September 22nd, 2023
Nierównowaga stanu nawodnienia może mieć krótkoterminowy wpływ na bezpośrednie i pośrednie determinanty poboru tlenu i pulsu oraz czynniki prognostyczne zachorowalności i śmiertelności w chorobie niedokrwiennej serca. Protokół ten opisuje technikę oceny stanu nawodnienia poprzez analizę wektora impedancji bioelektrycznej i odpowiedzi krążeniowo-oddechowej podczas wysiłku wysiłkowego.
Nasz protokół ma na celu kliniczne wykazanie użyteczności oceny stanu nawodnienia za pomocą analizy impedancji biologicznej u pacjentów z chorobą niedokrwienną serca oraz porównanie stanu nawodnienia z reakcją krążeniowo-oddechową, ocenianą za pomocą wysiłkowego testu wysiłkowego. Ostatnio stan nawodnienia został zaproponowany jako czynnik związany z objętością osocza, zdolny do modyfikowania przepływu krwi i lepkości, wpływając na objętość skurczową, częstość akcji serca i różnicę tlenu w tętniczo-żylnych, które są wyznacznikami poboru tlenu. Biorąc pod uwagę mniej zbadane obszary stanu nawodnienia, równowagi i odpowiedzi krążeniowo-oddechowej u pacjentów z chorobą niedokrwienną serca, istotne stają się zastosowania metod alternatywnych, takich jak analiza impedancji bioelektrycznej w ocenie stanu nawodnienia.
Zgodnie z naszymi wynikami, znaczenie zrozumienia złożonej roli zmienionego stanu nawodnienia związanego z empiryczną reakcją krążeniowo-oddechową i sprawnością fizyczną może zagrozić rokowaniu choroby u pacjentów z chorobą niedokrwienną serca. Procedurę zademonstrują Pablo Zermeno-Ugalde i Alexandra Rodriguez-Guillen, studenci studiów magisterskich oraz Hugo Radillo-Alba, wysoce wyspecjalizowany kardiolog w dziedzinie rehabilitacji kardiologicznej w moim laboratorium. Na początek wyjaśnij pacjentowi procedurę i zbierz informacje o płci, wieku, wadze i wzroście.
Poinstruuj pacjenta, aby usunął wszelkie metalowe przedmioty, takie jak zegarki, pierścionki, bransoletki, naszyjniki, buty i skarpetki. Ułóż pacjenta w pozycji leżącej na noszach. Upewnij się, że ręce i nogi utrzymują odstęp kątowy od 30 do 45 stopni, a dłonie są skierowane do góry.
Oczyść obszar za pomocą pada nasączonego 70% alkoholem etylowym. Aby umieścić elektrody proksymalne na dłoni, najpierw umieść jedną elektrodę na nadgarstku, tuż między stawem nadgarstka półksiężycowatym, łódeczkowatym a stawem łokciowo-promieniowym. Następnie umieść kolejną elektrodę na środkowym palcu, tuż za stawem śródręczno-paliczkowym.
Zapewnij odległość co najmniej pięciu do 10 centymetrów między elektrodami, aby uniknąć interakcji elektroda-elektroda. Następnie umieść dystalne elektrody na stopie, jedną elektrodę na kostce na stawie między wewnętrzną i zewnętrzną kostką a tragankiem, a drugą elektrodę między stawami śródstopno-paliczkowymi trzeciego palca, trzymając elektrody w pewnej odległości od siebie. Najpierw podłącz okrągły wylot przewodów z tyłu urządzenia.
Zamocuj przewody prowadnicy ręcznej, łącząc czerwony klips na nadgarstku i klips na środkowym palcu. Następnie podłącz przewody prowadzące stopę elektrod dystalnych, umieszczając czerwony klips na kostce i klips na trzecim palcu. Sprawdź, czy wszystkie klipsy są umieszczone na krawędzi elektrody skórnej.
Włącz urządzenie, naciskając przycisk włączania. Natychmiast obserwuj wartości na ekranie i poczekaj od 30 do 60 sekund, aż dane dotyczące rezystancji i reaktancji ustabilizują się. Następnie zarejestruj wartości rezystancji i reaktancji.
Wyłącz urządzenie, naciskając przycisk wyłączania. Po zakończeniu pomiaru zdejmij czerwone i czarne klipsy na dłoń i stopę. Następnie ostrożnie wyjmij elektrody skórne i wyrzuć je.
Pobierz i otwórz oprogramowanie BIVA. W arkuszu populacji RXE wybierz pełny wiersz zgodnie z populacją, która ma zostać oceniona. Skopiuj wybrane dane i wklej je do drugiego wiersza.
Kliknij arkusz tematów i wypełnij informacje znajdujące się w drugim wierszu, takie jak identyfikator pacjenta w kolumnie pierwszej. W kolumnie drugiej wartość parametru Seq powinna zawsze wynosić jeden. W kolumnach trzeciej i czwartej należy podać nazwisko i imię pacjenta.
W kolumnie piątej należy wskazać płeć pacjenta. Dodać wartości rezystancji i reaktancji w kolumnach szóstej i siódmej. Wpisać wzrost pacjenta w kolumnie ósmej i wagę w kolumnie dziewiątej.
W kolumnie 10 (Kod populacji) należy wskazać wartość z zakresu od 1 do 13, która pojawia się w pierwszej kolumnie arkusza populacji referencyjnej. W kolumnie 11 kod grupy dodaj wartość z zakresu od jednego do 10, aby wybrać pacjenta do oceny. Następnie wskaż wiek pacjenta w kolumnie 12.
Kliknij opcję uzupełnienia w menu głównym i kliknij oblicz, aby uzyskać wartości rezystancji i reaktancji, dostosowane wysokością w kolumnach 13 i 14. Następnie kliknij arkusz wykresu punktowego, a zostanie wyświetlony wykres reaktancji rezystancji. W oknie dialogowym Wybierz grupy wybierz opcję grupy i kliknij przycisk OK. Zinterpretuj stan nawodnienia na podstawie wykresu.
Przed eksperymentem upewnij się, że pacjent spełnia wymagania wstępne testu i poproś pacjenta o założenie wygodnego ubrania. Wyjaśnij pacjentowi protokół EST i zarejestruj płeć, wiek, wagę i wzrost w systemie EST. Następnie przymocuj dopasowaną do rozmiaru maskę EST na twarzy pacjenta.
Poczekaj, aż elementy analizy gazów w sprzęcie EST skalibrują się automatycznie, upewniając się, że CO2 w środowisku nie przekracza 1 200 PPM. Aby połączyć 12-odprowadzeniowe elektrody elektrokardiograficzne na klatce piersiowej pacjenta, najpierw umieść cztery elektrody na ramionach, jedną na prawym ramieniu nad kością wyrostka barkowego, jedną na lewym ramieniu nad kością wyrostka barkowego, jedną na prawym brzegu żebrowym i jedną na lewym brzegu żebrowym. Następnie umieść sześć elektrod na klatce piersiowej, V1 na drugiej przestrzeni międzyżebrowej i nad prawą granicą mostka, V2 na drugiej przestrzeni międzyżebrowej i lewej granicy mostka.
Umieść V4 na czwartej przestrzeni międzyżebrowej, krzyżując się z lewą linią śródobojczykową, V3 między V2 i V4, V5 na piątej przestrzeni międzyżebrowej, na poziomie lewej przedniej linii pachowej, a V6 sześć na szóstej przestrzeni międzyżebrowej na poziomie lewej środkowej linii pachowej. Wykonaj spirometrię spoczynkową, instruując pacjenta, aby wdychał tak głęboko, jak to możliwe. Następnie wskaż, aby wydychać powietrze tak szybko i mocno, jak to możliwe, starając się utrzymać co najmniej sześć sekund wysiłku wydechu.
Oceń natężoną objętość wydechową w ciągu jednej sekundy oraz parametry natężonej pojemności życiowej podane w systemie EST i wybierz najlepsze wartości osiągnięte przez pacjenta. Oceń warunki serca, takie jak wyjściowy elektrokardiogram, tętno i ciśnienie krwi, aby upewnić się, że pacjent nie przedstawia czynników ograniczających przed rozpoczęciem EST, i obserwuj chód pacjenta, upewniając się, że nie wykazuje on zaburzeń chodzenia. Monitoruj i oceniaj EST, zwracając uwagę na ciśnienie krwi, tętno i zmiany śladu elektrokardiograficznego co trzy minuty.
Kontynuuj monitorowanie percepcji wszelkich objawów i odczuwanego wysiłku fizycznego za pomocą skali Borga. Po zakończeniu EST monitoruj ciśnienie krwi, tętno i EKG pacjenta w okresie rekonwalescencji. Upewnij się, że te parametry powracają do wartości linii bazowej.
Wyodrębnij i zarejestruj dane krążeniowo-oddechowe, takie jak ekwiwalenty metaboliczne, pobór tlenu i tętno tlenu, z oprogramowania EST. Wykres reaktancji oporności uzyskany przy użyciu tego protokołu posłużył do sklasyfikowania stanu nawodnienia jako euhydratacji, hiperhydratacji i hipohydratacji. Reprezentatywne dane dotyczące impedancji od dwóch pacjentów sklasyfikowały ich stan nawodnienia jako hipernawodnienie i hipohydratację.
Wartości EST dla tych pacjentów sugerują, że nieprawidłowy stan nawodnienia może indukować niższą odpowiedź krążeniowo-oddechową, o czym świadczą niższe wartości ekwiwalentów metabolicznych, pobór tlenu i tętno tlenowe tętna. Analiza impedancji bioelektrycznej jest praktyczną, nieinwazyjną i opłacalną metodą, którą można wykorzystać do oszacowania składu ciała w warunkach klinicznych. Ale została również zaproponowana jako alternatywna metoda oceny stanu nawodnienia, wykazująca przewagę nad innymi metodami, takimi jak test biomarkerów lub rozcieńczanie izotopów.
Nasze reprezentatywne wyniki sugerują, że nieprawidłowy stan nawodnienia może indukować niższą odpowiedź krążeniowo-oddechową, jak zaobserwowano w przypadku poboru tlenu, zwłaszcza gdy występuje nadmierne nawodnienie. Chociaż stan nawodnienia może być ściśle związany z reakcją krążeniowo-oddechową u pacjentów z chorobą niedokrwienną serca, zastosowanie analizy impedancji bioelektrycznej do oceny stanu nawodnienia stanowi wiarygodną i ustandaryzowaną metodę w badaniach klinicznych.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Niniejsze badanie analizuje wpływ stanu nawodnienia na pobór tlenu i odpowiedź krążkowo-oddechową u pacjentów z chorobą niedokrwienną serca. Protokół wykorzystuje analizę wektorową impedancji bioelektrycznej podczas testów wysiłkowych w celu oceny poziomu nawodnienia.
Hydration status assessment using bioelectrical impedance vector analysis (BIVA) provides a standardized, non-invasive approach to de-risking cardiopulmonary response variability in ischemic heart disease (IHD) patients. Integrating hydration profiling with exercise stress test outputs enhances predictive confidence in early discovery and translational research pipelines. This capability supports portfolio-level decisions by clarifying physiological contributors to cardiopulmonary endpoints.
BIVA-based hydration assessment fits within the continuum from early discovery through preclinical research, bridging physiological measurement and mechanistic understanding in IHD.