Die Inter- und Intra-Zuverlässigkeit von kardiopulmonalen Belastungstests bei Patienten mit abdominalem Aortenaneurysma (CPEX)

Hintergrundrecherche:

Die Definition eines „Aneurysmas“ ist eine dauerhafte, lokalisierte Erweiterung eines Blutgefäßes oder einer Herzkammer. Die Bauchaorta ist das größte Blutgefäß des menschlichen Körpers und hat in der Regel einen Durchmesser von 1,8 -2,0 Zentimetern (cm), abhängig von Alter, Geschlecht und Körperbau. Eine Aortenerweiterung wird im Allgemeinen als „Aneurysma“ eingestuft, wenn die Erweiterung des Gefäßes das 1,5-fache der normalen Größe beträgt. Ein abdominales Aortenaneurysma (AAA) betrifft jeden Teil der Aorta unterhalb des Zwerchfells, wobei typischerweise 80 % zwischen der Nierenarterie und der Aortenbifurkation gefunden werden.

Risikofaktoren Es gibt viele Faktoren, die sich auf die Entwicklung von AAA beziehen. Das Geschlecht ist einer der größten nicht modifizierbaren Risikofaktoren, da ein AAA bei Männern vier- bis sechsmal wahrscheinlicher ist als bei Frauen. Darüber hinaus tritt die Entwicklung von AAA bei Frauen etwa zehn Jahre später auf als bei Männern. Das AAA-Risiko steigt auch, wenn die Krankheit in der Familie vorkommt, insbesondere wenn der Verwandte ersten Grades ist. Es gibt auch Hinweise darauf, dass es einen Zusammenhang zwischen AAA und koronarer Herzkrankheit gibt. Es wurde auch festgestellt, dass Bluthochdruck eng mit der Entwicklung von AAA korreliert. Darüber hinaus besteht auch ein starker Zusammenhang zwischen dem Rauchen und der Wahrscheinlichkeit einer AAA-Entwicklung. Umgekehrt, während das Risiko der Entwicklung eines AAA bei Frauen geringer ist als bei Männern, haben sich Frauen als anfälliger für die Entwicklung eines AAA erwiesen als ihre männlichen Kollegen. Das AAA-Risiko steigt auch nach dem 65. Lebensjahr.

Wenn ein AAA unentdeckt oder unbehandelt bleibt, steigt die Wahrscheinlichkeit einer Ruptur. Dies verursacht kritische innere Blutungen und führt oft zum Tod. Die Ruptur des AAA ist die Ursache für etwa 6000 Todesfälle pro Jahr im Vereinigten Königreich. Zahlen zwischen 1997 und 2005 zeigen einen Rückgang der Sterblichkeit, dies ist jedoch auf eine frühere Erkennung zurückzuführen (etwa fünf bis zehn Jahre). Die Wahrscheinlichkeit einer Ruptur steigt aufgrund von Alter, Geschlecht, Rauchen, Bluthochdruck sowie Größe und Wachstumsrate des Aneurysmas. Die Größe des Aneurysmas ist der stärkste Prädiktor für das Rupturrisiko, Rauchen trägt auch zu einer Beschleunigung der Expansionsrate bei.

Ultraschall-Screening:

Ultraschall-Screening ist das bevorzugte Instrument zur Identifizierung und Überwachung der Entwicklung von AAA, da es hochempfindlich, kostengünstig und ein nicht-invasives Instrument ist. Die Richtlinien des National Institute of Clinical Excellence (NICE) empfehlen, dass der National Health Service (NHS) allen Männern ab 65 Jahren ein Ultraschallscreening anbietet. Die Ultraschalluntersuchung ermöglicht es dem medizinischen Screener, die Größe der Bauchaorta zu bestimmen. Gemäß den NICE (1.3)-Richtlinien werden AAA nach Größe kategorisiert, wobei ein Durchmesser von weniger als drei cm als normal eingestuft wird und keine Nachsorge erforderlich ist. Patienten mit einem Aneurysmadurchmesser zwischen 3 und 4,4 cm werden jährlich erneut gescannt, bei Patienten zwischen 4,5 und 5,4 cm vierteljährlich (alle drei Monate). AAA-Patienten mit einem Durchmesser von mehr als 5,4 cm werden zur Diagnose und Behandlung an einen Gefäßberater überwiesen. Ein AAA kann entweder wahr oder falsch sein, wobei echte Aneurysmen häufiger gefunden werden. Echte Aneurysmen; betreffen drei Schichten der Blutgefäßwände Intima, Media und Adventitia, während falsche Aneurysmen im Wesentlichen ein Hämatom sind, das sich außerhalb der Gefäßwand bildet.

Chirurgisches Management von AAA:

Nach der Diagnose eines großen AAA gibt es zwei mögliche medizinisch-chirurgische Eingriffe, die offene oder die endovaskuläre Reparatur (EVAR). Die offene Reparatur wird als großer chirurgischer Eingriff betrachtet und muss wegen der möglichen Komplikationen präoperativ sorgfältig beurteilt werden. Bei der Durchführung der AAA-Laparotomie gibt es drei Zugänge: Querinzision, Längsmittellinieninzision und retroperitonealer Zugang. Das Aortensegment wird durch ein prothetisches Transplantat ersetzt. Nach der Operation werden die Patienten oft auf der Intensivstation (ICU) überwacht und bleiben im Durchschnitt zwischen sieben und vierzehn Tagen im Krankenhaus. EVAR hingegen ist ein weniger invasives Verfahren, weniger schmerzhaft und hat einen kürzeren Krankenhausaufenthalt und erfordert oft keinen Aufenthalt auf der Intensivstation. EVAR verschafft sich Zugang durch die Femoralarterie und führt ein geschicktes Transplantat in das Bauchaneurysma ein.

Präoperatives Risikomanagement:

Chirurgen stützen die Entscheidungen zur Operation auf zwei Hauptfaktoren, erstens das Rupturrisiko und zweitens den Durchmesser des Aneurysmas und die Wachstumsrate. Vor der Operation wird der Patient vom Gefäßberater einer präoperativen Beurteilung der funktionellen Kapazität (FCA) unterzogen. Die Chirurgen verwenden FCA, um festzustellen, ob potenzielle operative und postoperative Risiken bestehen. Patienten haben oft andere Komorbiditäten, so dass das Operationsrisiko den potenziellen Nutzen überwiegen kann, wodurch das Risiko einer vorzeitigen Sterblichkeit steigt. Die Verwendung von FCA ist zu einem wichtigen Screening-Instrument bei der Bewertung der Fitness von AAA-Patienten geworden und dient als guter Indikator für das Operationsrisiko und die postoperative Genesung. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, FCA zu testen (Stufentest, Spirometrie und kardiopulmonaler Belastungstest usw.), jedoch wurde in jüngerer Zeit der kardiopulmonale Belastungstest als bevorzugtes Instrument zur Bewertung der funktionellen Kapazität von AAA-Patienten beschrieben.

Herz-Lungen-Ergometrie:

Es ist allgemein anerkannt, dass ein kardiopulmonaler Belastungstest (CPEX) der „Goldstandard“ der FCA ist. Darüber hinaus ist CPEX ein nicht-invasives, kostengünstiges und objektives Verfahren. Es wird seit vielen Jahren im Hochleistungssport für Forschung und Screening eingesetzt und wird nun zunehmend in klinischen Umgebungen eingesetzt. CPEX-Tests ermöglichen Ärzten, einen kontrollierten Belastungstest in einer sicheren Umgebung durchzuführen. Es umfasst die Messung einer Reihe physiologischer Parameter sowie die Überwachung der Atmung und des Herzens. Die zugrunde liegenden physiologischen Prinzipien, die einem CPEX zugrunde liegen, bestehen darin, dass es die Effizienz und Kapazität des Sauerstofftransportsystems misst; Es untersucht auch die Fähigkeit einer Person, sich zu bewegen, und die kardiovaskulären Reaktionen auf unterschiedliche Belastungsniveaus. Ein CPEX bietet eine Atemzug-für-Atemzug-Analyse und liefert mehrere wichtige Ergebnisse. Diese sind; (1) VO2 MAX, (2) VeO2, (3) VECO2, (4) anaerobe Schwelle (AT), (5) Atemaustauschverhältnis, (6) Zeit bis AT und (7) tolerierte Gesamtzeit sind die Variablen, die es sind erhalten.

Anaerobe Schwelle (AT):

Zu Beginn des Trainings liefert Adenosintriphosphat-Kreatinphosphat die sofortige Energie, die von den arbeitenden Muskeln benötigt wird. Wenn das Training fortgesetzt wird, erhöht sich das Herzzeitvolumen, wodurch die arbeitenden Muskeln mit erhöhtem Blutfluss versorgt werden. Mit steigendem Trainingsniveau steigt auch die Arbeitsbelastung der Muskeln, was eine stärkere Durchblutung und Sauerstoffzufuhr erfordert. Der Sauerstoffbedarf wird durch eine Erhöhung des Herzzeitvolumens und der Lungenventilation gedeckt. Wenn die Übung immer anstrengender wird, beginnt der Muskelbedarf die Rate der Sauerstoffzufuhr durch das Atmungssystem zu übersteigen. An diesem Punkt wird der Hauptbrennstoff Glukose zu Milchsäure verstoffwechselt. Dieses dissoziiert zu Laktat und Wasserstoffionen (H+), was zu einer Azidose führt, die als anaerobe Schwelle (AT) bekannt ist. Die gebräuchlichste Methode zur nicht-invasiven AT-Messung ist die V-Slope-Methode, siehe Abbildung 1.

Dies lässt sich wie folgt erklären:

Wenn ein Teilnehmer mit inkrementellem Training beginnt, steigt sein Exspirationsminutenvolumen (VE) linear mit seinem Sauerstoffverbrauch (VO2) und Kohlendioxidverbrauch (VCO2). H+ werden durch anaeroben Stoffwechsel produziert, der durch Bikarbonat (HCO3-) gepuffert wird und Kohlendioxid (CO2) produziert. Dieses wird in der Lunge ausgewaschen und über die Atemzuganalyse in der Ausatemluft gemessen. Da VCO2 überproportional zu VO2 ansteigt, ermöglicht es dem Kliniker, die AT zu bestimmen; Dies wird erreicht, indem VCO2 gegen VO2 aufgetragen wird. Lineare Regressionslinien werden durch die obere und untere Kurve gezogen und der Schnittpunkt zeigt an, wo VCO2 überproportional zu VO2 angestiegen ist und daher als AT geschätzt wird.

Die aerobe Kapazität einer Person wird als VO2MAX bezeichnet. Die gebräuchlichste Methode zur Messung des VO2max einer Person ist ein inkrementeller Belastungstest, der entweder auf einem motorisierten Laufband oder einem Fahrradergometer durchgeführt wird und in Millilitern pro Kilogramm pro Minute (ml.kg.min) gemessen wird. Die aerobe Kapazität kann durch Faktoren wie Geschlecht, Genetik, Körperzusammensetzung und Alter beeinflusst werden. Ein gesunder 20- bis 25-jähriger Mann hat eine durchschnittliche VO2max von 42,5 - 46,4 ml.kg.min, während eine gesunde Frau im gleichen Alter durchschnittlich 33 - 36,9 ml.kg.min hat. Die aerobe Kapazität nimmt alle zehn Jahre um etwa zehn Prozent ab (abhängig von der Fitness). Für Patienten mit AAA wird empfohlen, einen Schwellenwert (AT) von über 10,2 ml.kg.min für die offene Reparatur oder über 8,2 für EVAR zu erreichen. Sie sollten auch einen VO2MAX-Wert über 15 ml.kg.min erreichen. Niedrigere Werte können das Risiko einer postoperativen Mortalität (innerhalb von 30 Tagen) erhöhen.

Während es zahlreiche Studien zur Bedeutung eines CPEX gibt, gibt es bisher keine Studien, die die Inter- und Intra-Zuverlässigkeit dieses Tests in der AAA-Population bestimmt haben.

Ziel:

Das Ziel dieser Studie ist es daher, die Inter- und Intra-Zuverlässigkeit von CPEX-Tests sowohl auf einem Fahrradergometer als auch auf einem motorisierten Laufband bei Patienten mit abdominalen Aortenaneurysmen zu bestimmen.