Pulsvågshastighet Testning i Baltimore Longitudinal Study of Aging

Summary

Pulsvågshastighet (PWV) mätning bedömer arterial styvhet genom en tonometri baserat system som mäter den hastighet med vilken det arteriella tryckvågen färdas längs den arteriella trädet, typiskt approximera den tid som det tar för denna våg att färdas från den nedåtgående aorta (med användning av den karotiska artär som ett surrogat) till lårbensartären. Carotid-lårbens PWV ökar två-till trefaldigt över vuxen livslängd.

Abstract

Carotid-lårbens pulsvågshastighet anses vara den gyllene standarden för mätning av centrala artärstelhet som erhållits genom icke-invasiva metoder ^1. Ämnen placeras i ryggläge och fick vila stilla under åtminstone 10 min före starten av testet. Korrekt manschettstorlek väljs och ett blodtryck uppnås med hjälp av en oscillometrisk enhet. En i ett vilande blodtryck har erhållits, är tryckvågformer förvärvas från de rätta femorala och högra gemensamma halsartärerna. Systemet beräknar sedan automatiskt transittidspulsen mellan dessa två platser (med hjälp av halspulsådern som ett surrogat för den nedåtgående aorta). Mätningar kroppsyta används för att bestämma den sträcka som pulsvågen mellan de två provtagningsställen. Detta avstånd divideras sedan med den tid pulstransit vilket resulterar i pulsvågshastigheten. Mätningarna utförs i tre exemplar och medelvärdet används för anallys.

Introduction

Pulsvågshastighet (PWV) anses vara den gyllene standarden i bedömningen av artärstelhet ^2. Även om det inte använts kliniskt i USA har det valideras och används i stor utsträckning i kliniska situationer i hela Europa ^3. Förändringar i PWV har korrelerats med kardiovaskulära riskfaktorer som högt blodtryck, fetma, nedsatt glukostolerans, och höga blodfetter. Högre aorta stelhet har associerats med ökad risk för en första kardiovaskulär händelse ^4, muskelmassa nedgång ^5, och långsammare gånghastighet hos patienter med perifer arteriell sjukdom ^6. Bedömning av PWV åstadkommes genom analys av den hastighet med vilken en puls av blod färdas från halspulsådern till den femorala artären ^7. Det är en relativt enkel metod med mycket reproducerbara resultat. Tekniska framsteg fortsätter att förenkla förfarandet, minska operatörsberoende och minska den tid som krävs förexamen. Det system som används i vårt laboratorium är producerad av SphygmoCorand använder en EKG och ett hifi-tonometern att förvärva vågformer från halspulsådern och femorala pulser. Programmet analyserar sedan dessa variabler för att bestämma hastigheten av en) uppskatta den tid som pulsvågen tar att färdas mellan carotis-och lårbens platser genom att referera till tidpunkten för tryckvågen ankomsten till varje arteriell plats relativt de elektrokardiografiska vågformerna 2) dividera det uppmätta avståndet mellan de två platserna vid den beräknade tiden. Ju närmare tillsammans provtagningsställena, desto mindre exakt blir PWV, vilket begränsar användningen av denna metod till större fartyg, såsom femur och halsartärerna. Förutom att bestämma PWV, kan systemet beräkna trycket i aorta ascendens genom att applicera en överföringsfunktion på den vågform som alstras av den radiella puls ⁸ som är den "centrala tryck" och det tryck som mest direkt påverkar hjärtat vid tiden för utstötning. Denna information kan hjälpa till vid bedömningen av artärsystemets påverkan på den vänstra kammaren på ett tillförlitligt och icke-invasiv sätt ^9. Alternativa tekniker som används för undersökning av kärlstyvhet, såsom hals distensibility via eko spårning, kräver en hel del tekniskt kunnande och är mer tidskrävande än PWV. Echo spårning också utnyttjar allmänt video-bildanalys och därmed noggrannheten i dessa mätningar är begränsade ^3. Andra tekniker för att undersöka kärlförändringar inkluderar bedömning av halspulsådern-intima medial tjocklek (IMT) som ger resultat närmare anknytning till aterosklerotisk progression även om tvärsnitts och tvärgående bilder som erhålls kan ge en grov uppskattning av carotid elastance. Denna metod är dock plågas av några av samma begränsningar som de distensibility studier som beskrivits ovan. Som forskare fortsätter att titta på rollen artärstelhet spelar i olika sjukdomstillstånd,PWV mätning kommer sannolikt att fortsätta att ge en kvantitativ och reproducerbar surrogatmått.

Protocol

1. Procedur

1. Öppna mjukvaran via genvägen på skrivbordet genom att dubbelklicka på ikonen.
2. Klicka Patient för att aktivera patientskärmen.
3. För att skriva in en ny patient i databasen genom att klicka på knappen Ny i patient sökområdet, och klicka sedan på Ja för att bekräfta att du vill skriva in en ny patient.
4. Skriv in patientuppgifter såsom efternamn, förnamn, födelsedatum och kön. Klicka på Spara-knappen för att gå vidare till nästa steg.
5. Klicka på PWA eller PWV-knappen för att utföra mätningen. Om endast en av dessa lägen finns, finns det ingen anledning att klicka på knappen, helt enkelt gå vidare till studieskärmen.

2. Central Blodtrycksmätning Använda Pulse Wave Analysis (PWA)

1. Klicka på Studie-knappen för att komma in studieparametrar. Ange brachialis trycket tas från en kalibrerad blodtrycksmätare och andra uppgifter som du vill inkludera.
2. Click på Capture Data-knappen för att gå vidare med en mätning. Fäst tre EKG-elektroder och elektroderna till patienten i en modifierad Lead II-konfiguration eller använda patientens lemmar som anges på kablarna.
3. Palpera patientens radialis. Den är placerad på den laterala av handleden, omedelbart ovanför handleden nära basen av tummen. Tryck försiktigt radialartären mot det underliggande benet med i mitten och pekfingrar.
4. Placera tonometern över den starkaste pulsen punkten. Tryck försiktigt tonometern ner tills du ser en konsekvent tryck vågform som visas på datafångst skärmen.
5. Om Auto Capture är aktiverat (se not nedan), kommer systemet automatiskt att spara mätningen. För att spara manuellt mätning för analys, tryck på mellanslagstangenten på tangentbordet (eller trampa på fotpedalen, om sådan används).
6. Om en upprepad mätning krävs med samma studie parametrar klickar du på Repeat knappen för att återgå till Capture-Data och upprepa mätningen som beskrivs i steg 2,4 till 2,5 ovan.
7. För att utföra en mätning på en ny patient, klicka på Patient-knappen och gå tillbaka till steg 1.3 ovan.

3. Artärstelhet Mätning Använda pulsvågshastighet (PWV)

1. Klicka på Studie-knappen för att komma in studieparametrar.
2. Ange brachial tryck tas från en kalibrerad manometer
   Ange det uppmätta avståndet för den distala (supra-sternala notch till lårbens puls) och proximala (supra-sternala notch till halspuls) webbplatser. Medicinering, Anteckningar, och Operatörs fält kan anges, om så önskas
3. Klicka på knappen Capture för att fortsätta med mätningen.
4. Se till EKG-signalen är av godtagbar kvalitet.
5. Palpera karotidartären pulsen. Denna ligger mellan struphuvudet och sternocleidomastoideus i nacken. Det kan kännas genom att trycka på muskeln åt sidan och trycka på artär mot struphuvudet.
6. När du har minst 13 sekunder av konsekventa vågformer, klicka på OK-knappen eller (tryck på fotpedalen, om sådan används).
7. Palpera femoralartären pulsen. Detta ligger över den ventrala låret halvvägs mellan blygdbenssymfysen och anterior superior iliaca ryggraden.
8. Placera tonometern på lårbensartären och tryck försiktigt ned tonometern tills du får en jämn tryck vågform som visas på skärmdump. När du har minst 13 sekunder av konsekventa vågformer, klicka på OK (eller tryck på fotpedalen, om sådan används).
9. I rapporten (s) kan nu ses över. Dessa mätningar genomföres typiskt i triplikat. Om användaren önskar att mäta PWV mellan carotis-och radialartärerna skulle dessa steg bara visas upprepas förutom att istället för att mäta vid femoral artär skulle användaren placera tonometer vid den radiella artären. För att utföra en mätning på en ny patient, klicka på Studie knappen och upprepa proceduren eller använd sökfunktionen för att söka efter en befintlig patient.

4. LÄGGA NER

1. Programmet sparar automatiskt alla rapporter. För att stänga programmet, klicka på System från huvudmenyn, och klicka sedan på Avsluta. Placera tonometer i modulfacket för lagring.

Representative Results

Tabell 1. PWV resultat produceras i meter per sekund. Hos friska personer, kan dessa hastigheter varierar från i genomsnitt 6,2 m / sek (hos personer under 30) till 10,9 m / sek (hos personer 70 år och äldre). Dessa värden har fastställts i artikeln "bestämnings pulsvågshastighet hos friska människor och i närvaro av kardiovaskulära riskfaktorer: "upprätta normala och referensvärden" "som publicerades i European Heart Journal under 2010 (se tabell 1). När du utför testet måste standardavvikelsen vara under 10% för att resultaten ska anses korrekt.

_upload/50817/50817fig1.jpg "/>
Figur 1. Carotid-lårbens pulsvågshastighet vågformer. Vågformer från halspulsådern och lårbensartär platser visas. Foten hos varje vågform och motsvarande R-våg är märkta för att beräkna tidsfördröjningen. Informationen visas längst ner på sidan under "pulsvågshastighet Beräkningar" och den genomsnittliga resultatet nedan. I detta exempel är den PWV 0,3 m 6,0 ± / sek med en standardavvikelse av 4%, vilket motsvarar en ganska konsekvent avläsning.

Figur 2. Pulse Wave Analysis. De tagna radiella vågformer visas samt datorgenererade stigande aortatrycket spårning. Information som härrör från denna våg kan hittas under "Central Clinical Parameters "rubrik. Noggrannheten hos vågformen visas i "operatör index '. En operatör index på 100 önskas dock något större än 75 är acceptabelt.

Discussion

Mätningen av pulsvågshastigheten (PWV) är en icke-invasiv metod för att analysera centrala artärstelhet på ett relativt enkelt och reproducerbart sätt ^3. För att bedöma PWV, halspulsådern (som ett surrogat för den nedåtgående aorta) och lårbens pulsvågformer förvärvas med hjälp av en high-fidelity tonometer, tidsfördröjningen i pulsvågen ankomst till mellan de två platserna bedöms referera till ett samtidigt inspelade EKG vågor sedvana utformade datorprogram som överensstämmer med den propagative modell av arteriella systemet ^3,10. Avståndet mellan dessa två provtagningsplatser divideras sedan med denna tidsfördröjning för att komma fram till "PWV" ^11. Utöver bedömningen av artärstelhet, kan den automatiserade program även uppskatta aortaroten trycket (som har en direkt inverkan på den vänstra kammaren) genom att utvärdera vissa aspekter av arteriell vågform med hjälp av "puls våg-analys" (PWA) ^12,13 . Alternative tekniker såsom eko ​​spårning kräver stor teknisk kompetens och är mer tidskrävande än PWV. Echo spårning också utnyttjar allmänt video-bildanalys och dess mätningar är därför begränsad precision ^3.

Medan PWV är en relativt enkel metod som används för att skaffa information om artärstelhet, har det flera begränsningar och hinder som måste beaktas. I syfte att bestämma korrekt tidpunkt för analys utnyttjar systemet RR-intervall i EKG. Om motivet har en instabil RR (som med förmaksflimmer) eller om det finns en signifikant skillnad i hjärtfrekvens mellan mätningarna, kan tidsfördröjningen inte bedömas och pulsvågshastighet kan inte beräknas. Noggrann och konsekvent utförd mätning av arteriell längd är en viktig del av detta förfarande. Medan någon extern mätning av ett blodkärl intern väg är i bästa fall en uppskattning, har alternativa tillvägagångssätt varit proposed att försöka förbättra noggrannheten. Medan metoden "två distans input" som beskrivs ovan har traditionellt använts av vårt labb och labbet i många ledande inom området, finns andra möjliga metoder. Ett alternativ beskrivs i en nyligen Expert Consensus Document ¹⁴ där 80% av det direkta avståndet mellan carotis-och lårbens platser används. Medan området fortsätter att genomgå en period av standardisering och användare bör vara uppmärksam på att utvecklas riktlinjer, längden bestämningsmetod som beskrivs ovan är fortfarande den vanligaste metoden inom området vid den här tiden. Oavsett vilken metod, mellan patienter enhetlighet inom ett labb är en produkt av noggrann träning och mätning och en potentiell hinder för inter tålmodiga jämförbarhet arteriell längd uppskattning är en skillnad i kroppen habitus. Fetma kan presentera utmaningar vid lokalisering pulsen, och gör det svårt att mäta den verkliga avståndet mellan hals och lårbensartären. Ytterligaremer, såsom beskrivits ovan, bestämningen av PWV innebär delning av tidsfördröjningen mellan de två puls mätningar av avståndet mellan de två platserna. Det är därför mycket viktigt att erhålla en noggrann avståndsmätning från hals till lårbens provtagningsställen. Den bukfett kontur kan drastiskt förändra denna mätning genom att kräva testaren att förlänga måttband som de passerar utspänd buk, vilket leder till otillförlitliga uppgifter. För att undvika det här problemet, det finns flera boende som testaren kan göra i alla sina studier för att säkerställa direkt jämförbarhet mellan individer. Det är bäst att ta mätningen när motivet är i ryggläge, så att tyngdkraften för att platta till denna kontur. Utöver detta kan användningen av ett stort trä krita ombord kompass utnyttjas för att markera de provtagningsställen. Avståndet mellan de två bromsok i enheten kan sedan mätas med en linjal. Då detta är ett styvt verktyg som kan justeras, detbukfett kontur tar inte hänsyn till de resulterande mätningarna.

En stor vikt har lagts vid den roll som artärstelhet spelar i hjärt-kärlsjukdom men det är allt mer uppskattat att andra organsystem påverkas också ^3,15. Forskning pågår för att korrelera artärstelhet med kognitiva störningar, njursjukdomar ^16, diabetes och artrit. Framsteg inom tekniken att utföra PWV kommer att tjäna till att underlätta forskning inom dessa områden genom att göra mätningar enklare, mindre operatörsberoende och förbättra reproducerbarheten inom individer. Ett antal nya produkter kommer ut på marknaden som kan hjälpa denna ansträngning. En sådan anordning (SphygmoCor XCEL) använder en blodtrycksmanschett placeras på låret i stället för standard tonometern på lårbensartären. Ett tonometer fortfarande används för att få hals vågform medan manschetten förvärvar lårbens pulsen och blodtrycket samtidigt. I tn transitering tid beräknas sedan direkt i stället för att utnyttja EKG som en referenspunkt i två separata förvärv vågform. Även om detta innebär en betydande förändring av metodik som kommer att kräva noggranna reproduktionsstudier för att minimera metod beroende variationer i longitudinella data, kan sådana förändringar möjliggöra en snabbare och mindre operatörsberoende metod som kommer att uppmuntra snabbare antagande av denna teknik för bedömningen av artärstelhet i klinisk och forskningsmiljöer.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
SphygmoCor System	AtCor	SPT-304, Module EM3