Kortlægning af hjertekraft hos raske mennesker og test af en ny blodtrykssensor

Delstudie 1 En ny ikke-invasiv blodtrykssensor designet til at give kontinuerlige blodtrykssignaler fra ambulerende personer er blevet udviklet ved NTNU (Norsk Universitet for Teknologi og Videnskab). I denne delundersøgelse vil vi teste denne nye enheds evne til korrekt at repræsentere de invasive blodtryksmålinger, og om dens nøjagtighed påvirkes af ændringer i kropsholdning og aktivitet.

Den nye sensor er et armbånd, der bæres rundt om den distale underarm. Vi vil vurdere graden af ​​overensstemmelse med invasive blodtryksmålinger fra probandernes anden arm. Undersøgelsens primære mål er at sammenligne parrede, slag-til-slag numeriske værdier for systoliske, diastoliske og gennemsnitlige arterielle tryk i hver undersøgelsesperiode. Som et sekundært undersøgelsesmål vil overensstemmelsen af ​​arterielkurvebølgeformerne i disse perioder også blive sammenlignet . Samlet præstation og data fra hver separat undersøgelsesperiode vil blive rapporteret. Effekten af ​​ændringer i kropsholdning og aktivitet på konvergensen mellem invasive og ikke-invasive målinger vil blive vurderet ved sammenligning af fire gentagne optagelser i liggende og halvsiddende stilling, nemlig: i hvile og under cykelmotion på 50, 100 og 150 Watt.

Delstudie 2 Ændringer i kropsholdning og træningsniveau vides begge at påvirke hjertevolumen og blodtryk og dermed energioverførslen fra hjertet til kredsløbet. Mængden af ​​energi kan vurderes ved at multiplicere invasive blodtryksregistreringer med synkroniseret transthorax ultralydsmåling af blodgennemstrømning gennem aortaklappen. Undersøgelsens primære mål er at undersøge effekten af ​​træning og stilling på hjerteenergitilførslen til kredsløbet hos normale forsøgspersoner. Ud fra de synkroniserede målinger af blodtryk og blodgennemstrømning beregnes to separate parametre, der beskriver energioverførsel, Total Cardiac Power og Cardiac Power Output, begge angivet i watt. Førstnævnte inkluderer energien forbundet med svingninger i flow og tryk, sidstnævnte gør ikke. Oscillerende kraft beregnes som forskellen: Total Cardiac Power - Cardiac Power Output.

Energioverførsel fra hjertet til vaskulaturen afhænger ikke kun af hjertets kontraktilitet, men også af systemisk vaskulær modstand og aortalelastance. Kardiovaskulær interaktion vil blive undersøgt som et sekundært studiemål. Der vil blive anvendt to metoder, begge baseret på kombinationen af ​​hjerteultralyd og invasivt arterielt tryk. Den første af disse, enkeltslags ventriculo-arteriel kobling beregner Ae/Ees (aorta elastance/venstre ventrikel elastance), der kræver hjertekateterisering, ud fra en kombination af flere mindre invasive variable. På trods af kompliceret beregning er denne metode blevet mere og mere populær i klinisk forskning i løbet af de sidste år. Nylig oscillerende kraftfraktion, dvs. Oscillerende kraft/total hjertekraft blev foreslået som et alternativ. Denne parameter er meget lettere at beregne, men få data bekræfter dens pålidelighed som et mål for kardiovaskulær interaktion.

Gentagne synkroniserede ultralyds- og arterielle trykmålinger under de samme arbejdsstillinger og cykelbelastninger som beskrevet i delstudie 1 vil blive sammenlignet for at vurdere effekterne af træningsniveau og kropsholdning på energioverførsel og kardiovaskulær interaktion hos raske personer.

Delstudie 3 Der er etableret en simpel mekanistisk model, der forudsiger individuelle hæmodynamiske reaktioner på træning baseret på demografiske data og den hæmodynamiske profil i hvile.

Hovedidéen med dette delstudie er at teste denne model ved at sammenligne de individuelt forudsagte hæmodynamiske værdier for hver specifik kombination af kropsholdning og motion anvendt i delstudier 1 og 2 med de faktiske individuelle hæmodynamiske responser registreret i forsøgspersonerne. Det overordnede resultat vil blive analyseret med henblik på bestemmelse af modellens prædiktive kraft.

Som et andet mål vil der blive udført en detaljeret analyse for påvisning af mulige forbedringer af modellen.

Delstudie 4 Nedsat dynamisk autoregulering af renal blodgennemstrømning kan være et tidligt advarselssignal hos intensivpatienter, der udvikler akut nyreskade. Vurdering af nyrens autoreguleringsmekanismer Myogen Respons (MR) og Tubulo-Glomerular Feedback (TGF) afhænger dog af samtidige kontinuerlige optagelser af blodtryk og flowsignaler fra nyrearterier i flere minutter. Dette er udfordrende, da nyrerne bevæger sig med vejrtrækningen, og vi udviklede derfor et system til maskinlæringsassisteret ultralydsregistrering af flowhastigheder i nyrearterier. En almindelig ultralydsscanner af høj kvalitet vil blive brugt til en fire minutters optagelse i liggende og hvilende probander. Synkroniserede blodtrykskurver optages fra den indlagte arteriekanyle.

Vurdering af MR- og TGF-funktion vil blive udført ved off-line overførselsfunktions frekvensanalyser med blodtryk som input og flowhastigheder som output. Forskellige maskinlæringsmetoder og forskellige tilgange til overførselsfunktionsanalysen vil blive testet for at bestemme deres evne til at detektere dynamisk autoregulering af renal blodgennemstrømning hos normale forsøgspersoner, og hvilken(e) metode(r) der fungerer bedst.