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Artigo de método

Avaliação do fluxo sanguíneo da perna com eco-Doppler durante exercício extensor de joelho unipodal em ambiente não controlado

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DOI:

10.3791/65746

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15 de dezembro de 2023

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1Centre for Physical Activity Research, Copenhagen University Hospital, 2Department of Clinical Physiology and Nuclear Medicine, Copenhagen University Hospital, 3Department of Biomedical Sciences, Faculty of Health and Medical Sciences, University of Copenhagen, 4Department of Nutrition, Exercise and Sports, Integrated Physiology Group, 5Neurovascular Research Laboratory, Faculty of Life Sciences and Education, University of South Wales, 6Department of Anaesthesiology and Intensive Care, Copenhagen University Hospital, Hvidovre Hospital

Neste artigo

Resumo

Este estudo teste-reteste avaliou o fluxo sanguíneo da perna medido pela técnica de ultrassom Doppler durante o exercício extensor do joelho unipodal. A confiabilidade intra-dia, inter-dia e interexaminadores do método foi investigada. A abordagem demonstrou alta confiabilidade intradiária e aceitável entre os dias. No entanto, a confiabilidade interexaminadores foi inaceitavelmente baixa durante o repouso e com baixas cargas de trabalho.

Resumo

O ultrassom Doppler revolucionou a avaliação do fluxo sanguíneo de órgãos e é amplamente utilizado em pesquisas e cenários clínicos. Embora a avaliação baseada em ultrassonografia com Doppler da contração do fluxo sanguíneo muscular da perna seja comum em estudos em humanos, a confiabilidade desse método requer investigação adicional. Portanto, o objetivo deste estudo foi investigar a confiabilidade intra-dia do teste-reteste, teste-reteste inter-dias e interexaminadores do ultrassom Doppler para avaliar o fluxo sanguíneo da perna durante o repouso e as extensões graduadas de joelho unipodal (0 W, 6 W, 12 W e 18 W), com a sonda ultrassonográfica sendo removida entre as medidas. O estudo incluiu trinta indivíduos saudáveis (idade: 33 ± 9,3, homens/mulheres: 14/16) que visitaram o laboratório em dois dias experimentais diferentes, separados por 10 dias. O estudo não controlou os principais fatores de confusão, como estado nutricional, hora do dia ou estado hormonal. Nas diferentes intensidades de exercício, os resultados demonstraram alta confiabilidade intra-dia com coeficiente de variação (CV) variando de 4,0% a 4,3%, confiabilidade aceitável entre os dias com CV variando de 10,1% a 20,2% e confiabilidade interexaminadores com CV variando de 17,9% a 26,8%. Portanto, em um cenário clínico da vida real, onde o controle de vários fatores ambientais é um desafio, o ultrassom Doppler pode ser usado para determinar o fluxo sanguíneo da perna durante o exercício submáximo de extensor do joelho unipodal com alta confiabilidade intradiária e confiabilidade aceitável entre os dias quando realizada pelo mesmo ultrassonografista.

Introdução

O ultrassom Doppler, introduzido na década de 1980, tem sido extensivamente utilizado para determinar a contração do fluxo sanguíneo muscular, particularmente no modelo monopodal joelho-extensor, permitindo a mensuração do fluxo sanguíneo na artéria femoral comum (AFC) durante a ativação de pequena massa muscular 1,2,3,4,5,6 . A tecnologia de fluxo sanguíneo baseada no ultrassom Doppler tem fornecido informações valiosas sobre a regulação vascular em várias populações, incluindo adultos saudáveis7,8, indivíduos com diabetes9, hipertensão arterial 10, DPOC 11,12 e insuficiência cardíaca 13,14.

Uma vantagem do ultrassom Doppler é sua não invasividade em relação a outros métodos de determinação do fluxo sanguíneo, como a termodiluição, podendo ser combinado com cateterismo arterial e venoso, se necessário 3,4,6,15. Também permite a medição da velocidade do fluxo sanguíneo batimento a batimento, permitindo a detecção de mudanças rápidas16. No entanto, as medidas sanguíneas baseadas no Doppler apresentam limitações, incluindo dificuldades na obtenção de registros estáveis durante o movimento excessivo dos membros em intensidades de exercício quase máximas e a necessidade de acessibilidade do ultrassom ao vaso sanguíneo alvo, excluindo avaliações durante a bicicleta ergométrica15. Assim, o modelo extensor de joelho unipodal é adequado para avaliação de FME por meio do ultrassom Doppler durante exercício dinâmico em intensidades submáximas17, minimizando a influência das limitações cardíacas e pulmonares relacionadas ao exercício e facilitando comparações entre indivíduos saudáveis e pacientes com doençascardiopulmonares11.

Apesar de amplamente utilizado, a confiabilidade inter-diária do modelo extensor de joelho unipodal utilizando o ultrassom Doppler não foi investigada em maior escala nas últimas décadas, com estudos prévios envolvendo populações pequenas (n = 2)3,18,19,20.

O objetivo deste estudo foi investigar (1) a confiabilidade teste-reteste intra-dia, (2) a confiabilidade teste-reteste inter-dias e (3) a confiabilidade interexaminadores do ultrassom Doppler para avaliação de FME durante exercício extensor de joelho unipodal a 0 W, 6 W, 12 W e 18 W. As medidas foram realizadas em um cenário clinicamente realístico, onde a sonda foi removida entre as medidas. É importante notar que vários fatores ambientais intrínsecos e extrínsecos sabidamente influenciadores da FLL não foram controlados durante as medidas, o que poderia introduzir variabilidade e afetar a confiabilidade. Considerando os avanços na tecnologia do ultrassom Doppler e nos softwares de análise de fluxo sanguíneo, levantamos a hipótese de que, mesmo em um ambiente não controlado, a confiabilidade aceitável intra e inter-dia das medidas de FME poderia ser alcançada em todas as intensidades quando realizada pelo mesmo ultrassonografista.

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Protocolo

O estudo foi avaliado pelo Comitê Regional de Ética da Região da Capital da Dinamarca (processo nº H-21054272), que determinou tratar-se de um estudo de qualidade. De acordo com a legislação dinamarquesa, o estudo foi aprovado localmente pelo Conselho de Pesquisa e Melhoria da Qualidade interno do Departamento de Fisiologia Clínica e Medicina Nuclear de Rigshospitalet (processo nº. KF-509-22). O estudo foi realizado de acordo com as diretrizes da Declaração de Helsinque. Todos os sujeitos assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido antes da inscrição. Foram incluídos no estudo homens e mulheres, ≥18 anos. Foram excluídos indivíduos com doença arterial periférica, insuficiência cardíaca, doença neurológica e musculoesquelética que dificultasse o esforço de EKE, e sintomas de doença nas 2 semanas anteriores ao estudo.

1. Configuração do participante

  1. Coloque o participante na cadeira extensora de joelhos unipodal com o encosto do participante apoiado na cadeira (Figura 1 Suplementar). Vestir o participante com roupas íntimas que possibilitem o acesso à região inguinal com uma sonda de ultrassom.
  2. Coloque três eletrodos de ECG (ver Tabela de Materiais) no participante. Colocar os eletrodos no lado direito da parede torácica no terceiro espaço intercostal, no lado esquerdo no terceiro espaço intercostal e no lado esquerdo no décimo primeiro espaço intercostal para que os eletrodos fiquem equidistantes do coração.
  3. Coloque o participante em um ângulo de >90 graus entre o abdome e a coxa.
  4. Ajuste o braço conectando a cadeira extensora de joelho único ao volante para permitir que o participante estenda o joelho completamente.
  5. Amarre a perna do participante firmemente ao pedal da cadeira para evitar o uso de músculos na parte inferior do membro.
  6. Coloque uma cadeira ou um banco para estabilizar a perna inativa.
    NOTA: O ângulo de >90 graus é considerado um mínimo. O aumento do ângulo abrirá a área inguinal permitindo melhor acesso à artéria femoral com a sonda de ultrassom. Essa abordagem é frequentemente usada quando os indivíduos têm adiposidade abdominal que pode interferir no exame.
    A adição de resistência à cadeira extensora de joelho unipodal é feita de forma diferente dependendo do tipo e modelo e, portanto, não é descrita em detalhes. Tanto a intensidade absoluta quanto a relativa podem ser relatadas. Para relatar a intensidade relativa, realize um teste até a exaustão em um dia anterior.

2. Instalação do aparelho de ultrassom

  1. Pressione o botão Ativar .
  2. Pressione Paciente para criar um arquivo onde o exame será salvo. Mova o cursor para "novo paciente" e pressione enter. Preencha o "ID do paciente", mova o cursor para "Create" e pressione Enter (Figura 2 Suplementar e Figura 3 Suplementar).
  3. Pressione a sonda, escolha a sonda linear (9 MHz) e aplique o gel de ultrassom (consulte a Tabela de materiais) na sonda.
    OBS: Não é possível salvar os dados do participante sem a atribuição de um "ID do Paciente". A atribuição de mais dados a esta ficha é possível, mas não necessária para que o exame seja realizado.

3. Ultrassonografia com Doppler

  1. Operar a sonda linear com a mão mais próxima do participante e colocá-la na região inguinal. Encontre o melhor corte arterial para obter medidas de FME cuidadosamente. Este está abaixo do ligamento inguinal e 3-4 cm acima da bifurcação da artéria femoral comum em um segmento reto da artéria.
  2. Segure a sonda perpendicularmente ao vaso. Pressione o botão 2D e faça uma imagem transversal da artéria femoral comum (AFC).
  3. Otimize o ganho e a profundidade, que devem ser mantidos durante todo o experimento, para garantir que a artéria esteja no meio da tela e que o sangue esteja preto. Gire o botão Ganho no sentido horário para aumentar o ganho e no sentido anti-horário para diminuir o ganho. Gire a Profundidade no sentido horário para aumentar a profundidade e no sentido anti-horário para diminuí-la.
    NOTA: Consulte a Figura Suplementar 2 e a Figura Suplementar 3 para a localização dos botões e a Figura Suplementar 4 para uma imagem de ultrassom otimizada com ganho e profundidade.
  4. Enquanto estiver no modo 2D, pressione Congelar uma vez e role usando o trackball para encontrar uma imagem sistólica final. Execute isso sob orientação de ECG, parando a imagem no final da onda T.
  5. Pressione Medir uma vez e mova o cursor para a camada íntima superficial da artéria e pressione Enter. Mova o cursor para a camada íntima profunda da artéria e, em seguida, pressione Enter para obter o diâmetro no final da sístole. O diâmetro será mostrado no canto superior esquerdo.
  6. Pressione Congelar e gire a sonda 90 graus no sentido horário, mantendo a artéria no meio da tela e mantendo-a paralela à artéria para criar uma visão longitudinal. Pressione o botão de onda de pulso PW e pressione Measure. Isso criará um menu suspenso no lado direito da tela. Mova o cursor para CFA e pressione enter.
  7. Mova o cursor para "Auto" e pressione Enter. Mova o cursor para "Volume de fluxo" e pressione Enter. Mova o cursor para "Ao vivo" e pressione Enter para obter o rastreamento e concluir pressionando Medir uma vez.
  8. Obter a velocidade no menor ângulo de insonação possível e sempre abaixo de 60 graus. Gire o botão Ângulo de direção no sentido horário para diminuí-lo e no sentido anti-horário para aumentá-lo. Gire o botão de correção de ângulo para garantir que o traço seja obtido com o cursor horizontal à artéria, como mostra a Figura 4 Suplementar.
  9. Pressione Sample vol ., para ajustar de acordo com a largura da artéria e manter-se afastado das paredes da artéria. Para diminuir o tamanho da amostra, pressione a seta para a esquerda. Para aumentar o tamanho da amostra, pressione a seta para a direita.
  10. Obter o traçado da velocidade do fluxo sanguíneo com visualização simultânea em 2D da artéria e feedback audiovisual da velocidade do sangue. Certifique-se de que o som está ligado girando o botão Som no sentido horário.
  11. Obtenha o primeiro rastreamento durante o repouso sentado por um mínimo de 30 s e pressione Image Store duas vezes para salvar o rastreamento. Em seguida, instrua o participante a manter um ritmo de 60 rodadas por minuto (RPM) durante o teste e a utilizar apenas o músculo quadríceps para realizar as extensões de perna e manter o músculo isquiotibiais relaxado. Mantenha a sonda fixa durante todo o experimento.
  12. Instruir o participante a manter um ritmo de 60 voltas por minuto (RPM) a 0 W e utilizar apenas o músculo quadríceps para realizar as extensões de perna e manter o músculo isquiotibiais relaxado. Mantenha a sonda fixa durante todo o experimento e pressione Image Store duas vezes para salvar o rastreamento.
  13. Adicione resistência e peça ao participante que complete pelo menos 150 s de exercício antes de obter os 30 s de traço e, em seguida, pressione Image Store duas vezes para salvar o traço.

4. Quantificação do fluxo sanguíneo

  1. Depois que todas as imagens forem obtidas, pressione Review.
  2. Pressione Track Ball e mova o cursor para a imagem de desejo e clique duas vezes em Enter.
  3. Quando o rastreamento desejado aparecer, pressione Medir e mova o cursor para "Volume de fluxo" no menu suspenso no lado direito da tela e pressione Enter.
  4. Mova o cursor para a imagem de ultrassom 2D, pressione Enter e arraste o cursor até atingir o diâmetro medido durante o repouso e pressione Enter novamente.
  5. Gire o botão Selecionar cursor no sentido horário duas vezes e escolha os 30 s de rastreamento que serão mostrados entre duas linhas verticais rolando o trackball e pressionando Enter.
  6. Calcule o FLL como o produto da velocidade média do sangue (cm/s) e da área de secção transversa da artéria femoral (cm2), que será mostrado no canto superior esquerdo.
    NOTA: Realizar controle de qualidade antes da análise de dados por inspeção visual do traço e excluir ondas de pulso afetadas por artefatos de movimento, bem como batimentos cardíacos irregulares. É possível ajustar a correção do ângulo após a conclusão do exame girando o botão Angle Corr ., no sentido horário para diminuí-lo, e no sentido anti-horário para aumentá-lo, para garantir que o cursor esteja horizontal em relação à artéria.

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Resultados

Participantes
De maio de 2022 a outubro de 2022, um total de trinta homens e mulheres saudáveis foram recrutados para participar do estudo. Todos os participantes não tinham histórico de doenças cardiovasculares, metabólicas ou neurológicas. Eles não foram instruídos a fazer qualquer mudança em seus hábitos habituais, incluindo cafeína, álcool, nicotina, exercícios vigorosos ou quaisquer outros fatores que pudessem potencialmente afetar a função vascular.

Procedimen...

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Discussão

Este estudo avaliou a confiabilidade da metodologia de ultrassom Doppler para avaliar o fluxo sanguíneo da perna (FML) durante o exercício submáximo de extensor de joelho unipodal em participantes saudáveis. Os resultados indicaram alta confiabilidade intradia e aceitável entre os dias, enquanto a confiabilidade interexaminadores mostrou-se inaceitável em repouso e a 0 W.

Embora a remoção da sonda entre as medições pareça ter pouco impacto, a diferença na confiabilidade entre as medições intra...

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Divulgações

Os autores declaram que a pesquisa foi conduzida na ausência de quaisquer relações comerciais ou financeiras que pudessem ser interpretadas como um potencial conflito de interesses.

Agradecimentos

O Centro de Pesquisa em Atividade Física (CFAS) é apoiado pela TrygFonden (bolsas ID 101390 e ID 20045. JPH foi apoiado por subsídios de Helsefonden e Rigshospitalet. Durante este trabalho, o RMGB foi suportado por um post.doc. concessão de Rigshospitalet.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
EKO GELEKKOMED A7SDK-7500 Holstebro
RStudio, versão 1.4.1717R Projeto para Computação Estatística
CadeiraIsso foi construído a partir de uma bicicleta ergômetro e um assento de carro de propriedade do Professor Bengt Saltin. A construção em aço foi construída por um especialista que a fez sob medida.
Aparelho de ultrassom equipado com uma sonda linear (9 MHz, Logic E9)GE HealthcareDesconhecidoGE Healthcare, Milwaukee, WI, EUA
         Gel de ultrassom
Saltin

Referências

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