장기 생존을 기증자의 정교한 평가 수행할 수 있는 기회를 제공 합니다. 여기, 우리는 ESHP 동안 심근 성능 평가 대 한 우리의 방법을 설명합니다.

작업 모드에 Situ 심장 관류 Ex normothermic: 심장 기능 및 대사 평가

출혈성 쇼크는 심각한 부상을 입은 환자에서 심각한 합병증으로 생명을 위협하는 산소 공급 부족으로 이어집니다. 우리는 혈역학 및 미세 순환 대뇌 산소에 의해 유도되는 돼지에 있는 혈액 철수를 통해 출혈성 충격을 유도하는 표준화한 방법을 제시합니다.

돼지의 뇌산소측정및 확장된 혈역학적 모니터링에 의해 유도된 표준화된 출혈성 쇼크 유도

수술용 마스크가 심폐 기능에 미치는 영향을 심폐 운동 검사(CPET)를 기반으로 연구합니다. 이 연구는 수술용 마스크가 건강한 젊은 피험자의 심폐 운동 능력과 환기를 감소시키고 마스크 착용이 남성 피험자보다 여성 피험자의 유산소 운동 능력에 더 많은 영향을 미칠 수 있음을 보여줍니다.

건강한 피험자의 심폐 기능에 대한 수술용 마스크의 효과

혈관 활성 호흡 조작과 결합된 산소 민감성 심장 자기 공명 영상에 의한 미세혈관 기능 평가는 생체 내 심근 산소화의 급격한 동적 변화를 평가할 수 있는 능력에서 독보적이며, 따라서 관상 동맥 혈관 기능에 매우 중요한 진단 기법이 될 수 있습니다.

관상 동맥 미세혈관 기능 장애의 비침습적 평가를 위한 혈관 활성 호흡 기동을 사용한 산소 민감성 심장 MRI

수분 상태 불균형은 허혈성 심장 질환의 산소 섭취 및 맥박의 직간접적인 결정 요인과 이환율 및 사망률 예후 인자에 단기적인 영향을 미칠 수 있습니다. 이 프로토콜은 운동 스트레스 테스트 중 생체 전기 임피던스 벡터 분석 및 심폐 반응을 통해 수분 상태를 평가하는 기술을 설명합니다.

운동 스트레스 검사를 받는 허혈성 심장 질환 환자의 생체 전기 임피던스 벡터 분석에 의한 수화 상태 평가

BrainBeats 도구 상자는 EEG 및 심혈관(ECG/PPG) 신호를 공동으로 분석하도록 설계된 오픈 소스 EEGLAB 플러그인입니다. 여기에는 HEP(Heartbeat-evoked Potentials) 평가, 기능 기반 분석 및 EEG 신호에서 심장 아티팩트 추출이 포함됩니다. 이 프로토콜은 두 개의 렌즈(HEP 및 기능)를 통해 뇌-심장 상호 작용을 연구하는 데 도움이 되어 재현성과 접근성을 향상시킵니다.

EEG 및 심혈관 신호를 공동으로 분석하기 위한 오픈 소스 EEGLAB 플러그인인 BrainBeats

이 프로토콜은 근적외선 분광법(NIRS) 기술을 통합하여 심폐 운동 검사 중 전전두엽 피질, 호흡기(m.Intercostales) 및 운동 운동(m.Vastus Lateralis) 근육의 국소 혈액 및 산소 농도 변화를 평가하여 운동 수행에 영향을 미치는 중추 및 말초 제한 요인을 식별할 수 있습니다.

Near-Infrared Spectroscopy 웨어러블 장치를 사용하여 운동 중 중추 및 주변 장치 제한 식별

허혈성 심장 마비의 치료를위한 유전자 전달의 방법은 심근 경색의 돼지 모델을 사용하여 설명합니다. 우리 간단하고 재현성 방법은 우리가 쉽게 매우 간단하고 재현성 방법으로 다양한 유전자 전송의 효능을 평가할 수 있습니다.

잠복기 모델에서 허혈성 심장 마비에 대한 유전자 전송

학습하세요 심부전 환자의 심폐 운동 테스트에 근적외선 분광법(NIRS)을 통합하여 뇌 조직 포화도를 모니터링하는 방법을. 이 기법은 뇌 혈역학 반응과 운동 불내성의 연관성을 평가하여 진단 가치를 높입니다.

심부전 환자에서 심폐 운동 테스트에서 뇌 조직 포화 모니터링의 통합

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