Detta protokoll integrerade nära-infraröd spektroskopi i konventionella hjärt-övning tester för att identifiera medverkan av den cerebrala hemodynamiska svar i motion intolerans hos patienter med hjärtsvikt.
Cerebral hypo-syresättning under vila eller motion inverkar negativt på tränings kapaciteten hos patienter med hjärtsvikt med reducerad ejektionsfraktion (HF). Emellertid, i klinisk hjärt-övning test (CPET), cerebral hemodynamik bedöms inte. NIRS används för att mäta syremättnad i hjärnvävnaden (SctO2) i frontalloben. Denna metod är tillförlitlig och giltig och har utnyttjats i flera studier. SctO2 är lägre under både vila och toppträning hos patienter med HF än hos friska kontroller (66,3 ± 13,3% och 63,4 ± 13,8% jämfört med 73,1 ± 2,8% och 72 ± 3,2%). SctO2 i vila är signifikant linjärt korrelerad med Peak VO2 (r = 0,602), syreupptagningsförmåga (r = 0,501), och natriuretiskpeptid (r =- 0,492), som alla är erkända prognostiska och sjukdomens svårighetsgrad markörer, vilket indikerar dess potentiella prognostiska värde. SctO2 bestäms främst av end-Tidal Co2 -tryck, medelvärde för arteriellt tryck, och hemoglobin i HF-populationen. Denna artikel visar ett protokoll som integrerar SctO2 med hjälp av NIRS i INKREMENTELL CPET på en kalibrerad cykelergometer.
Hjärt-Exercise test (CPET) har tillämpats på patienter med hjärtsvikt med reducerad ejektionsfraktion (HF) för flera syften, inklusive kvantifiering av kardiopulmonary Fitness, prognos, diagnostisera orsakerna till utövandet begränsningar, och övnings recept1,2,3. Under provningen övervakas och analyseras hemodynamiska variabler och data som härrör från automatisk gasutbyte. Syremättnad i hjärnvävnaden (scto2) har ett värde för bedömning av prognos och sjukdoms svårighetsgrad4,5.
Nära-infraröd spektroskopi (NIRS) använder infrarött ljus för att tränga igenom skallen och uppskatta hjärnvävnad syresättning kontinuerligt och icke-invasivt6. Eftersom oxyhemoglobin och deoxyhemoglobin har olika ljusabsorption spektra och är de primära förekommer som absorberar ljus, kan deras koncentrationer mätas med hjälp av ljustransmission och absorption6,7. Men bakgrundsljus absorbenter sprider också ljus och kan påverka mätningen8. Denna studie antog en rumsligt löst NIRS att mäta SctO2 från vila till Peak övning9. Fyra våglängder utsänds för att kompensera för våglängdsberoende spridnings förluster och eliminera bakgrundsstörningar, vilket förbättrar noggrannheten10.
SctO2 representerar andelen syre leverans kontra konsumtion i hjärnvävnad. Cerebral desaturation är förknippad med störd cerebralt blodflöde (CBF), minskad arteriell syrekoncentration, och ökad cerebral vävnad syreförbrukning11. Andra än hjärt utflödes brist, avancerad HF orsakar cerebral hypoperfusion under träning genom att indirekt inducera cerebral vasokonstriktion via minskande arteriellt partialtryck av koldioxid (PaCO2) genom hyperventilation 12.
Den kliniska betydelsen av cerebral syresättning i HF avslöjades av Chen et al.4. För det första minskade SctO2 signifikant i HF-gruppen jämfört med friska kontroller. SctO2 är inte bara minskat i vila utan också minskat ytterligare under träning. Det observeras inte i den friska gruppen. Andra, scto2rest och scto2peak var korrelerade med VO2peak, Brain natriuretiska peptid (BNP), och syre upptagningsförmåga effektivitet lutning (oues), som alla är etablerade prognostiska markörer. Därför är SctO2rest och scto2peak troligtvis prognostiska och återspeglar SJUKDOMENS svårighetsgrad hos HF-patienter. En annan studie av Koike et al. föreslog att förändringen i cerebral oxyhemoglobin mätt i pannan från vila till topp övning var signifikant lägre hos icke-överlevande jämfört med den hos överlevande från patienter med kranskärlssjukdom5. Därför kan cerebral syresättning användas för att stratifiera sjukdomens svårighetsgrad och prognos för patienter med HF.
Cerebral syresättning övervakas noninvasivt och kontinuerligt av NIRS har tillämpats i olika scenarier, inklusive kardiovaskulär kirurgi13 och hjärnans funktionella analyser som de som uppskattar Neural aktivitet14. Detta protokoll integrerade NIRS i konventionella CPET för att identifiera medverkan av den cerebrala hemodynamiska reaktionen i motion intolerans hos patienter med HF. Det ökar värdet av motion testning vid bestämning av prognos och sjukdomens svårigh…
The authors have nothing to disclose.
Den patient som deltog i motion testing är djupt uppskattad. Denna forskning stöddes av National Science Council, Taiwan (NMRPG3G6231/2/3), Chang Gung Memorial Hospital (Grant No. CMRPG3G0601/2), och friska Aging Research Center, Chang Gung University och Taiwan Undervisningsministeriets högre utbildning Deep plowing program (Grant nummer EMRPD1H0351 och EMRPD1H0551).
Bicycle ergometer | Ergoline, Germany | Ergoselect 150P | |
Cardiopulmonary exercise testing gas analysis | Cardinal-health Germany | MasterScreen CPX | |
Finger pulse oximetry | Nonin Onyx, Plymouth, Minnesota | Model 9500 | |
Sphygmomanometer | SunTech Medical, UK | Tango |