Валидность и надежность клинического метода оценки кардиореспираторной подготовленности с использованием сейсмокардиографии

Для исследования были набраны 20 здоровых участников. Исследование включало три одинаковых визита в лабораторию в течение 14 дней.

Участники получили как письменную, так и устную информацию об исследовании и возможных рисках, связанных с ним, до того, как вызвались добровольцами и подписали письменную форму информированного согласия.

Участники прибыли в лабораторию после ночного голодания не позднее 22:00 предыдущего дня (за исключением воды). Кроме того, участников просили избегать интенсивных физических упражнений за 48 часов до дня тестирования и придерживаться привычной диеты, которую нужно было воспроизвести перед вторым и третьим посещением.

Тестирование при каждом посещении лаборатории включало:

Завершение краткой версии Международного вопросника физической активности о физической активности в свободное время.

Измерения роста, веса, окружности талии и бедер.

Измерение состава тела с помощью двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии (DXA) в первый день.

Измерение состава тела по шкале анализа биоимпеданса на 1, 2 и 3 день.

Измерение артериального давления в положении лежа. 3 такта с 2-х минутным отдыхом между ними.

Измерение VO2max методом тестирования без физической нагрузки на основе сейсмокардиографии.

Сбор 15 мл образца венозной крови покоя для измерения уровня гормонов, метаболитов и липидов в плазме крови в покое.

Измерение функции легких по ОФВ1 и ФЖЕЛ (спирометр Vyntus SPIRO, Vyaire Medical).

Определение VO2max с помощью градуированной нагрузочной пробы на велоэргометрии до произвольного утомления с непрерывным измерением газообмена в легких.

Процедура и анализ:

Шкала анализа биоэлектрического импеданса (Tanita MC-780MA, Tanita Corporation of America Inc): Участники были проанализированы по шкале после мочеиспускания и в минимальной одежде.

DXA-сканирование (Lunar iDXA, GE Healthcare): участников помещали в положение лежа на спине в DXA-сканере после мочеиспускания и в минимальной одежде.

Образцы крови: Образцы крови собирали из медиальной кубитальной вены на предплечье. Образцы крови отбирали в вакутейнеры BD со льдом (5 мл апротинина, 4 мл ЭДТА и 2 мл литий-гепарина) и немедленно центрифугировали при 4000 g в течение 10 минут при 4⁰C (Rotina 380R, Hettich). Плазму собирали и хранили при температуре -80⁰C для последующего анализа уровней метаболитов, липидов и гормонов в покое.

Немедленно анализировали концентрации гемоглобина, гематокрита, глюкозы и лактата путем забора 2 мл крови в специализированный шприц (аспиратор safePICO, Radiometer) и с помощью автоматического анализатора (ABL800 Flex, Radiometer).

Прогноз SCG VO2max:

Прогноз SCG VO2max был выполнен, как ранее описано Sørensen et al. 2020 и Hansen et al. 2021 с тем же типом оборудования. Вкратце, запись SCG выполнялась с использованием iWorx IX-228/s (IWORX, Довер, Нью-Гэмпшир), подключенного к ПК. В качестве записывающего программного обеспечения использовалась LabScribe (версия 3. Довер, Нью-Гемпшир). Акселерометр (Silicon Design 1521-002) имел разрешение ± 2g, низкий уровень шума 7 мкг/√Гц и частотную характеристику 0-300 Гц и располагался на грудине на 2 см проксимальнее мечевидного отростка. Запись длилась 5 минут и производилась в положении лежа. Позже VentriJect Aps выполнила обработку сигнала и оценку VO2max. VentriJect Aps был проинформирован о возрасте, росте и весе участников для включения в модель прогнозирования, но измеренное значение VO2max было скрыто.

После этого для определения SCG VO2max использовали новое автономное беспроводное устройство (Seismofit, VentriJect Aps). Seismofit содержит 3-вольтовую батарею и трехосевой акселерометр с цифровым выходом (LIS3DHH, ST Microelectronics). Устройство Seismofit подключается к приложению для телефона, в которое перед записью вводятся демографические данные участников (возраст, рост и вес). Для записи участники лежали на спине, а устройство «Сейсмофит» накладывалось на грудину на 2 см проксимальнее мечевидного отростка с помощью двойной лейкопластыря. Прогнозируемое значение SCG VO2max появилось на экране телефона в течение 5 минут.

Прогноз Seismofit VO2max выполнялся дважды с 5-минутным отдыхом между ними. Это было сделано для оценки ретестовой надежности устройства.

iWorx VO2max был сделан для сравнения предыдущего оборудования с новым беспроводным оборудованием с автоматической обработкой сигнала.

Золотой стандарт определения VO2max:

На велоэргометре проводился тест с дозированной физической нагрузкой (GET) до произвольного утомления. Протокол состоял из пятиминутной разминки мощностью 80 Вт для женщин и 100 Вт для мужчин с последующим увеличением на 20 Вт для женщин и 25 Вт для мужчин каждую минуту до полного изнеможения.

На участниках был нагрудный пульсометр (Polar Vantage XL, Polar) с непрерывным измерением частоты сердечных сокращений во время теста. Кроме того, участников спросили о восприятии истощения по шкале Борга 6-20 сразу после истощения.

Статистический анализ:

Все данные были проверены на нормальное распределение (критерий Шапиро-Уилка) и на равную дисперсию (критерий Брауна-Форсайта). Уровень значимости р<0,05.

Модель смешанного эффекта, анализ Бланда-Альтмана с 95% пределами совпадения, корреляции Пирсона и средняя абсолютная ошибка в процентах использовались для оценки достоверности между Seismofit VO2max и GET VO2max, мерой 1 и 2 Seismofit VO2max, а также между Seismofit VO2max и iWorx. VO2макс.

Коэффициент вариации (CV), стандартная ошибка оценки (SEE) и коэффициент внутриклассовой корреляции (ICC) использовались для оценки надежности измерений VO2max.

Проект был одобрен Комитетом по этике науки большого региона Копенгагена (H-19081375) 3 февраля 2020 года. Протокол исследования соответствовал принципам Хельсинкской декларации.