Validità e affidabilità di un metodo clinico per la valutazione dell'idoneità cardiorespiratoria utilizzando la sismocardiografia

Per lo studio sono stati reclutati 20 partecipanti sani. Lo studio ha incluso tre visite identiche al laboratorio entro 14 giorni.

I partecipanti hanno ricevuto informazioni sia scritte che orali sullo studio e sui possibili rischi associati allo stesso, prima di fare volontariato e firmare un modulo di consenso informato scritto.

I partecipanti sono arrivati ​​al laboratorio dopo un digiuno notturno dalle 22:00 del giorno prima (acqua esclusa). Inoltre, ai partecipanti è stato chiesto di evitare un intenso esercizio fisico 48 ore prima del giorno del test e di seguire una dieta abituale, che doveva essere replicata prima della seconda e terza visita.

I test ad ogni visita al laboratorio includevano:

Completamento di una versione breve dell'International Physical Activity Questionaire, sulle attività fisiche nel tempo libero.

Misure di altezza, peso e circonferenza vita e fianchi.

Misurazione della composizione corporea utilizzando una scansione di assorbimetria a raggi X a doppia energia (DXA) il giorno 1.

Misurazione della composizione corporea utilizzando una scala di analisi dell'impedenza bioelettrica nei giorni 1, 2 e 3.

Misurazione della pressione arteriosa in posizione supina. 3 misure con 2 minuti di riposo in mezzo.

Misurazione del VO2max utilizzando un metodo di test non da sforzo basato sulla sismocardiografia.

Raccolta di un campione di sangue venoso a riposo da 15 ml per la misurazione dei livelli a riposo di ormoni, metaboliti e lipidi nel plasma sanguigno.

Misurazione della funzione polmonare in termini di FEV1 e FVC (spirometro Vyntus SPIRO, Vyaire Medical).

Determinazione del VO2max applicando un test da sforzo graduato su cicloergometro fino ad esaurimento volontario con misurazioni continue degli scambi gassosi polmonari.

Procedura e analisi:

Scala di analisi dell'impedenza bioelettrica (Tanita MC-780MA, Tanita Corporation of America Inc): i partecipanti sono stati analizzati sulla scala dopo aver svuotato e indossato indumenti minimi.

Scansione DXA (Lunar iDXA, GE Healthcare): i partecipanti sono stati collocati in posizione supina nello scanner DXA dopo lo svuotamento e mentre indossavano indumenti minimi.

Campioni di sangue: i campioni di sangue sono stati raccolti dalla vena cubiti medialis nell'avambraccio. Il sangue è stato prelevato in BD vacutainer ghiacciati (5 mL di Aprotinina, 4 mL di EDTA e 2 mL di Litio Eparina) e immediatamente centrifugato a 4000 g per 10 minuti a 4⁰C (Rotina 380R, Hettich). Il plasma è stato raccolto e conservato a -80⁰C per successive analisi dei livelli a riposo di metaboliti, lipidi e ormoni.

Le concentrazioni di emoglobina, ematocrito, glucosio e lattato sono state immediatamente analizzate mediante prelievo di 2 mL di sangue in una siringa specializzata (safePICO Aspirator, Radiometer) e utilizzando un analizzatore automatico (ABL800 Flex, Radiometer).

Previsione SCG VO2max:

La previsione SCG VO2max è stata eseguita come precedentemente descritto da Sørensen et al. 2020 e Hansen et al. 2021 con lo stesso tipo di equipaggiamento. In breve, la registrazione SCG è stata eseguita utilizzando un iWorx IX-228/s (IWORX, Dover, New Hampshire) collegato a un PC. LabScribe è stato utilizzato come software di registrazione (versione 3. Dover, New Hampshire). L'accelerometro (Silicon Design 1521-002) aveva una risoluzione di ± 2 g, un basso rumore a 7 μg / √ Hz e una risposta in frequenza 70 di 0-300 Hz ed era posizionato sullo sterno 2 cm prossimalmente al processo xifoideo. La registrazione è durata 5 minuti ed è stata eseguita in posizione supina. Successivamente VentriJect Aps ha eseguito l'elaborazione del segnale e la stima del VO2max. VentriJect Aps è stato informato dell'età, dell'altezza e del peso dei partecipanti per l'inclusione nel modello di previsione, ma è stato accecato dal VO2max misurato.

Successivamente è stato utilizzato un nuovo dispositivo wireless devoluto (Seismofit, VentriJect Aps) per determinare SCG VO2max. Seismofit contiene una batteria da 3 V e un accelerometro con uscita digitale a tre assi (LIS3DHH, ST Microelectronics). Il dispositivo Seismofit è collegato a un'applicazione telefonica in cui sono stati inseriti i dati demografici dei partecipanti (età, altezza e peso) prima di eseguire la registrazione. Per la registrazione, i partecipanti giacevano in posizione supina e il dispositivo Seismofit è stato posizionato sullo sterno 2 cm prossimalmente al processo Xiphoideus con doppio nastro adesivo. Il valore SCG VO2max previsto è apparso sullo schermo del telefono entro 5 minuti.

La previsione Seismofit VO2max è stata eseguita due volte con 5 minuti di riposo in mezzo. Questo è stato fatto per valutare l'affidabilità test-retest del dispositivo.

L'iWorx VO2max è stato realizzato per confrontare l'apparecchiatura precedente con la nuova apparecchiatura wireless con elaborazione automatica del segnale.

Il gold standard per la determinazione del VO2max:

È stato eseguito un test da sforzo graduato (GET) fino all'esaurimento volontario su un cicloergometro. Il protocollo consisteva in un riscaldamento di cinque minuti a 80 W per le donne e 100 W per gli uomini e successivamente aumentato con 20 W per le donne e 25 W per gli uomini ogni minuto fino all'esaurimento.

I partecipanti indossavano un cardiofrequenzimetro a fascia toracica (Polar Vantage XL, Polar) con misurazioni continue della frequenza cardiaca durante il test. Inoltre, ai partecipanti è stato chiesto dell'esaurimento percepito sulla scala 6-20 Borg subito dopo l'esaurimento.

Analisi statistica:

Tutti i dati sono stati controllati per distribuzione normale (test di Shapiro-Wilk) e varianza uguale (test di Brown-Forsythe). Il livello significativo è p<0,05.

Per la valutazione della validità tra Seismofit VO2max e GET VO2max, Seismofit VO2max misura 1 e 2 e tra Seismofit VO2max e iWorx è stato utilizzato un modello a effetti misti, analisi di Bland-Altman con limiti di concordanza del 95%, correlazioni di Pearson ed errore percentuale assoluto medio. VO2max.

Il coefficiente di variazione (CV), l'errore standard di stima (SEE) e il coefficiente di correlazione intraclasse (ICC) sono stati utilizzati per valutare l'affidabilità delle misurazioni del VO2max.

Il progetto è stato approvato dal comitato etico scientifico della regione metropolitana di Copenaghen (H-19081375) il 3 febbraio 2020. Il protocollo dello studio ha aderito ai principi della dichiarazione di Helsinki.