In-human validering af en teknik til måling af central aortas hæmodynamik med perifere arterielle bølgeformer

Central aorta-blodtryk (BP) og flow er generelt mere informative om hjertedynamik og global cirkulation sammenlignet med kardiovaskulære parametre målt i periferien [1,2]. Imidlertid har deres kliniske virkning været begrænset på grund af betydelig klinisk risiko og betydelige omkostninger forbundet med deres målinger. Perifere arterielle BP'er opnås let ikke-invasivt, men de kan ikke tjene som direkte erstatninger for central aorta BP på grund af forvrængning af arteriel BP-bølgeform forårsaget af trykbølgeudbredelse og refleksion. For nylig er to innovative modelbaserede metoder, "Individualized Transfer Functions (ITF)," blevet udviklet af Dr. Hahn til at estimere den centrale aorta BP-bølgeform ved hjælp af målingerne af perifere BP-bølgeform(er) [3-6]. Disse teknikker er blevet valideret i dyre- og simulerede mennesker. Formålet med det foreslåede forskningsprojekt er at 1) undersøge gennemførligheden og validiteten af ​​disse innovative metoder i mennesker, og 2) sammenligne disse metoders ydeevne med direkte perifer BP og eksisterende ikke-individualiserede (NITF) metoder.

Det foreslåede forskningsprojekt består af to hoveddele: 1) indsamling af centrale aorta- og perifere BP-data og 2) evaluering af ITF-metoder ved hjælp af disse data. BP-data vil blive indsamlet fra patienter, der allerede gennemgår procedurer med kardiopulmonal bypass. Central aorta, radial og femoral BP-bølgeformer vil blive registreret samtidigt. En ikke-invasiv finger BP-kurve vil også blive optaget. Parret af radial-femoral eller finger-femoral BP-optagelser vil blive analyseret ved to-måls ITF [3-5] for at estimere individuel specifik central aorta BP-bølgeform. Derudover vil radial- eller finger-BP-registrering blive analyseret af enkeltmålings-ITF [6] for at estimere individuel-specifik central aorta-BP-bølgeform. Gennemførligheden og validiteten af ​​metoderne i menneskelige forsøgspersoner vil blive vurderet ved at sammenligne de estimerede centrale aorta BP-bølgeformer med de målte centrale aorta BP-bølgeformer. Dens relative ydeevne med hensyn til direkte perifer BP og eksisterende NITF-metoder vil blive analyseret ved at sammenligne forskellen mellem målte centrale aorta BP-bølgeformer versus ITF-afledte centrale aorta-BP-bølgeformer med dem mellem målt central aorta versus direkte perifere og NITF-afledte centrale aorta-BP-bølgeformer.

Hjerte-kar-sygdomme tegner sig for 1/3 af alle dødsfald og mere end $22 milliarder sundhedsrelaterede omkostninger i Canada hvert år [7]. Det foreslåede forskningsprojekt vil yde et væsentligt bidrag til at forbedre den kliniske pleje gennem brugen af ​​ITF til påvisning og diagnostik af hjerte-kar-sygdomme. Faktisk er det foreslåede forskningsprojekt et vigtigt indledende skridt mod vores langsigtede forskningsmål om non-invasiv hjertekarsygdomsdiagnostik. Succesen med det foreslåede forskningsprojekt vil være en milepæl for at demonstrere, at ITF kan tjene som minimalt invasiv og/eller ikke-invasiv tilgang, hvis individuelt estimerede centrale aorta BP-bølgeform og kardiovaskulære systemmodel kan udnyttes til påvisning og diagnostik af en række kardiovaskulære sygdom, f.eks. svækkelse af aortaklap og perifer arteriel sygdom, i kraft af diagnostisk relevante helbreds- og sygdomstilstande i centrale og perifere arterielle kar, som ITF kan levere.