Validiteit en betrouwbaarheid van een klinische methode voor de beoordeling van cardiorespiratoire fitheid met behulp van seismocardiografie

20 gezonde deelnemers werden aangeworven voor de studie. De studie omvatte drie identieke bezoeken aan het laboratorium binnen 14 dagen.

De deelnemers kregen zowel schriftelijke als mondelinge informatie over de studie en de mogelijke risico's die hieraan verbonden zijn, voordat ze zich vrijwillig aanmeldden en een schriftelijke geïnformeerde toestemmingsverklaring ondertekenden.

De deelnemers arriveerden in het laboratorium na een nacht vasten vanaf uiterlijk 22.00 uur de dag ervoor (met uitzondering van water). Bovendien werd de deelnemers gevraagd om 48 uur voorafgaand aan de testdag zware inspanningen te vermijden en een gewoon dieet te volgen, dat voor het tweede en derde bezoek moest worden herhaald.

Testen bij elk bezoek aan het laboratorium omvatte:

Invullen van een korte versie van de International Physical Activity Questionaire, over fysieke activiteiten in de vrije tijd.

Metingen van lengte, gewicht en taille- en heupomtrek.

Meting van de lichaamssamenstelling met behulp van een Dual-energy X-ray absorptiometry (DXA) scan op dag 1.

Meting van de lichaamssamenstelling met behulp van een bio-elektrische impedantieanalyseschaal op dag 1, 2 en 3.

Meting van de bloeddruk in rugligging. 3 maten met 2 minuten rust ertussen.

Meting van VO2max met behulp van een niet-inspanningstestmethode op basis van seismocardiografie.

Afname van een 15 ml rustveneus bloedmonster voor metingen van rustniveaus van hormonen, metabolieten en lipiden in het bloedplasma.

Meting van de longfunctie in termen van FEV1 en FVC (Vyntus SPIRO spirometer, Vyaire Medical).

Bepaling van VO2max door middel van een graduele inspanningstest op een fietsergometrie tot vrijwillige uitputting met continue pulmonale gasuitwisselingsmetingen.

Procedure en analyse:

Bio-elektrische impedantie-analyseschaal (Tanita MC-780MA, Tanita Corporation of America Inc): De deelnemers werden op de schaal geanalyseerd na het plassen en het dragen van minimale kleding.

DXA-scanning (Lunar iDXA, GE Healthcare): De deelnemers werden in rugligging in de DXA-scanner geplaatst na mictie en terwijl ze minimale kleding droegen.

Bloedmonsters: De bloedmonsters werden verzameld uit de ader cubiti medialis in de onderarm. Het bloed werd bemonsterd in BD-vacutainers met ijs (5 ml aprotinine, 4 ml EDTA en 2 ml lithiumheparine) en onmiddellijk gecentrifugeerd bij 4000 g gedurende 10 minuten bij 4°C (Rotina 380R, Hettich). Het plasma werd verzameld en bewaard bij -80⁰C voor latere analyses van rustniveaus van metabolieten, lipiden en hormonen.

De concentraties van hemoglobine, hematocriet, glucose en lactaat werden onmiddellijk geanalyseerd door middel van bemonstering van 2 ml bloed in een gespecialiseerde spuit (safePICO Aspirator, Radiometer) en met behulp van een automatische analysator (ABL800 Flex, Radiometer).

SCG VO2max voorspelling:

De SCG VO2max-voorspelling werd uitgevoerd zoals eerder beschreven door Sørensen et al. 2020 en Hansen et al. 2021 met hetzelfde type apparatuur. Kortom, de SCG-opname werd uitgevoerd met behulp van een iWorx IX-228/s (IWORX, Dover, New Hampshire) die was aangesloten op een pc. LabScribe werd gebruikt als opnamesoftware (versie 3. Dover, New Hampshire). De accelerometer (Silicon Design 1521-002) had een resolutie van ± 2 g, een lage ruis bij 7 μg / √ Hz en een frequentie 70 respons van 0-300 Hz en werd op borstbeen 2 cm proximaal van processus xiphoideus geplaatst. De opname duurde 5 minuten en werd in rugligging uitgevoerd. VentriJect Aps voerde later de signaalverwerking en VO2max-schatting uit. VentriJect Aps werd geïnformeerd over de leeftijd, lengte en het gewicht van de deelnemers voor opname in het voorspellingsmodel, maar was geblindeerd voor de gemeten VO2max.

Hierna werd een nieuw gedeconcentreerd draadloos apparaat (Seismofit, VentriJect Aps) gebruikt om de SCG VO2max te bepalen. De Seismofit bevat een 3v batterij en een drie-assige digitale output versnellingsmeter (LIS3DHH, ST Microelectronics). Het Seismofit-apparaat is verbonden met een telefoontoepassing waar de demografische gegevens van de deelnemer (leeftijd, lengte en gewicht) zijn ingevoerd voordat de opname werd uitgevoerd. Voor de opname lagen de deelnemers in rugligging en werd het Seismofit-apparaat op het borstbeen 2 cm proximaal van processus Xiphoideus geplaatst met dubbel plakband. De voorspelde SCG VO2max-waarde verscheen binnen 5 minuten op het telefoonscherm.

De Seismofit VO2max-voorspelling werd tweemaal uitgevoerd met 5 minuten rust ertussen. Dit werd gedaan om de test-hertestbetrouwbaarheid van het apparaat te beoordelen.

De iWorx VO2max is gedaan om de vorige apparatuur te vergelijken met de nieuwe draadloze apparatuur met automatische signaalverwerking.

De gouden standaard VO2max bepaling:

Een graduele inspanningstest (GET) tot vrijwillige uitputting op een fietsergometer werd uitgevoerd. Het protocol bestond uit een opwarming van vijf minuten bij 80 W voor vrouwen en 100 W voor mannen en daarna verhoogd met 20 W voor vrouwen en 25 W voor mannen elke minuut tot uitputting.

Deelnemers droegen tijdens de test een hartslagmeter met borstband (Polar Vantage XL, Polar) met continue hartslagmetingen. Verder werd de deelnemers gevraagd naar de waargenomen uitputting op de 6-20 Borg-schaal direct na uitputting.

Statistische analyse:

Alle gegevens werden gecontroleerd op normale verdeling (Shapiro-Wilk-test) en gelijke variantie (Brown-Forsythe-test). Het significante niveau is p<0,05.

Een Mixed-effect-model, Bland-Altman-analyse met 95% overeenstemmingsgrenzen, Pearson-correlaties en Mean Absolute Percentage Error werden gebruikt voor beoordeling van de validiteit tussen de Seismofit VO2max en GET VO2max, Seismofit VO2max-meting 1 en 2 en tussen Seismofit VO2max en iWorx VO2max.

Variatiecoëfficiënt (CV), Standard Error of Estimate (SEE) en Intraclass Correlation Coefficient (ICC) werden gebruikt om de betrouwbaarheid van VO2max-metingen te beoordelen.

Het project werd op 3 februari 2020 goedgekeurd door de Wetenschapsethische commissie van de grotere regio van Kopenhagen (H-19081375). Het protocol van de studie volgde de principes van de Helsinki-verklaring.