만성 척수 손상에서 동맥 저혈압의 기전

방법 및 절차

선별 폐활량계는 BreezeSuite 시스템을 사용하여 환자가 개인 휠체어에 앉아 있는 상태에서 수행됩니다. FVC(강제 폐활량) 및 1초간 강제 호기량(FEV1)은 성별에 따라 파생된 알려진 폐 질환이 없는 신경학적으로 온전한 개인의 데이터베이스를 기반으로 각 피험자에 대한 예측 값의 백분율로 구하고 표시됩니다. , 나이, 키. 3개의 허용되는 스피로그램을 획득하고 최선의 시도 결과를 사용합니다.

스크리닝 기립 스트레스 테스트는 심장용 의자(Chair Hydraulics)에 배치된 환자에게 실시됩니다. 연구 내내 왼손을 팔걸이에 끼우고 심장 높이로 유지합니다. 왼쪽 가운데 또는 집게 손가락(Portapres-2) 주위에 손가락 커프를 놓고 앙와위 자세 및 참가자가 똑바로 앉은 자세로 이동할 때 지속적인 비트 투 비트 동맥 혈압을 얻습니다. 앙와위 자세는 15분 동안 유지됩니다. & 직립 위치는 5 분 동안 유지됩니다. 누운 자세의 기준 값은 직립 자세로 변경하기 직전 마지막 5분 동안 기록됩니다. 이 테스트는 피험자가 현기증이 나거나 실신 증상이 나타나면 중단됩니다.

폐활량계 및 호흡기 근력 테스트: 표준 폐활량계는 BreezeSuite 시스템(MedGraphics)을 사용하여 앉은 자세에서 수행됩니다. FVC & FEV1을 얻습니다. UPC 2100 PC 카드 및 소프트웨어(Validyne Engineering)가 포함된 MP45-36-871-350 차동 압력 변환기는 앉은 자세에서 최대 흡기압(PImax) 및 최대 호기압(PEmax)을 측정하는 데 사용됩니다. PImax는 거의 잔기량에서 시작하여 최대 흡기 노력 동안 측정되고 PEmax는 거의 총 폐활량에서 시작하여 최대 호기 노력 동안 측정됩니다. 피험자는 마우스피스로 고무 튜브가 있는 3방향 밸브 시스템을 사용하도록 요청받을 것입니다. 압력계는 1.5mm 직경의 누출을 통합하여 성문 폐쇄를 방지하고 측정 중 협측 근육 기여를 줄입니다. 평가는 날카롭고 강력한 노력이 최소 2초 동안 유지되어야 합니다. 최대 압력은 1초 동안 지속된 가장 높은 값으로 간주됩니다. 20% 미만으로 변화한 3가지 기동의 최대값은 평균이 됩니다. 참가자는 테스트 전에 구체적인 지침을 받게 되며 폐활량계 및 호흡근 근력 운동 전반에 걸쳐 구두로 코칭됩니다.

기립 스트레스 테스트:

각 참가자는 아침에 조용하고 온도가 조절되는(~22o C) 심혈관 실험실에서 테스트를 받게 됩니다. 그들의 식단은 연구 전날 저녁과 연구 아침에 카페인, 알코올 및 지방이 많은 음식을 제외하도록 제한됩니다. 참가자는 연구를 시작하기 전에 방광을 비워야 합니다. 지속적인 동맥혈압은 왼쪽 가운데 또는 집게손가락 또는 엄지손가락(Portapres-2;) 주위에 배치된 손가락 커프에서 획득됩니다. 연구 내내 왼손을 팔걸이에 끼우고 심장 높이로 유지합니다. 디지털 혈압 측정 장치를 사용하여 앙와위 조절 기간의 시작과 회복 기간의 끝에서 수동 동맥 혈압 측정을 수행합니다. ECG 모니터링을 위해 3리드 ECG를 배치합니다. 흉곽 및 복부 운동학(호흡 운동학)은 유도 혈량 측정기를 사용하여 획득합니다. 15분 동안 기준 기록. 피험자 준비 후 5분간의 휴식 시간 후에 시작됩니다. 누운 자세에서 15분간의 기록이 끝나면 참가자는 똑바로 앉은 자세로 수동적으로 움직입니다. 이 위치는 15분 동안 유지됩니다. 이 테스트는 피험자가 현기증이 나거나 실신 증상이 나타나면 중단됩니다. 혈역학 변수는 ML880 PowerLab 시스템을 사용하여 1000Hz에서 수집됩니다. ECG, SBP 및 DBP는 연속 기록에서 계산되며 모든 변수는 5Hz로 다운 샘플링됩니다. Beat-to-beat SBP, DBP, RR-interval & HR도 획득한 연속 BP & ECG에서 계산됩니다. 모든 분석은 Matlab을 사용하여 수행됩니다. 심장의 혈류는 심장 위에 센서를 배치하여 표준 장비를 사용하여 심장 초음파로 측정합니다.

혈액 카테콜아민:

나비 카테터는 참가자에게 추가 스트레스 없이 혈액을 수집할 수 있도록 계측 중에 전주정맥에 삽입됩니다. 기준선 에피네프린 및 노르에피네프린 수치를 평가하기 위해 15분 앙와위 끝에 전주정맥에서 8밀리리터의 정맥혈을 채취합니다. 채혈은 3시 및 15분 종료 시 반복됩니다. 기립성 스트레스에 대한 빠르고 안정적인 카테콜아민 반응을 평가하기 위한 직립 자세.

압력반사 평가: 마지막 5분. 각 위치에서 얻은 데이터는 추가 분석에 사용됩니다. SBP 및 RR 간격의 박동 간 시계열은 최소 1mmHg SBP로 증가 및 감소하는 압력(SBP+, SBP-) 및 RR 간격(RR+, RR-)을 독립적으로 포함하는 3개 이상의 연속 박동에 대해 스캔됩니다. & 4ms RR 간격 임계값. 식별된 SBP 시퀀스 뒤에 지연이 0, 1 또는 2비트인 식별된 RR 시퀀스가 ​​오는 경우 해당 SBP & RR 시퀀스는 결합된 것으로 지정됩니다. 회귀 계수 r>0.90인 결합 시퀀스만 압력 반사 시퀀스(BRsq)로 허용됩니다. 모든 BRsq의 평균 기울기가 계산되고 압반사 민감도(BRS, ms/mmHg)의 추정치로 사용됩니다. SBP 램프 및 BRsq와 관련된 비트 수는 각 틸트 위치에서 결정됩니다. 압력반사 효과 지수(BEI)는 BRsq의 총 수와 SBP 램프의 총 수 사이의 비율로 계산됩니다.

sEMG 프로토콜: 전기 자극은 조절 뉴런에서 발생하고 운동 신경을 통해 전달되며 신경근 접합부를 통해 전달되고 근육막 전체에 전파되어 표면 근전도 검사(sEMG)로 기록될 수 있습니다. 이 생리학적 테스트는 종종 임상 폐 기능 테스트 및 연구에서 의존합니다. 호흡근의 수축력을 정확하게 반영하는 것으로 나타났습니다. 우리는 엄격하게 통제된 조건에서 누운 자세에서 시도한 자발적인 운동 작업 동안 기록된 중추 신경계의 운동 출력에 대한 다중 근육 sEMG 기반 측정을 사용할 것입니다. BMCA(Brain Motor Control Assessment) 원칙을 기반으로 한 것입니다. 프로토콜은 다음과 같은 자발적 기동과 5분으로 구성됩니다. 조용한 호흡: 심호흡, PImax 작업 및 PEmax 작업. 각 동작은 가청음으로 신호를 받고 세 번 반복됩니다. 이러한 작업 중 PImax 및 PEmax는 최소 5초 동안 유지됩니다. 기도 압력은 위에서 설명한 압력 변환기가 있는 3방향 밸브 시스템을 사용하여 sEMG와 동시에 기록됩니다. 표면 근전도 기록은 오목한 FE9 은-염화은 캡 표면 전극(Grass Instruments, W Warwick, RI) 쌍을 근육 중앙에 놓고 기록된 각 근육에 대해 3cm 간격으로 배치하여 수행됩니다. 피부는 전극 내 임피던스를 줄이기 위해 준비됩니다. 대흉근(PEC), 6번째 늑간근(IC6), 복직근(RA) 및 복직근(OBL)의 좌우 상부가 기록됩니다. 접지 전극은 acromion 공정 위에 배치됩니다. sEMG는 Eclipse Neurological Workstation(Axon Systems Inc.)을 사용하여 기록됩니다. 들어오는 sEMG 신호는 500의 이득으로 증폭되고 30-1000Hz에서 필터링되고 2000Hz에서 샘플링됩니다.

초음파 심장 초음파 검사: 누운 휴식 상태에서 표준 좌심실 심장 초음파 검사를 통해 확장기말 직경(Dd) 및 수축기말 직경(Ds)을 측정합니다. 10개의 연속 박동이 분석되고 평균은 심박출량(Q) 계산에 사용됩니다: Q= (Dd)3- (DS)3x HR 35.

호흡근 훈련:

교육 세션 동안 피험자는 머리를 위로 기울인 상태로 개인 휠체어에 앉게 됩니다. 20 ~ 41cm H2O 범위에 플랜지 마우스피스가 있는 역치 양압 장치 및 역치 흡기 근육 트레이너가 사용됩니다. 이러한 장치는 T자형 커넥터(Airlife 001504)를 사용하여 함께 조립됩니다. 참가자는 압력 부하에 대해 최대 흡기 및 호기 노력을 수행하도록 지시받습니다. 흡입하는 동안 대상자는 잔기량(RV)에서 각 호흡을 시작하고 폐가 가득 찰 때까지 노력을 지속하도록 지시받습니다. 숨을 내쉬는 동안 피험자는 총 폐활량으로 숨을 쉬고 폐가 비어 있다고 느낄 때까지 노력을 지속하도록 지시받을 것입니다. 참가자는 45분 동안 훈련해야 합니다. 하루, 주 5일, 4주간. 훈련은 개별 PImax 및 PEmax의 20%에 해당하는 부하로 시작되며 기준선 PImax 또는 PEmax의 최대 40%까지 허용되는 점진적인 증가가 있습니다. 목표는 교육 마지막 주 동안 모든 환자가 PImax 및 PEmax의 40%에서 교육하도록 하는 것입니다. 인터벌 훈련 프로토콜은 환자가 5분 동안 6개의 작업 세트를 수행하는 데 사용됩니다. 1-3분 동안 지속되는 휴식 간격으로 구분되는 지속 시간.. 연구팀 구성원은 모든 교육 세션을 모니터링합니다.

예비 결과는 RMT가 훈련 전 값과 비교하여 실험 대상에서 FVC, FEV1, PImax 및 PEmax를 증가시킬 것임을 보여주었습니다. 호기 값(FEV1 및 PEmax)에서 가장 큰 효과가 예상됩니다. 그 이유 중 하나는 SCI 다음으로 가장 제한적인 호기 기능이 변화의 여지가 더 크다는 사실일 수 있습니다. 우리의 결과는 24-26명의 환자 샘플 크기에서 평균 8-9%의 증가가 모든 폐활량계 값에서 80-86%의 검정력으로 상당한 차이를 드러낼 수 있음을 보여주었습니다.

목표 2. 수축기(SBP) 및 이완기(DBP) 혈압 값의 전력 스펙트럼 밀도 및 혈액 수준에서 측정된 카테콜아민 양의 저주파 성분을 사용하여 혈압 변화와 관련된 혈압 및 메커니즘의 개선을 평가했습니다. 예비 조사 결과에 따르면 훈련 후 휴식 BP 값에 작은 변화가 예상됩니다. 그러나 훈련 후 윗몸일으키기로 자세를 변경할 때 SBP의 증가는 변동성이 낮고 강력할 것으로 예상됩니다. 계산 결과 n=20인 경우에도 검정력은 84%이고 n=24인 경우 94%로 증가하는 것으로 나타났습니다. DBP의 변화는 n=24에 대해 80%의 검정력으로 더 낮을 것으로 예상됩니다. SBP와 DBP의 저주파 변조를 분석했을 때도 비슷한 값을 얻었다.

이 분석에 따르면 피험자가 20명에서 24명으로 87%의 힘으로 크게 증가할 것입니다. 예비 연구에서 훈련 후 압력 반사의 효과와 민감도가 모두 향상되었습니다. 훈련 후, 기립성 스트레스에 대한 응답으로 압력반사 반응성의 상당한 증가가 얻어졌으며 83%의 파워는 24개의 샘플 크기로 나타날 것입니다. 압력반사 민감도는 훨씬 더 높은 변동성을 보였다. 제안된 연구에서 변동성이 높게 유지되는 경우, 훈련 전과 후 훈련 사이에 상당한 차이를 달성하는 힘은 28명의 환자 샘플 크기에서 83%입니다.

그러나 표본 크기가 클수록 변동성이 감소할 가능성이 높으며 변동성이 32% 감소한 24명의 환자 표본에서 검정력이 86%로 증가합니다.

10명의 SCI 피험자에 대한 테스트-재테스트 기록 결과를 기반으로 훈련되지 않은 피험자(n=12)의 일치된 수는 대조군을 형성하기에 충분할 것입니다. 평균과의 편차가 너무 낮아서 이 그룹에 대한 합리적인 표본 크기로 유의미한 수준에 도달하는 것은 불가능합니다.