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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운동 테스트에 참여한 환자는 깊이 감사드립니다. 이 연구는 대만 국립 과학위원회 (NMRPG3G6231/2/3), 창궁 기념 병원 (그랜트 번호)에 의해 지원되었다. CMRPG3G0601/2) 및 건강한 노화 연구 센터, 창궁 대학 및 대만 교육부의 고등 교육 심층 경작 프로그램 (보조금 번호 EMRPD1H0351 및 EMRPD1H0551).

다음 의정서는 대만 링쿠장장궁 기념병원의 윤리위원회의 승인을 받았다. 운동 시험은 22-25 °C의 대기 온도, 755 ~ 770 Torr의 압력 및 55-65 %의 상대 습도를 가진 에어컨 실험실에서 수행되었습니다. 각 시험 전에, 가스 분석기는 실내 공기와 공지 된 농도의 가스 혼합물을 사용하여 제조업체의 지시에 따라 보정되었다 (FO2: 0.12; FCO2: 0.05; N2를 균형으로). 시스템의 터빈 유량계는...

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NIRS에 의해 비침습적으로 지속적으로 모니터링되는 대뇌 산소화는 심혈관수술(13)과 신경 활성을 추정하는 것과 같은 뇌 기능분석(14)을 포함한 다양한 시나리오에서 적용되고 있다. 이 프로토콜은 기존의 CPET에 NIRS를 통합하여 HF 환자에서 운동 불내성에서 대뇌 혈역학 반응의 개입을 식별합니다. 그것은 예후 및 질병 엄격을 결정하는 운동 시험의 가치를 증가?...

심폐 운동 테스트 (CPET)는 심폐 적합성의 정량화, 예후, 운동 제한의 진단 원인을 포함하여 여러 목표에 대한 감소 된 배출 분획 (HF)을 가진 심부전 환자에서 적용되었습니다. 운동 처방1,2,3. 테스트 중에 혈역학 변수와 자동 가스 교환에서 파생된 데이터를 모니터링하고 분석합니다. 대뇌 조직 산소 포화도 (SctO2)모니터링은 예후 및 질병 중증도4,5등급에 대한 값을 갖는다.
근적외선 분광법 (NIRS)은 적외선을 사용하여 두개골을 관통하고 뇌 조직 산소화를 지속적으로 및 비침습적으로추정합니다 6. 옥시헤모글로빈과 데옥시헤모글로빈은 다른 광 흡수 스펙트럼을 가지며 빛을 흡수하는 1차 크로모포어이기 때문에, 그들의 농도는 광 투과 및흡수를사용하여 측정될 수 있다6,7. 그러나, 배경 광 흡수기는 또한 빛을 산란하고 측정에 영향을 미칠 수 있습니다8. 이 연구는 SctO를 측정하기 위해 공간적으로 해결된 NIRS를 채택하여 SctO2를 나머지운동에서 최대 운동9로측정했습니다. 파장 의존적 산란 손실을 보정하고 배경 간섭을 제거하기 위해 4개의 파장이 방출되어 정확도10을향상시켰습니다.
SctO2는 대뇌 조직에서 산소 전달 대 소비의 비율을 나타낸다. 대뇌 채도는 중단된 대뇌 혈류량(CBF), 동맥 산소 농도 감소, 대뇌 조직 산소 소비 량증가(11)와관련이 있다. 심장 출력 부족 이외에, 고급 HF는 과호흡을 통해 이산화탄소의 동맥 부분 압력을 감소시켜 간접적으로 뇌 혈관 수축을 유도하여 운동 중 뇌 저관류를 일으킵니다. 12.
HF에 있는 뇌 산소화의 임상 중요성은 첸외. 4에의해 밝혀졌습니다. 첫째, SctO2는 건강한 대조군과 비교하여 HF 군에서 현저히 감소하였다. SctO2뿐만 아니라 휴식감소뿐만 아니라 운동 하는 동안 더 감소. 건강한 그룹에서는 관찰되지 않습니다. 둘째, SctO2rest 및 SctO2peak는 VO2peak,뇌 내분비 펩티드 (BNP), 및 산소 섭취 효율 경사 (OUES)와 상관관계가 있었으며, 모두 예후 마커가 확립되었습니다. 따라서, SctO2rest 및 SctO2peak는 HF 환자에서 예후및 질병 중증도를 반영할 가능성이 매우 높다. Koike 등에서 또 다른 연구는 휴식에서 피크 운동에 이마에서 측정 대뇌 oxyhemoglobin의 변화가 관상 동맥 질환 환자의 생존자에 비해 비 생존자에서 상당히 낮았다는 것을 제안했다5. 그러므로, 대뇌 산소화는 HF를 가진 환자의 질병 엄격 그리고 예후를 계층화하기 위하여 이용될 수 있습니다.

<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

휴식 또는 운동 중 대뇌 저산소화는 감소 된 배출 분획 (HF)와 심장 마비 환자의 운동 능력에 부정적인 영향을 미친다. 그러나, 임상 심폐 운동 시험에서 (CPET), 대뇌 혈역학평가되지 않습니다. NIRS는 전두엽에서 대뇌 조직 산소 포화도(SctO2)를측정하는 데 사용됩니다. 이 방법은 신뢰할 수 있고 유효하며 여러 연구에서 활용되었습니다. SctO2는 건강한 대조군(66.3±13.3% 및 63.4±13.8% 대 73.1±2.8% 및 72±3.2%)보다 HF 환자에서 휴식 및 피크 운동 시 모두 낮다. SctO2 의 나머지는 피크 VO2 (r = 0.602), 산소 섭취 효율 경사(r = 0.501), 및 뇌 natriuretic 펩티드(r = -0.492)와 현저하게 선형 상관관계가 있으며, 모두 예후 및 질병 심각도 마커, 그것의 잠재적인 예 후 값을 나타내는. SctO2는 주로 HF 집단에서 말단CO2 압력, 평균 동맥 압력 및 헤모글로빈에 의해 결정된다. 이 문서에서는 NIRS를 사용하여 SctO2를 보정된 자전거 인체측정기의 증분 CPET에 통합하는 프로토콜을 보여 줍니다.

대만 링쿠 창궁 기념병원에는 HF 환자 34명과 건강한 대조군 17명이 등록되었다. 각 대상자는 NIRS에 의해 SctO2 모니터링을 통합심폐 운동 테스트를 받았다. 간단히 말해서, SctO 2(rest; peak) 값은 HF 군에서 현저히 낮았다(66.3±13.3%, 63.4±13.8%,) 대조군(73.1±2.8%, 72±3.2%)보다 그룹(그림 1)을참조하십시오. HF군에서, SctO 2rest(SctO2rest)와<...

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

이 프로토콜은 심부전 환자에서 운동 과민증에서 대뇌 혈역학 반응의 참여를 확인하기 위해 기존의 심폐 운동 테스트에 근적외선 분광법을 통합했습니다.

심부전 환자에서 심폐 운동 테스트에서 뇌 조직 포화 모니터링의 통합

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

심부전의 대뇌 조직 포화 정도는 기능성 용량과 질병 심각도를 반영하는 것으로 입증되었으며 잠재적인 예후 가치를 가지고 있습니다. 운동 테스트 중 라돈 모니터링은 임상 적 가치를 가지고 있습니다. NIRS에 의해 측정된 대뇌 조직 산소 포화도는 간단하고 편리합니다.이 프로토콜 통합 NIRS는 심부전 환자에서 운동 테스트의 가치를 높이기 위해 기존의 CPET에 통합. 절차를 시연하는 것은 우리 실험실의 기술자 인 Yu Chen Liu가 될 것입니다. 이 절차를 시작하려면 환자의 이마를 알코올 패드로 두 번 청소하여 피부에서 땀과 먼지를 제거하십시오.방사체와 검출기 사이의 거리가 5cm인 대형 NIRS 센서를 확보하고 센서를 이마에 배치하여 양자간. 센서가 안전하게 부착되었는지 확인합니다. 다음으로 전방 가슴에 EKG 전극, 양측 아로마오플라비안 관절 및 허리를 적용합니다.환자가 자전거 인체공학계에 앉아서 스피그마노미터의 완장을 놓습니다. 그런 다음 환자를 위한 가스 분석 마스크를 착용하여 환자의 검지 손가락에 펄스 산소계용 센서를 배치합니다. 먼저, 환자에게 뇌조직 산소 포화도 및 호흡기 교환비를 포함한 안정적인 기준값을 얻기 위해 적어도 2분 동안 휴식을 취하도록 지시한다.다음으로, 환자가 1분 동안 10와트의 작업 속도로 사이클 인체공학계의 워밍업 스테이지를 완료해야 한다. 분당 10와트까지 속도를 늘린 다음 강한 격려에도 불구하고 50rpm 이상의 흐름을 따라잡지 못할 때까지 환자에게 약 60 rpm에서 페달을 밟도록 요청하십시오. 자동으로 100 Hz의 주파수에서 스캔 된 데이터에서 뇌 조직 산소 포화 값을 매 초마다 평균.자동으로 스피그마노미터와 2 분마다 혈압을 측정합니다.산소 섭취량과 최종 조수 이산화탄소 압력을 포함하여 가스 성분, 호흡을 분석합니다. 그런 다음 환자가 2~6분 동안 0와트의 작업 속도로 회복 단계를 완료하도록 한다. 이 연구에서는, 심부전 환자와 건강한 통제는 NIRS에 의하여 뇌 조직 산소 포화 감시를 통합하는 심폐 운동 시험을 겪었습니다.대뇌 조직 산소 포화 값은 대조군보다 심부전 그룹에서 상당히 낮게 보입니다. 심부전 그룹에서, 대뇌 조직 산소 포화는 휴식과 피크에 뇌 나트리우레틱 펩티드, 피크 산소 섭취량 및 산소 섭취량 효율 경사와 선형 상관 관계가 있습니다. 특히, 대뇌 조직 산소 포화는 휴식 시 말조 이산화탄소의 부분압력에 의해 결정되며, 헤모글로빈은, 그리고 휴식 시 동맥 압력을 의미한다.절차는 간단하고 편리합니다. 뇌 채도 지수가 낮은 환자는 높은 의료 처치를 보증합니다. CPET에 NIRS의 통합은 심부전 환자에 있는 운동 편협을 일으키는 원인이 되는 대뇌 혈역학 억제의 참여를 설명하는 것을 돕습니다.예후 가치 외에도 확인하기 위해 세로 연구가 필요합니다.

Research

JoVE Journal

Medicine

Gene Transfer for Ischemic Heart Failure in a Preclinical Model

잠복기 모델에서 허혈성 심장 마비에 대한 유전자 전송

Various emerging technologies are being developed for patients with heart failure. Well-established preclinical evaluations are necessary to determine ...

연구

의학

Driving Simulation in the Clinic: Testing Visual Exploratory Behavior in Daily Life Activities in Patients with Visual Field Defects

클리닉에서 시뮬레이션 운전 : 비주얼 필드 결함으로 환자의 일상 생활 활동에서 Visual 탐색 행동 테스트

Patients suffering from homonymous hemianopia after infarction of the posterior cerebral artery (PCA) report different degrees of constraint in daily ...

Computerized Dynamic Posturography for Postural Control Assessment in Patients with Intermittent Claudication

Computerized dynamic posturography with the EquiTest is an objective technique for measuring postural strategies under challenging static and dynamic ...

Tachycardia-Induced Cardiomyopathy As a Chronic Heart Failure Model in Swine

돼지에서 만성 심장 마비 모델로 tachycardia 유발 심근

A stable and reliable model of chronic heart failure is required for many experiments to understand hemodynamics or to test effects of new treatment ...

Implantation of an Isoproterenol Mini-Pump to Induce Heart Failure in Mice

마우스에서 심부전을 유도하는 이소프로테레놀 미니 펌프 의 이식

Isoproterenol (ISO), is a non-selective beta-adrenergic agonist, that is used widely to induce cardiac injury in mice. While the acute model mimics ...

Real-Time Monitoring of Neurocritical Patients with Diffuse Optical Spectroscopies

확산 광학 분광법을 이용한 신경중증 환자의 실시간 모니터링

Neurophysiological monitoring is an important goal in the treatment of neurocritical patients, as it may prevent secondary damage and directly impact ...

A Surgical Model of Heart Failure with Preserved Ejection Fraction in Tibetan Minipigs

티베트 Minipigs에서 박출률이 보존된 심부전의 수술 모델

More than half of heart failure (HF) cases are classified as heart failure with preserved ejection fraction (HFpEF) worldwide. Large animal models are ...

Predicting Prognosis in Acute Heart Failure Using Phase Angle & BIVA Z-Scores

Clinical Application of Phase Angle and BIVA Z-Score Analyses in Patients Admitted to an Emergency Department with Acute Heart Failure

Unveiling Prognostic Indicators in Heart Failure - The Role of Phase Angle and Bioelectrical Impedance Analysis (Video) | JoVE

급성 심부전으로 응급실에 입원한 환자에서 위상각 및 BIVA Z-점수 분석의 임상 적용

Acute heart failure is characterized by neurohormonal activation, which leads to sodium and water retention and causes alterations in body composition, ...

Developing an Exercise Program for Rheumatoid Arthritis Patients

Evaluation of Changes in Hydration and Body Cell Mass with Bioelectrical Impedance Analysis after Exercise Program for Rheumatoid Arthritis Patients

Implementation of BIVA for Analyzing Disease Risk Factors in Patients with Low Body Cell Mass (Video) | JoVE

류마티스 관절염 환자를 위한 운동 프로그램 후 생체 전기 임피던스 분석을 통한 수분 공급 및 체세포 질량 변화 평가

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 ...