Mapeamento da potência cardíaca em humanos saudáveis ​​e teste de um novo sensor de pressão arterial

Subestudo 1 Um novo sensor de pressão arterial não invasivo projetado para fornecer sinais contínuos de pressão arterial de pessoas ambulatoriais foi desenvolvido na NTNU (Universidade Norueguesa de Tecnologia e Ciência). Neste subestudo iremos testar a capacidade deste novo aparelho para representar corretamente as medições invasivas da pressão arterial e se a sua precisão é afetada por alterações na postura e na atividade.

O novo sensor é uma braçadeira colocada ao redor do antebraço distal. Avaliaremos o grau de correspondência com as medidas invasivas da pressão arterial do outro braço dos probandos. O objetivo principal do estudo é comparar os valores numéricos pareados, batimento a batimento, para as pressões arteriais sistólica, diastólica e média durante cada período de estudo. . O desempenho geral e os dados de cada período de estudo separado serão relatados. O efeito das mudanças de postura e atividade na convergência entre medidas invasivas e não invasivas será avaliado por comparação de quatro registros repetidos nas posições deitada e semi-sentada, a saber: em repouso e durante o exercício de bicicleta de 50, 100 e 150 Watts.

Subestudo 2 Alterações na postura e no nível de exercício são conhecidas por afetar o débito cardíaco e a pressão sanguínea e, portanto, a transferência de energia do coração para a circulação. A quantidade de energia pode ser avaliada multiplicando os registros de pressão arterial invasiva com a medição sincronizada de ultrassom transtorácico do fluxo sanguíneo através da válvula aórtica. O principal objetivo do estudo é investigar o efeito do exercício e da posição no fornecimento de energia cardíaca à circulação em indivíduos normais. A partir das medições sincronizadas da pressão sanguínea e do fluxo sanguíneo, são calculados dois parâmetros separados que descrevem a transferência de energia, Potência Cardíaca Total e Saída de Potência Cardíaca, ambos dados em Watts. O primeiro inclui a energia associada às oscilações de fluxo e pressão, o último não. A potência oscilatória é calculada como a diferença: Potência Cardíaca Total - Saída de Potência Cardíaca.

A transferência de energia do coração para a vasculatura depende não apenas da contratilidade do coração, mas também da resistência vascular sistêmica e da elastância aórtica. A interação cardiovascular será investigada como objetivo secundário do estudo. Serão utilizados dois métodos, ambos baseados na combinação de ultrassom cardíaco e pressão arterial invasiva. O primeiro deles, Single-beat Ventriculo-Arterial Coupling, calcula Ae/Ees (elastância aórtica/elastância ventricular esquerda) que requer cateterismo cardíaco, a partir de uma combinação de diversas variáveis ​​menos invasivas. Apesar do cálculo complicado, este método tornou-se cada vez mais popular na pesquisa clínica nos últimos anos. Fração de potência recém-oscilatória, ou seja, A Potência Oscilatória/Potência Cardíaca Total foi proposta como uma alternativa. Este parâmetro é muito mais fácil de calcular, mas poucos dados confirmam sua confiabilidade como medida de interação cardiovascular.

Medições sincronizadas repetidas de ultrassom e pressão arterial durante as mesmas posturas e cargas de trabalho de bicicleta descritas no Subestudo 1 serão comparadas para avaliar os efeitos do nível de exercício e postura na transferência de energia e interação cardiovascular em pessoas saudáveis.

Subestudo 3 Um modelo mecanicista simples foi estabelecido prevendo as respostas hemodinâmicas individuais ao exercício com base em dados demográficos e no perfil hemodinâmico em repouso.

A ideia principal deste subestudo é testar este modelo comparando os valores hemodinâmicos preditos individualmente para cada combinação específica de postura e exercício aplicada nos subestudos 1 e 2 com as respostas hemodinâmicas individuais reais registradas nos sujeitos do estudo. O resultado geral será analisado para determinação do poder preditivo do modelo.

Como segundo objetivo, será realizada uma análise detalhada para detecção de possíveis melhorias do modelo.

Subestudo 4 A autorregulação dinâmica prejudicada do fluxo sanguíneo renal pode ser um sinal de alerta precoce em pacientes de terapia intensiva que desenvolvem lesão renal aguda. No entanto, a avaliação dos mecanismos de autorregulação do rim Resposta Miogênica (RM) e Feedback Túbulo-Glomerular (TGF) depende de registros contínuos simultâneos da pressão sanguínea e sinais de fluxo das artérias renais por vários minutos. Isso é desafiador, pois os rins se movem com a respiração e, consequentemente, desenvolvemos um sistema para gravação de ultrassom assistida por aprendizado de máquina das velocidades de fluxo nas artérias renais. Um scanner de ultrassom comum de última geração será usado para uma gravação de quatro minutos em probandos reclinados e em repouso. As curvas de pressão arterial sincronizadas são registradas a partir da cânula arterial interna.

A avaliação da função de RM e TGF será realizada por análises off-line de frequência da função de transferência com pressão arterial como entrada e velocidades de fluxo como saída. Diferentes métodos de aprendizado de máquina e diferentes abordagens para a análise da função de transferência serão testados para determinar sua capacidade de detectar autorregulação dinâmica do fluxo sanguíneo renal em indivíduos normais e qual(is) método(s) funciona(m) melhor.