건강한 사람의 심장 파워 매핑 및 새로운 혈압 센서 테스트

하위 연구 1 걷는 사람의 지속적인 혈압 신호를 제공하도록 설계된 새로운 비침습적 혈압 센서가 NTNU(노르웨이 기술 과학 대학교)에서 개발되었습니다. 이 하위 연구에서 우리는 침습성 혈압 측정을 정확하게 나타내는 이 새로운 장치의 기능과 그 정확성이 자세와 활동의 변화에 ​​의해 영향을 받는지 테스트할 것입니다.

새로운 센서는 말단 팔뚝 주위에 운반되는 완장입니다. 프로밴드의 다른 쪽 팔에서 침습적 혈압 측정과의 일치 정도를 평가합니다. 이 연구의 1차 목표는 각 연구 기간 동안 수축기, 이완기 및 평균 동맥압에 대한 비트별 수치 값을 쌍으로 비교하는 것입니다. 2차 연구 목표로 이 기간에서 동맥 곡선 파형의 일치도 비교됩니다. . 개별 연구 기간의 전체 성과 및 데이터가 보고됩니다. 침습적 측정과 비침습적 측정 사이의 수렴에 대한 자세 및 활동의 변화 효과는 누운 자세와 반쯤 앉은 자세, 즉 휴식 시와 50, 100 및 150와트의 자전거 운동 중 4회 반복 기록을 비교하여 평가됩니다.

하위 연구 2 자세와 운동 수준의 변화는 모두 심박출량과 혈압에 영향을 미치므로 심장에서 순환으로의 에너지 전달에 영향을 미치는 것으로 알려져 있습니다. 에너지의 양은 대동맥 판막을 통한 혈류의 동기화된 경흉부 초음파 측정과 침습성 혈압 기록을 곱하여 평가할 수 있습니다. 이 연구의 주요 목표는 정상인의 심장 에너지 전달에 대한 운동과 자세의 효과를 조사하는 것입니다. 혈압과 혈류량의 동기화된 측정에서 에너지 전달을 설명하는 두 개의 개별 매개변수인 총 심박동력과 심박동력 출력이 계산되며 둘 다 와트로 표시됩니다. 전자는 흐름과 압력의 진동과 관련된 에너지를 포함하지만 후자는 그렇지 않습니다. 진동 파워는 총 심박동력 - 심박동력 출력의 차이로 계산됩니다.

심장에서 맥관 구조로의 에너지 전달은 심장의 수축성뿐만 아니라 전신 혈관 저항 및 대동맥 탄성도에 따라 달라집니다. 심혈관 상호작용은 2차 연구 목표로 조사될 것입니다. 심장 초음파와 침습성 동맥압의 조합에 따라 두 가지 방법이 사용됩니다. 그 중 첫 번째인 Single beat Ventriculo-Arterial Coupling은 덜 침습적인 여러 변수의 조합에서 심장 카테터 삽입이 필요한 Ae/Ees(대동맥 탄력성/좌심실 탄력성)를 계산합니다. 복잡한 계산에도 불구하고 이 방법은 지난 몇 년 동안 임상 연구에서 점점 더 대중화되었습니다. 새로 진동하는 전력 비율, 즉 Oscilatory Power/Total Cardiac Power가 대안으로 제안되었습니다. 이 매개변수는 훨씬 쉽게 계산할 수 있지만 심혈관 상호 작용의 척도로서의 신뢰성을 확인하는 데이터는 거의 없습니다.

하위 연구 1에서 설명한 것과 같은 동일한 자세 및 자전거 작업량 동안 반복적으로 동기화된 초음파 및 동맥압 측정을 비교하여 건강한 사람의 에너지 전달 및 심혈관 상호 작용에 대한 운동 수준 및 자세의 영향을 평가합니다.

하위 연구 3 인구통계학적 데이터 및 휴식 시 혈역학 프로필을 기반으로 운동에 대한 개별 혈역학 반응을 예측하는 간단한 기계 모델이 수립되었습니다.

이 하위 연구의 주요 아이디어는 하위 연구 1과 2에서 적용된 자세와 운동의 각 특정 조합에 대해 개별적으로 예측된 ​​혈역학 값을 연구 대상에서 기록된 실제 개별 혈역학 반응과 비교하여 이 모델을 테스트하는 것입니다. 전체 결과는 모델의 예측력 결정을 위해 분석됩니다.

두 번째 목표로 모델의 개선 가능성을 감지하기 위해 상세한 분석이 수행됩니다.

하위 연구 4 신장 혈류의 손상된 동적 자동 조절은 급성 신장 손상이 발생하는 집중 치료 환자의 조기 경고 신호일 수 있습니다. 그러나 신장의 자동 조절 메커니즘에 대한 평가 Myogenic Response(MR) 및 Tubulo-Glomerular Feedback(TGF)은 몇 분 동안 신장 동맥의 혈압 및 흐름 신호를 동시에 지속적으로 기록하는 데 달려 있습니다. 이것은 신장이 호흡과 함께 움직이기 때문에 어려운 일이며 결과적으로 신장 동맥의 유속 초음파 기록을 지원하는 기계 학습을 위한 시스템을 개발했습니다. 하이엔드 일반 초음파 스캐너를 사용하여 누워서 쉬고 있는 프로밴드에서 4분간 녹화합니다. 내재하는 동맥 캐뉼라에서 동기화된 혈압 곡선이 기록됩니다.

MR 및 TGF 기능의 평가는 혈압을 입력으로, 유속을 출력으로 사용하여 오프라인 전달 함수 주파수 분석으로 수행됩니다. 다른 기계 학습 방법과 전달 함수 분석에 대한 다른 접근 방식을 테스트하여 정상 대상자의 신장 혈류의 동적 자동 조절을 감지하는 능력과 어떤 방법이 가장 잘 수행되는지 결정합니다.