Validiteten og pålideligheden af ​​en klinisk metode til vurdering af kardiorespiratorisk kondition ved brug af seismokardiografi

20 raske deltagere blev rekrutteret til undersøgelsen. Undersøgelsen omfattede tre identiske besøg på laboratoriet inden for 14 dage.

Deltagerne modtog både skriftlig og mundtlig information om undersøgelsen og de mulige risici forbundet hermed, før de meldte sig frivilligt og underskrev en skriftlig informeret samtykkeerklæring.

Deltagerne ankom til laboratoriet efter en natfaste fra senest kl. 22 dagen før (undtaget vand). Desuden blev deltagerne bedt om at undgå anstrengende motion 48 timer før testdagen og spise en sædvanlig diæt, som skulle gentages før andet og tredje besøg.

Test ved hvert besøg på laboratoriet omfattede:

Færdiggørelse af en kort version af International Physical Activity Questionaire, om fysiske aktiviteter i fritiden.

Mål af højde, vægt og talje- og hofteomkreds.

Måling af kropssammensætning ved hjælp af en Dual-energy X-ray absorptiometri (DXA) scanning på dag 1.

Måling af kropssammensætning ved hjælp af en bioelektrisk impedansanalyseskala på dag 1, 2 og 3.

Måling af blodtryk i liggende stilling. 3 takter med 2 minutters hvile imellem.

Måling af VO2max ved hjælp af en ikke-anstrengelsestestmetode baseret på seismokardiografi.

Indsamling af en 15 ml hvilende venøs blodprøve til måling af hvileniveauer af hormoner, metabolitter og lipider i blodplasmaet.

Måling af lungefunktion i form af FEV1 og FVC (Vyntus SPIRO spirometer, Vyaire Medical).

Bestemmelse af VO2max ved anvendelse af en gradueret anstrengelsestest på en cykelergometri indtil frivillig udmattelse med kontinuerlige pulmonale gasudvekslingsmålinger.

Fremgangsmåde og analyse:

Bioelektrisk impedansanalyseskala (Tanita MC-780MA, Tanita Corporation of America Inc): Deltagerne blev analyseret på skalaen efter tømning og iført minimalt tøj.

DXA-scanning (Lunar iDXA, GE Healthcare): Deltagerne blev placeret i liggende stilling i DXA-scanneren efter tømning og iført minimalt med tøj.

Blodprøver: Blodprøverne blev opsamlet fra venen cubiti medialis i underarmen. Blodet blev udtaget i isafkølede BD-vakutainere (5 mL Aprotinin, 4 mL EDTA og 2 mL Lithium Heparin) og straks centrifugeret ved 4000 g i 10 minutter ved 4°C (Rotina 380R, Hettich). Plasmaet blev opsamlet og opbevaret ved -80⁰C til senere analyser af hvilende niveauer af metabolitter, lipider og hormoner.

Koncentrationerne af hæmoglobin, hæmatokrit, glukose og lactat blev øjeblikkeligt analyseret gennem prøvetagning af 2 ml blod i en specialiseret sprøjte (safePICO Aspirator, Radiometer) og ved hjælp af en automatisk analysator (ABL800 Flex, Radiometer).

SCG VO2max forudsigelse:

SCG VO2max forudsigelsen blev udført som tidligere beskrevet af Sørensen et al. 2020 og Hansen et al. 2021 med samme type udstyr. Kort fortalt blev SCG-optagelsen udført ved hjælp af en iWorx IX-228/s (IWORX, Dover, New Hampshire) forbundet til en pc. LabScribe blev brugt som optagesoftware (version 3. Dover, New Hampshire). Accelerometeret (Silicon Design 1521-002) havde en opløsning på ± 2 g, en lav støj ved 7 μg / √ Hz og en frekvens 70 respons på 0-300 Hz og blev placeret på brystbenet 2 cm proksimalt for processus xiphoideus. Optagelsen varede 5 minutter og blev udført i liggende stilling. VentriJect Aps udførte senere signalbehandlingen og VO2max estimeringen. VentriJect Aps blev informeret om deltagernes alder, højde og vægt til inklusion i forudsigelsesmodellen, men blev blindet for den målte VO2max.

Herefter blev en ny decentraliseret trådløs enhed (Seismofit, VentriJect Aps) brugt til at bestemme SCG VO2max. Seismofit indeholder et 3V batteri og et tre-akset digitalt output accelerometer (LIS3DHH, ST Microelectronics). Seismofit-enheden er forbundet til en telefonapplikation, hvor deltagernes demografiske data (alder, højde og vægt) blev indtastet før optagelsen. Til optagelsen lå deltagerne i liggende stilling, og Seismofit-apparatet blev placeret på brystbenet 2 cm proksimalt for processus Xiphoideus med dobbeltklæbende tape. Den forudsagte SCG VO2max-værdi dukkede op på telefonskærmen inden for 5 minutter.

Seismofit VO2max forudsigelsen blev udført to gange med 5 minutters pause imellem. Dette blev gjort for at vurdere enhedens test-gentest-pålidelighed.

iWorx VO2max blev lavet for at sammenligne det tidligere udstyr med det nye trådløse udstyr med automatisk signalbehandling.

Den gyldne standard VO2max bestemmelse:

En gradueret træningstest (GET) indtil frivillig udmattelse på et cykelergometer blev udført. Protokollen bestod af en fem-minutters opvarmning ved 80 W for kvinder og 100 W for mænd og steg herefter med 20 W for kvinder og 25 W for mænd hvert minut indtil udmattelse.

Deltagerne var iført en brystpulsmåler (Polar Vantage XL, Polar) med kontinuerlige pulsmålinger under testen. Desuden blev deltagerne spurgt om opfattet udmattelse på 6-20 Borg skalaen direkte efter udmattelse.

Statistisk analyse:

Alle data blev kontrolleret for normalfordeling (Shapiro-Wilk-test) og lige stor varians (Brown-Forsythe-test). Det signifikante niveau er p<0,05.

En blandet-effekt-model, Bland-Altman-analyse med 95 % grænser for overensstemmelse, Pearson-korrelationer og gennemsnitlig absolut procentfejl blev brugt til vurdering af validiteten mellem Seismofit VO2max og GET VO2max, Seismofit VO2max mål 1 og 2 og mellem Seismofit VO2max og iWorx VO2max.

Variationskoefficient (CV), Standard Error of Estimate (SEE) og Intraclass Correlation Coefficient (ICC) blev brugt til at vurdere pålideligheden af ​​VO2max-målinger.

Projektet blev godkendt af Det Videnskabsetiske Udvalg i hovedstadsregionen København (H-19081375) den 3. februar 2020. Protokollen for undersøgelsen fulgte principperne i Helsinki-erklæringen.