Validiteten og påliteligheten til en klinisk metode for vurdering av kardiorespiratorisk kondisjon ved bruk av seismokardiografi

20 friske deltakere ble rekruttert til studien. Studien inkluderte tre identiske besøk til laboratoriet innen 14 dager.

Deltakerne fikk både skriftlig og muntlig informasjon om studien og de mulige risikoene forbundet med dette, før de meldte seg frivillig og signerte et skriftlig informert samtykkeskjema.

Deltakerne ankom laboratoriet etter en nattfaste fra senest kl. 22.00 dagen før (unntatt vann). Videre ble deltakerne bedt om å unngå anstrengende trening 48 timer før testdagen og spise en vanlig diett, som måtte replikeres før det andre og tredje besøket.

Testing ved hvert besøk til laboratoriet inkluderte:

Fullføring av en kortversjon av International Physical Activity Questionaire, om fysiske aktiviteter på fritiden.

Mål på høyde, vekt og midje- og hofteomkrets.

Måling av kroppssammensetning ved hjelp av en Dual-energy X-ray absorptiometri (DXA) skanning på dag 1.

Måling av kroppssammensetning ved hjelp av en bioelektrisk impedansanalyseskala på dag 1, 2 og 3.

Måling av blodtrykk i liggende stilling. 3 tiltak med 2 minutters hvile mellom.

Måling av VO2max ved hjelp av en testmetode uten trening basert på seismokardiografi.

Innsamling av en 15 ml hvilende venøs blodprøve for måling av hvilenivåer av hormoner, metabolitter og lipider i blodplasmaet.

Måling av lungefunksjon i form av FEV1 og FVC (Vyntus SPIRO spirometer, Vyaire Medical).

Bestemmelse av VO2max ved å bruke en gradert treningstest på en sykkelergometri inntil frivillig utmattelse med kontinuerlige lungegassutvekslingsmålinger.

Prosedyre og analyse:

Bioelektrisk impedansanalyseskala (Tanita MC-780MA, Tanita Corporation of America Inc): Deltakerne ble analysert på skalaen etter å ha tømt seg og brukt minimalt med klær.

DXA-skanning (Lunar iDXA, GE Healthcare): Deltakerne ble plassert i ryggleie i DXA-skanneren etter tømning og mens de hadde på seg minimalt med klær.

Blodprøver: Blodprøvene ble tatt fra venen cubiti medialis i underarmen. Blodet ble tatt i avkjølte BD-vakutainere (5 mL Aprotinin, 4 mL EDTA og 2 mL Lithium Heparin) og umiddelbart sentrifugert ved 4000 g i 10 minutter ved 4⁰C (Rotina 380R, Hettich). Plasmaet ble samlet og lagret ved -80⁰C for senere analyser av hvilenivåer av metabolitter, lipider og hormoner.

Konsentrasjonene av hemoglobin, hematokrit, glukose og laktat ble umiddelbart analysert gjennom prøvetaking av 2 mL blod i en spesialsprøyte (safePICO Aspirator, Radiometer) og ved bruk av en automatisk analysator (ABL800 Flex, Radiometer).

SCG VO2max prediksjon:

SCG VO2max-prediksjonen ble utført som tidligere beskrevet av Sørensen et al. 2020 og Hansen et al. 2021 med samme type utstyr. Kort fortalt ble SCG-opptaket utført med en iWorx IX-228/s (IWORX, Dover, New Hampshire) koblet til en PC. LabScribe ble brukt som opptaksprogramvare (versjon 3. Dover, New Hampshire). Akselerometeret (Silicon Design 1521-002) hadde en oppløsning på ± 2 g, en lav støy på 7 μg / √ Hz og en frekvens 70 respons på 0-300 Hz og ble plassert på brystbenet 2 cm proksimalt for processus xiphoideus. Opptaket varte i 5 minutter og ble utført i ryggleie. VentriJect Aps utførte senere signalbehandlingen og VO2max-estimeringen. VentriJect Aps ble informert om deltakernes alder, høyde og vekt for inkludering i prediksjonsmodellen, men ble blindet for målt VO2max.

Deretter ble en ny delegert trådløs enhet (Seismofit, VentriJect Aps) brukt for å bestemme SCG VO2max. Seismofit inneholder et 3V batteri og et treakset digitalt utgangsakselerometer (LIS3DHH, ST Microelectronics). Seismofit-enheten er koblet til en telefonapplikasjon der deltakernes demografiske data (alder, høyde og vekt) ble lagt inn før opptaket ble utført. For opptak ble deltakerne liggende i ryggleie og Seismofit-apparatet ble plassert på brystbenet 2 cm proksimalt for processus Xiphoideus med dobbeltklebende tape. Den anslåtte SCG VO2max-verdien dukket opp på telefonskjermen innen 5 minutter.

Seismofit VO2max-prediksjonen ble utført to ganger med 5 minutters hvile mellom. Dette ble gjort for å vurdere test-retest-påliteligheten til enheten.

iWorx VO2max ble gjort for å sammenligne det tidligere utstyret med det nye trådløse utstyret med automatisk signalbehandling.

Gullstandardens VO2max-bestemmelse:

En gradert treningstest (GET) inntil frivillig utmattelse på sykkelergometer ble utført. Protokollen besto av en fem-minutters oppvarming ved 80 W for kvinner og 100 W for menn og økte deretter med 20 W for kvinner og 25 W for menn hvert minutt frem til utmattelse.

Deltakerne hadde på seg en pulsmåler for brystet (Polar Vantage XL, Polar) med kontinuerlige pulsmålinger under testen. Videre ble deltakerne spurt om opplevd utmattelse på 6-20 Borg-skalaen rett etter utmattelse.

Statistisk analyse:

Alle data ble sjekket for normalfordeling (Shapiro-Wilk test) og lik varians (Brown-Forsythe test). Det signifikante nivået er p<0,05.

En blandet-effekt-modell, Bland-Altman-analyse med 95 % grenser for samsvar, Pearson-korrelasjoner og gjennomsnittlig absolutt prosentfeil ble brukt for å vurdere validiteten mellom Seismofit VO2max og GET VO2max, Seismofit VO2max mål 1 og 2 og mellom Seismofit VO2max og iWorx VO2max.

Variasjonskoeffisient (CV), Standard Error of Estimate (SEE) og Intraclass Correlation Coefficient (ICC) ble brukt for å vurdere påliteligheten av VO2max-målinger.

Prosjektet ble godkjent av den vitenskapsetiske komiteen i hovedregionen København (H-19081375) 3. februar 2020. Protokollen for studien fulgte prinsippene i Helsingfors-erklæringen.