Name: integration of brain tissue saturation monitoring in cardiopulmonary exercise testing in patients with heart failure
Uploaded: 2019-10-01T15:00:00
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Le patient qui a participé à l'essai d'exercice est profondément apprécié. Cette recherche a été soutenue par le National Science Council, Taiwan (NMRPG3G6231/2/3), Chang Gung Memorial Hospital (Grant No. CMRPG3G0601/2), et Healthy Aging Research Center, Chang Gung University et le Higher Education Higher Plowing Program (Grant Numbers EMRPD1H0351 et EMRPD1H0551).

Le protocole suivant a été approuvé par le comité d'éthique de l'hôpital Chang Gung Memorial, à Linkou, à Taiwan. L'essai d'exercice a été effectué dans un laboratoire climatisé avec une température atmosphérique de 22-25 oC, une pression de 755 à 770 Torr, et une humidité relative de 55-65%. Avant chaque essai, l'analyseur de gaz a été étalonné en suivant les instructions du fabricant à l'aide de l'air de la pièce et d'un mélange de gaz de concentration connue (FO2: 0,12; FCO2</sub...

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L'oxygénation cérébrale surveillée de façon non invasive et continue par le NIRS a été appliquée dans divers scénarios, y compris la chirurgie cardiovasculaire13 et les analyses fonctionnelles du cerveau telles que celles qui estiment l'activité neuronale14. Ce protocole a intégré NIRS dans LE CPET conventionnel pour identifier la participation de la réponse hémodynamique cérébrale dans l'intolérance d'exercice dans les patients présentant HF. Il augmente ...

L'essai cardio-pulmonaire d'exercice (CPET) a été appliqué dans les patients présentant l'arrêt du coeur avec la fraction réduite d'éjection (HF) pour de multiples buts, y compris la quantification de la forme cardio-pulmonaire, le pronostic, le diagnostic des causes des limitations d'exercice, et prescriptions d'exercice1,2,3. Pendant les essais, les variables hémodynamiques et les données dérivées de l'échange automatique de gaz sont surveillées et analysées. La saturation en oxygène des tissus cérébraux (SctO2) la surveillance a de la valeur pour le pronostic de classement et la gravité de la maladie4,5.
La spectroscopie proche infrarouge (NIRS) utilise la lumière infrarouge pour pénétrer lecrâne et estimer l'oxygénation des tissus cérébraux en continu et non-invasive6 . Puisque l'oxyhemoglobine et la désoxyhemoglobine ont différents spectres d'absorption de lumière et sont les chromophores primaires qui absorbent la lumière, leurs concentrations peuvent être mesurées utilisant la transmission et l'absorption de lumière6,7. Cependant, les absorbeurs de lumière de fond dispersent également la lumière et peuvent influencer la mesure8. Cette étude a adopté un NIRS résolu spatialement pour mesurer SctO2 du repos à l'exercice de pointe9. Quatre longueurs d'onde ont été émises pour compenser les pertes de diffusion dépendantes de la longueur d'onde et éliminer les interférences de fond, améliorant ainsi la précision10.
SctO2 représente la proportion de la livraison d'oxygène par rapport à la consommation dans les tissus cérébraux. La désaturation cérébrale est associée au flux sanguin cérébral perturbé (CBF), à la diminution de la concentration artérielle d'oxygène, et à la consommation accrue d'oxygène de tissu cérébral11. Outre l'insuffisance de sortie cardiaque, HF avancé provoque l'hypoperfusion cérébrale pendant l'exercice en induisant indirectement la vasoconstriction cérébrale par la diminution de la pression artérielle partielle du dioxyde de carbone (PaCO2) par hyperventilation 12.
L'importance clinique de l'oxygénation cérébrale dans HF a été révélée par Chen et autres4. Tout d'abord, SctO2 a été significativement diminué dans le groupe hF comparé aux contrôles sains. SctO2 est non seulement diminué au repos, mais aussi diminué davantage pendant l'exercice. Il n'est pas observé dans le groupe en bonne santé. Deuxièmement, SctO2rest et SctO2peak ont été corrélés avec VO2peak, peptide natriurétique du cerveau (BNP), et la pente d'efficacité de l'apport en oxygène (OUES), qui sont tous des marqueurs pronostiques établis. Par conséquent, SctO2rest et SctO2peak sont très susceptibles d'être pronostiques et reflètent la gravité de la maladie chez les patients atteints de HF. Une autre étude par Koike et autres a suggéré que le changement dans l'oxyhemoglobin e identique cérébral mesuré au front du repos à l'exercice de pointe était sensiblement plus bas dans non-survivants comparés à cela dans les survivants des patients présentant la maladie coronarienne5. Par conséquent, l'oxygénation cérébrale peut être employée pour stratifier la sévérité et le pronostic de la maladie des patients présentant HF.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Bicycle ergometer</td>
			<td>Ergoline, Germany</td>
			<td>Ergoselect 150P</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cardiopulmonary exercise testing gas analysis</td>
			<td>Cardinal-health Germany</td>
			<td>MasterScreen CPX</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Finger pulse oximetry</td>
			<td>Nonin Onyx, Plymouth, Minnesota</td>
			<td>Model 9500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sphygmomanometer</td>
			<td>SunTech Medical, UK</td>
			<td>Tango</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

integration of brain tissue saturation monitoring in cardiopulmonary exercise testing in patients with heart failure

L'hypooxygénation cérébrale pendant le repos ou l'exercice affecte négativement la capacité d'exercice des patients présentant l'insuffisance cardiaque avec la fraction réduite d'éjection (HF). Cependant, dans l'essai cardio-pulmonaire clinique d'exercice (CPET), l'hémodynamique cérébrale n'est pas évaluée. NIRS est utilisé pour mesurer la saturation en oxygène des tissus cérébraux (SctO2) dans le lobe frontal. Cette méthode est fiable et valide et a été utilisée dans plusieurs études. Le SctO2 est plus faible pendant l'exercice de repos et de pointe chez les patients atteints de HF que chez les témoins sains (66,3 à 13,3 % et 63,4 à 13,8 % contre 73,1 , 2,8 % et 72 à 3,2 %). SctO2 au repos est significativement linéairement corrélé avec le pic VO2 (r - 0,602), la pente d'efficacité de l'apport en oxygène(r - 0,501), et le peptide natriurétique du cerveau(r - -0,492), qui sont tous reconnus pronostiques et marqueurs de gravité de la maladie, indiquant sa valeur pronostique potentielle. Le SctO2 est déterminé principalement par la pression de CO2 de marée moyenne, la pression artérielle moyenne, et l'hémoglobine dans la population de HF. Cet article démontre un protocole qui intègre SctO2 en utilisant NIRS dans CPET incrémentiel sur un ergomètre de vélo calibré.

Trente-quatre patients de HF et 17 contrôles sains ont été inscrits à l'hôpital commémoratif de Linkou Chang Gung, Taïwan. Chaque sujet a subi l'essai cardio-pulmonaire d'exercice qui a incorporé la surveillance de SctO2 par NIRS. En bref, les valeurs SctO2 (repos; pic) étaient significativement plus faibles dans le groupe HF (66,3 à 13,3 %; 63,4 à 13,8 % ) que dans le contrôle (73,1 à 2,8 %; 72 à 3,2 %) groupe (figure 1). ...

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

Ce protocole a intégré la spectroscopie proche-infrarouge dans l'essai cardio-pulmonaire conventionnel d'exercice pour identifier la participation de la réponse hémodynamique cérébrale dans l'intolérance d'exercice dans les patients présentant l'arrêt du coeur.

Intégration de la surveillance de la saturation des tissus cérébraux dans les tests d'exercice cardio-pulmonaire chez les patients souffrant d'insuffisance cardiaque

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

Le degré de saturation cérébrale de tissu dans l’insuffisance cardiaque s’est avéré pour refléter la capacité fonctionnelle et la sévérité de la maladie et a la valeur pronostique potentielle. La surveillance du radon pendant les essais d’exercice a une valeur clinique. La saturation en oxygène des tissus cérébraux mesurée par le NIRS est simple et pratique.Ce NIRS protocole-intégré dans le CPET conventionnel pour augmenter la valeur des essais d’exercice dans les patients présentant l’insuffisance cardiaque. Yu Chen Liu, technicien de notre laboratoire, démontrera la procédure. Pour commencer cette procédure, nettoyez le front du patient deux fois avec un tampon d’alcool pour enlever la sueur et la saleté de la peau.Obtenez de grands capteurs NIRS dans lesquels la distance entre l’émetteur et le détecteur est de cinq cm et placez les capteurs sur le front, bilatéralement. Assurez-vous que les capteurs sont fixés en toute sécurité. Appliquez ensuite des électrodes ECG sur la poitrine antérieure, les articulations acromioclavicular bilatérales et le bas du dos.Asseyez-vous sur l’ergomètre du vélo et placez le brassard du sphygmomanomètre sur eux. Ensuite, portez le masque de l’analyse de gaz pour le patient placez les capteurs pour l’oxymètre d’impulsion sur l’index du patient. Tout d’abord, dites au patient de se reposer pendant au moins deux minutes pour obtenir une valeur de base stable, y compris la saturation en oxygène des tissus cérébraux et le rapport d’échange respiratoire.Ensuite, faites en sorte que le patient termine l’étape d’échauffement sur l’ergomètre du cycle à un taux de travail de 10 watts pendant une minute. Augmenter le taux de 10 watts par minute, puis demander au patient de pédaler à environ 60 rpm jusqu’à ce qu’il ne parvient pas à suivre une cadence de plus de 50 rpm malgré de forts encouragements. Moyenne automatique de la valeur de saturation en oxygène des tissus cérébraux chaque seconde à partir des données numérisées à une fréquence de 100 Hz.Automatiquement mesurer la pression artérielle toutes les deux minutes avec le sphygmomanomètre.Analyser la composante gazeux, souffle par souffle, y compris l’absorption d’oxygène et la pression de dioxyde de carbone en fin de marée. Ensuite, demander au patient de terminer l’étape de récupération à un taux de travail de zéro watts pendant deux à six minutes. Dans cette étude, les patients d’insuffisance cardiaque et les contrôles sains ont subi l’essai cardio-pulmonaire d’exercice qui incorpore la surveillance cérébrale de saturation d’oxygène de tissu par NIRS.Les valeurs cérébrales de saturation d’oxygène de tissu sont vues pour être brièvement sensiblement inférieures dans le groupe d’insuffisance cardiaque que dans le groupe témoin. Dans le groupe d’insuffisance cardiaque, la saturation cérébrale d’oxygène de tissu au repos et au sommet sont linéairement corrélées avec le peptide natriurétique de cerveau, l’absorption maximale d’oxygène, et la pente d’efficacité d’absorption d’oxygène. Notamment, la saturation en oxygène du tissu cérébral au repos est déterminée par la pression partielle du dioxyde de carbone de fin de marée au repos, de l’hémoglobine et de la pression artérielle moyenne au repos.La procédure est simple et pratique. Les patients présentant un faible indice de saturation cérébrale justifient des soins médicaux élevés. L’intégration du NIRS dans le CPET aide à délimiter la participation de la suppression hémodynamique cérébrale causant l’intolérance d’exercice dans les patients présentant l’insuffisance cardiaque.Outre sa valeur pronostique, il a besoin de recherches longitudinales pour confirmer.

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Rheumatoid arthritis (RA) is a debilitating disease that can result in complications such as rheumatoid cachexia. While physical exercise has shown ...

Evaluation of Hydration Status by Bioelectrical Impedance Vector Analysis in Patients with Ischemic Heart Disease Undergoing Exercise Stress Test

Ischemic heart disease (IHD) represents a group of clinical syndromes characterized by myocardial ischemia, leading to an impairment in the myocardial ...