Name: लेखक स्पॉटलाइट: पैर रक्त प्रवाह को मापने में डॉपलर अल्ट्रासाउंड की विश्वसनीयता का आकलन
Uploaded: 2023-12-15T13:50:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Assessing the Reliability of Doppler Ultrasound in Measuring Leg Blood Flow at JoVE.com

सेंटर फॉर फिजिकल एक्टिविटी रिसर्च (सीएफएएस) ट्रिगफोन्डेन (अनुदान आईडी 101390 और आईडी 20045) द्वारा समर्थित है। जेपीएच को हेलसफोन्डेन और रिग्सहॉस्पिटलेट से अनुदान द्वारा समर्थित किया गया था। इस काम के दौरान, आरएमजीबी को एक पोस्ट.doc द्वारा समर्थित किया गया था। रिग्सहॉस्पिटलेट से अनुदान।

अध्ययन का मूल्यांकन डेनमार्क के राजधानी क्षेत्र की क्षेत्रीय नैतिक समिति (फाइल नंबर एच -21054272) द्वारा किया गया था, जिन्होंने निर्धारित किया कि यह एक गुणवत्ता अध्ययन था। डेनिश कानून के अनुसार, इस अध्ययन क?...

प्रशिक्षण कार्यभार में पैर रक्त प्रवाह का आकलन

इस अध्ययन ने स्वस्थ प्रतिभागियों में उप-अधिकतम एकल-पैर घुटने-एक्सटेंसर व्यायाम के दौरान पैर के रक्त प्रवाह (एलबीएफ) का मूल्यांकन करने के लिए डॉपलर अल्ट्रासाउंड पद्धति की विश्वसनीयता का आकलन किया। पर?...

डॉपलर अल्ट्रासाउंड, जिसे 1980 के दशक में पेश किया गया था, का उपयोग मांसपेशियों के रक्त प्रवाह को निर्धारित करने के लिए बड़े पैमाने पर किया गया है, विशेष रूप से एकल-पैर घुटने-एक्सटेंसर मॉडल में, जो छोटे मांसपेशी द्रव्यमान सक्रियण 1,2,3,4,5,6 के दौरान सामान्य ऊरु धमनी (सीएफए) में रक्त प्रवाह के माप की अनुमति देता है।. डॉपलर अल्ट्रासाउंड-आधारित रक्त प्रवाह प्रौद्योगिकी ने विभिन्न आबादी में संवहनी विनियमन में मूल्यवान अंतर्दृष्टि प्रदान की है, जिसमें स्वस्थ वयस्क 7,8, मधुमेह 9, उच्च रक्तचाप10, सीओपीडी 11,12 और दिल की विफलता 13,14 शामिल हैं।
डॉपलर अल्ट्रासाउंड का एक लाभ थर्मोडाइल्यूशन जैसे अन्य रक्त प्रवाह निर्धारण विधियों की तुलना में इसकी गैर-इनवेसिवनेस है, और यदि आवश्यक हो तो इसे धमनी और शिरापरक कैथीटेराइजेशन के साथ जोड़ा जा सकता है 3,4,6,15। यह बीट-टू-बीट रक्त प्रवाह वेग माप को भी सक्षम करता है, जिससे तेजीसे परिवर्तन ों का पता लगाने की अनुमति मिलती है। हालांकि, डॉपलर अल्ट्रासाउंड-आधारित रक्त माप की सीमाएं हैं, जिसमें लगभग अधिकतम व्यायाम तीव्रता पर अत्यधिक अंग आंदोलन के दौरान स्थिर रिकॉर्डिंग प्राप्त करने में कठिनाइयां और लक्षित रक्त वाहिका के लिए अल्ट्रासाउंड पहुंच की आवश्यकता शामिल है, जिसमें एर्गोमीटर साइकिल िंग15 के दौरान मूल्यांकन शामिल नहीं है। इसलिए, एकल-पैर घुटने-एक्सटेंसर मॉडल17 से कम तीव्रता पर गतिशील व्यायाम के दौरान डॉपलर अल्ट्रासाउंड का उपयोग करके एलबीएफ मूल्यांकन के लिए अच्छी तरह से अनुकूल है, व्यायाम से संबंधित हृदय और फेफड़ों की सीमाओं के प्रभाव को कम करता है और स्वस्थ लोगों और कार्डियो-पल्मोनरीरोगों वाले रोगियों के बीच तुलना की सुविधा प्रदान करता है।
व्यापक रूप से उपयोग किए जाने के बावजूद, डॉपलर अल्ट्रासाउंड का उपयोग करके एकल-पैर घुटने-एक्सटेंसर मॉडल की दिन-दिन की विश्वसनीयता की हाल के दशकों में बड़े पैमाने पर जांच नहीं की गई है, जिसमें छोटी आबादी (एन = 2)3,18,19,20 शामिल पूर्व अध्ययन शामिल हैं।
इस अध्ययन का उद्देश्य (1) दिन के भीतर परीक्षण-पुन: परीक्षण विश्वसनीयता, (2) दिन-प्रतिदिन के परीक्षण-पुन: परीक्षण विश्वसनीयता की जांच करना और (3) 0 डब्ल्यू, 6 डब्ल्यू, 12 डब्ल्यू और 18 डब्ल्यू पर सिंगल-लेग घुटने-एक्सटेंसर व्यायाम के दौरान एलबीएफ मूल्यांकन के लिए डॉपलर अल्ट्रासाउंड की इंटर-रेटर विश्वसनीयता की जांच करना था। माप एक नैदानिक रूप से यथार्थवादी परिदृश्य में आयोजित किए गए थे जहां माप के बीच जांच को हटा दिया गया था। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि एलबीएफ को प्रभावित करने के लिए जाने जाने वाले कई आंतरिक और बाह्य पर्यावरणीय कारकों को माप के दौरान नियंत्रित नहीं किया गया था, जो परिवर्तनशीलता का परिचय दे सकता है और विश्वसनीयता को प्रभावित कर सकता है। डॉपलर अल्ट्रासाउंड तकनीक और रक्त प्रवाह विश्लेषण सॉफ्टवेयर में प्रगति को ध्यान में रखते हुए, हमने अनुमान लगाया कि, एक अनियंत्रित सेटिंग में भी, एलबीएफ माप की स्वीकार्य विश्वसनीयता एक ही सोनोग्राफर द्वारा किए जाने पर सभी तीव्रता ओं पर प्राप्त की जा सकती है।

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>EKO GEL</td>
			<td>EKKOMED A7S</td>
			<td>DK-7500 Holstebro</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RStudio, version 1.4.1717</td>
			<td>R Project for Statistical Computing</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Saltin Chair</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>This was built from an ergometer bike and a carseat owned by Professor Bengt Saltin. The steelconstruction was built from a specialist who custommade it.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasound apparatus equipped with a linear probe (9 MHz, Logic E9)</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td>Unknown</td>
			<td>GE Healthcare, Milwaukee, WI, USA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#160; &#160;</td>
			<td>&#160; &#160;</td>
			<td>&#160; &#160;</td>
			<td>Ultrasound gel</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

doppler ultrasound-based leg blood flow assessment during single-leg knee-extensor exercise in an uncontrolled setting

डॉपलर अल्ट्रासाउंड ने अंग रक्त प्रवाह के मूल्यांकन में क्रांति ला दी है और व्यापक रूप से अनुसंधान और नैदानिक सेटिंग्स में उपयोग किया जाता है। जबकि पैर की मांसपेशियों के रक्त प्रवाह के अनुबंध का डॉपलर अल्ट्रासाउंड-आधारित मूल्यांकन मानव अध्ययन में आम है, इस विधि की विश्वसनीयता के लिए आगे की जांच की आवश्यकता है। इसलिए, इस अध्ययन का उद्देश्य आराम के दौरान पैर के रक्त प्रवाह का आकलन करने के लिए डॉपलर अल्ट्रासाउंड की अंतर-दिन परीक्षण-पुन: परीक्षण, दिन-दिन के परीक्षण-पुन: परीक्षण और अंतर-दर विश्वसनीयता की जांच करना और एकल-पैर घुटने-एक्सटेंशन (0 डब्ल्यू, 6 डब्ल्यू, 12 डब्ल्यू और 18 डब्ल्यू) को वर्गीकृत करना था, जिसमें अल्ट्रासाउंड जांच को माप के बीच हटा दिया गया था। अध्ययन में तीस स्वस्थ विषयों (आयु: 33 ± 9.3, पुरुष / महिला: 14/16) शामिल थे, जिन्होंने 10 दिनों से अलग दो अलग-अलग प्रयोगात्मक दिनों में प्रयोगशाला का दौरा किया। अध्ययन में पोषण की स्थिति, दिन का समय या हार्मोनल स्थिति जैसे प्रमुख तत्वों को नियंत्रित नहीं किया गया। विभिन्न व्यायाम तीव्रताओं में, परिणामों ने 4.0% से 4.3% तक भिन्नता गुणांक (सीवी) के साथ दिन के भीतर उच्च विश्वसनीयता का प्रदर्शन किया, 10.1% से 20.2% तक सीवी के साथ दिन के बीच स्वीकार्य विश्वसनीयता, और 17.9% से 26.8% तक सीवी के साथ इंटर-रेटर विश्वसनीयता। इसलिए, एक वास्तविक जीवन के नैदानिक परिदृश्य में जहां विभिन्न पर्यावरणीय कारकों को नियंत्रित करना चुनौतीपूर्ण है, डॉपलर अल्ट्रासाउंड का उपयोग एक ही सोनोग्राफर द्वारा किए जाने पर उच्च विश्वसनीयता और दिन के बीच स्वीकार्य विश्वसनीयता के साथ उप-अधिकतम एकल-पैर घुटने-एक्सटेंसर व्यायाम के दौरान पैर के रक्त प्रवाह को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है।

Doppler ultrasound, introduced in the 1980s, has been extensively used to determine contracting muscle blood flow, particularly in the single-leg knee-extensor model, allowing measurement of blood flow in the common femoral artery (CFA) during small muscle mass activation1,2,3,4,5,6. Doppler ultrasound-based blood flow technology has provided valuable insights into vascular regulation in various populations, including healthy adults7,8, individuals with diabetes9, hypertension10, COPD11,12, and heart failure13,14.
One advantage of Doppler ultrasound is its non-invasiveness compared to other blood flow determination methods like thermodilution, and it can be combined with arterial and venous catheterization if necessary3,4,6,15. It also enables beat-to-beat blood flow velocity measurement, allowing for the detection of rapid changes16. However, Doppler ultrasound-based blood measurements have limitations, including difficulties in obtaining stable recordings during excessive limb movement at near-maximal exercise intensities and the requirement for ultrasound accessibility to the targeted blood vessel, excluding evaluations during ergometer bicycling15. Hence, the single-leg knee-extensor model is well-suited for LBF evaluation using Doppler ultrasound during dynamic exercise at submaximal intensities17, minimizing the influence of exercise-related heart and lung limitations and facilitating comparisons between healthy subjects and patients with cardio-pulmonary diseases11.
Despite being widely used, the between-day reliability of the single-leg knee-extensor model using Doppler ultrasound has not been investigated on a larger scale in recent decades, with prior studies involving small populations (n = 2)3,18,19,20.
This study aimed to investigate (1) the within-day test-retest reliability, (2) the between-day test-retest reliability, and (3) the inter-rater reliability of Doppler ultrasound for LBF evaluation during single-leg knee-extensor exercise at 0 W, 6 W, 12 W, and 18 W. The measurements were conducted in a clinically realistic scenario where the probe was removed between measurements. It is important to note that several intrinsic and extrinsic environmental factors known to influence LBF were not controlled during the measurements, which could introduce variability and affect reliability. Considering advancements in Doppler ultrasound technology and blood flow analysis software, we hypothesized that, even in an uncontrolled setting, acceptable within- and between-day reliability of LBF measurements could be achieved at all intensities when performed by the same sonographer.

लेखक स्पॉटलाइट: पैर रक्त प्रवाह को मापने में डॉपलर अल्ट्रासाउंड की विश्वसनीयता का आकलन 

एक अनियंत्रित सेटिंग में सिंगल-लेग घुटने-एक्सटेंसर व्यायाम के दौरान डॉपलर अल्ट्रासाउंड-आधारित पैर रक्त प्रवाह मूल्यांकन

This method is widely recognized and applied in numerous clinical and research settings. The primary objective of this study was to assist the reproducibility of the method, thereby providing valuable insights into the measurement error. By doing so, we can say what is genuine physiological change and what is due to measurement error.Ultimately, this will enhance our understanding of this method. The primary obstacle lies in exploring physiological changes during various activities in everyday life, as conducting such investigation is feasible only under specific experimental setups. t has been over two decades since the last reliability study was conducted during single leg knee extensor exercise.Over this period, technology has significantly evolved, making it imperative to revisit this research area to gain valuable insight into the measurement era associated with the current method. Doppler ultrasound is non-invasive compared to other blood flow determination methods like Thermodilution, and it can be combined with arterial and venous catheterization if necessary. It also enables beat to beat blood flow velocity measurements so we could detect rapid changes.In the future, our main goal is to investigate the regulation of blood flow to contracting skeletal muscle in patients with chronic obstructive pulmonary disease.

प्रतिभागियों मई 2022 से अक्टूबर 2022 तक, अध्ययन में भाग लेने के लिए कुल तीस स्वस्थ पुरुषों और महिलाओं को भर्ती किया गया था। सभी प्रतिभागियों में कार्डियोवैस्कुलर, चयापचय, या न्यूरोलॉजिकल बीमारियों ?...

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इस परीक्षण-पुन: परीक्षण अध्ययन ने एकल-पैर घुटने-एक्सटेंसर व्यायाम के दौरान डॉपलर अल्ट्रासाउंड तकनीक द्वारा मापा गया पैर रक्त प्रवाह का मूल्यांकन किया। विधि की दिन-दिन, दिन-दर-दिन और अंतर-दर विश्वसनीयता की जांच की गई थी। दृष्टिकोण ने दिन के भीतर उच्च और दिन के बीच स्वीकार्य विश्वसनीयता का प्रदर्शन किया। हालांकि, आराम के दौरान और कम कार्यभार पर इंटर-रेटर विश्वसनीयता अस्वीकार्य रूप से कम थी।

Doppler ultrasound has revolutionized the assessment of organ blood flow and is widely used in research and clinical settings. While Doppler ...

इस विधि को व्यापक रूप से मान्यता प्राप्त है और कई नैदानिक और अनुसंधान सेटिंग्स में लागू किया जाता है। इस अध्ययन का प्राथमिक उद्देश्य विधि की प्रजनन क्षमता में सहायता करना था, जिससे माप त्रुटि में मूल्यवान अंतर्दृष्टि प्रदान की जा सके। ऐसा करके, हम कह सकते हैं कि वास्तविक शारीरिक परिवर्तन क्या है और माप त्रुटि के कारण क्या है।अंततः, यह इस विधि की हमारी समझ को बढ़ाएगा। प्राथमिक बाधा रोजमर्रा की जिंदगी में विभिन्न गतिविधियों के दौरान शारीरिक परिवर्तनों की खोज में निहित है, क्योंकि इस तरह की जांच करना केवल विशिष्ट प्रयोगात्मक सेटअप के तहत संभव है। सिंगल लेग घुटने एक्सटेंसर व्यायाम के दौरान अंतिम विश्वसनीयता अध्ययन किए जाने के बाद से दो दशक से अधिक समय हो गया है।इस अवधि में, प्रौद्योगिकी काफी विकसित हुई है, जिससे वर्तमान पद्धति से जुड़े माप युग में मूल्यवान अंतर्दृष्टि प्राप्त करने के लिए इस शोध क्षेत्र को फिर से देखना अनिवार्य हो गया है। डॉपलर अल्ट्रासाउंड थर्मोडायल्यूशन जैसे अन्य रक्त प्रवाह निर्धारण विधियों की तुलना में गैर-आक्रामक है, और यदि आवश्यक हो तो इसे धमनी और शिरापरक कैथीटेराइजेशन के साथ जोड़ा जा सकता है। यह बीट को रक्त प्रवाह वेग माप को हरा करने में भी सक्षम बनाता है ताकि हम तेजी से परिवर्तनों का पता लगा सकें।भविष्य में, हमारा मुख्य लक्ष्य क्रोनिक ऑब्सट्रक्टिव पल्मोनरी डिजीज वाले रोगियों में कंकाल की मांसपेशियों को अनुबंधित करने के लिए रक्त प्रवाह के विनियमन की जांच करना है।

doppler-ultrasound-based-leg-blood-flow-assessment-during-single-leg

Research

JoVE Journal

Medicine

Doppler Ultrasound-Based Leg Blood Flow Assessment During Single-Leg Knee-Extensor Exercise in an Uncontrolled Setting

Doppler ultrasound has revolutionized the assessment of organ blood flow and is widely used in research and clinical settings. While Doppler ultrasound-based assessment of contracting leg muscle blood flow is common in human studies, the reliability of this method requires further investigation. Therefore, this study aimed to investigate the within-day test-retest, between-day test-retest, and inter-rater reliability of Doppler ultrasound for assessing leg blood flow during rest and graded single-leg knee-extensions (0 W, 6 W, 12 W, and 18 W), with the ultrasound probe being removed between measurements. The study included thirty healthy subjects (age: 33 &#177; 9.3, male/female: 14/16) who visited the laboratory on two different experimental days separated by 10 days. The study did not control for major confounders such as nutritional state, time of day, or hormonal status. Across different exercise intensities, the results demonstrated high within-day reliability with a coefficient of variation (CV) ranging from 4.0% to 4.3%, acceptable between-day reliability with a CV ranging from 10.1% to 20.2%, and inter-rater reliability with a CV ranging from 17.9% to 26.8%. Therefore, in a real-life clinical scenario where controlling various environmental factors is challenging, Doppler ultrasound can be used to determine leg blood flow during submaximal single-leg knee-extensor exercise with high within-day reliability and acceptable between-day reliability when performed by the same sonographer.

This test-retest study evaluated leg blood flow measured by the Doppler ultrasound technique during single-leg knee-extensor exercise. The within-day, between-day, and inter-rater reliability of the method was investigated. The approach demonstrated high within-day and acceptable between-day reliability. However, the inter-rater reliability was unacceptably low during rest and at low workloads.

Single-Leg Knee-Extensor Chair Setup and Ultrasound Apparatus Configuration for Leg Blood Flow Assessment

To begin, position the participant in the single leg knee extensor chair with their back resting against the chair. Place a chair or bench to stabilize the inactive leg. To ensure the electrodes are equidistant from the heart, fix one ECG electrode on the right side of the chest wall in the third intercostal space.Place the second one on the left side in the third intercostal space. Then place the third one on the left side in the 11th intercostal space. After electrode placement, position the participant at an angle greater than 90 degrees between the abdomen and thigh.Adjust the arm connecting the single knee extensor chair to the flywheel. This enables the participant to extend the knee fully. Tie the leg tightly to the pedal of the chair to avoid the usage of muscles in the lower part of the limb.Next, press the turn on button on the ultrasound apparatus. Press patient to create a new file for the examination. Move the cursor to new patient and press enter.Then fill out the patient ID.Move the cursor to create and press enter. Connect the lead to the electrodes. Press probe and choose the linear probe.Apply ultrasound gel to the probe.

पैर रक्त प्रवाह मूल्यांकन के लिए सिंगल-लेग घुटने-एक्सटेंसर कुर्सी सेटअप और अल्ट्रासाउंड उपकरण कॉन्फ़िगरेशन

Doppler Ultrasound Scan and Blood Flow Quantitation in Leg-Extension Exercises

To begin, place the probe on the inguinal region of the participant then find the optimal arterial section for leg blood flow or LBF measurements. Make a cross-sectional image of the common femoral artery. Turn the Gain button clockwise to increase gain and counterclockwise to decrease gain.Turn the Depth button clockwise to increase the depth and counterclockwise to decrease it. After adjustment, ensure that the artery is in the middle of the screen and the blood is black. In 2D mode, press Freeze once then scroll using the track ball to find an end-systolic image.Press Measure once and move the cursor to the superficial intimal layer of the artery then press Enter. Next, move the cursor to the deep intimal layer of the artery and press Enter to obtain the diameter at end-systole. Press Freeze then turn the probe 90 degrees clockwise while keeping the artery centered on the screen and probe parallel to the artery to create a longitudinal view.Press the PW button, followed by the Measure button. Move the cursor to auto and press Enter then click Flow Volume and press Enter. Move the cursor to Live and press Enter to obtain the trace and finish by pressing Measure once.To obtain the velocity at an insonation angle of less than 60 degrees. Turn the Steer Angle button clockwise to decrease it and counterclockwise to increase it. Turn the Angle Correction button to validate the trace captured with the cursor horizontal to the artery.Press Sample Volume to adjust the volume according to the width of the artery while avoiding contact with the artery wall. To decrease the sample size, press the left arrow and increase by pressing the right arrow. Next, turn the Sound button clockwise then obtain the blood flow velocity trace with simultaneous 2D visualization of the artery and audiovisual blood velocity feedback.Obtain the first trace during seated rest for 30 seconds, and press Image Store twice to save the trace. Then, instruct the participant to maintain a pace of 60 RPM during the test. Using the same conditions, record the trace data at a pace of 60 RPM and zero watts.Add resistance to the single leg knee extensor chair. Then, ask the participant to complete a minimum of 150 seconds of exercise before obtaining 30 seconds of trace. Press Image Store twice to save the trace.Once all the images are obtained, press Review, press track ball and move the cursor to the desired image then double click on Enter. Once the desired trace appears, press Measure. Then, from the dropdown menu, select Flow Volume and press Enter.Next, select 2D Ultrasound Image and press Enter. Then drag the cursor until it reaches the diameter measured during rest and press Enter again. Turn the Cursor Select button clockwise twice.Then, by scrolling the track ball and pressing Enter, choose a 30-second trace between two vertical lines. There were no statistically significant differences in the absolute LBF values between the Within Day or Between Day measurements. LBF increased progressively across the incremental workloads.The value ranges from 0.36 liter per minute at rest to 2.44 liter per minute during exercise at 18 watts. Bland Altman Plots of LBF measurements for Within Day reliability showed no outliers. In contrast, a few outliers were observed in the Between Day measurements, and several outliers were observed during the Interrater measurements.In test/retest reliability, the smallest real difference values were lower for Within Day measurements compared to the Between Day and Interrater measurements. Similarly, the coefficient of variation values were higher in the Between Day and Interrater measurements compared to the Within Day measurements. The intraclass correlation coefficient values showed that the reliability at all workloads during Within Day and Between Day were higher than 0.90.Conversely, the Interrater measurements yielded ICC values as low as 0.41.