In-human validering av en teknik för att mäta centralaortahemodynamik med perifera arteriella vågformer

Blodtryck i centrala aorta (BP) och flöde är generellt sett mer informativt om hjärtdynamik och global cirkulation jämfört med kardiovaskulära parametrar uppmätta i periferin [1,2]. Deras kliniska effekt har dock varit begränsad på grund av betydande klinisk risk och betydande kostnader förknippade med deras mätningar. Perifera arteriell BP erhålls lätt icke-invasivt, men de kan inte tjäna som direkta substitut för central aorta BP på grund av distorsionen av arteriell BP-vågform orsakad av tryckvågsutbredning och reflektion. Nyligen har två innovativa modellbaserade metoder, "Individualized Transfer Functions (ITF)," utvecklats av Dr. Hahn för att uppskatta centrala aorta BP-vågform med hjälp av mätningar av perifera BP-vågformer [3-6]. Dessa tekniker har validerats i djur och simulerade människor. Syftet med det föreslagna forskningsprojektet är att 1) ​​undersöka genomförbarheten och giltigheten av dessa innovativa metoder i människor, och 2) jämföra prestandan för dessa metoder med direkt perifer BP och befintliga icke-individualiserade (NITF) metoder.

Det föreslagna forskningsprojektet består av två huvuddelar: 1) insamling av central aorta och perifer BP-data, och 2) utvärdering av ITF-metoder med dessa data. BP-data kommer att samlas in från patienter som redan genomgår procedurer med kardiopulmonell bypass. Centrala aorta, radiella och femorala BP-vågformer kommer att registreras samtidigt. En icke-invasiv finger BP-vågform kommer också att registreras. Paret av radiell-femoral eller finger-femoral BP-inspelningar kommer att analyseras av två-mätningar ITF [3-5] för att uppskatta individspecifik central aorta BP-vågform. Dessutom kommer radiell eller finger BP-registrering att analyseras av singelmätning ITF [6] för att uppskatta individspecifik central aorta BP-vågform. Genomförbarheten och giltigheten av metoderna hos människor kommer att bedömas genom att jämföra de uppskattade centrala aorta BP-vågformerna med de uppmätta centrala aorta BP-vågformerna. Dess relativa prestanda med avseende på direkt perifert BP och befintliga NITF-metoder kommer att analyseras genom att jämföra skillnaden mellan uppmätta centrala aorta BP-vågformer mot ITF-härledda centrala aorta BP-vågformer med de mellan uppmätta centrala aorta kontra direkt perifera och NITF-härledda centrala aorta BP-vågformer.

Hjärt- och kärlsjukdomar står för 1/3 av alla dödsfall och mer än 22 miljarder dollar sjukvårdsrelaterade kostnader i Kanada varje år [7]. Det föreslagna forskningsprojektet kommer att ge betydande bidrag till att förbättra den kliniska vården genom användning av ITF vid upptäckt och diagnostik av hjärt-kärlsjukdomar. Faktum är att det föreslagna forskningsprojektet är ett viktigt första steg mot vårt långsiktiga forskningsmål om icke-invasiv diagnostik av hjärt-kärlsjukdomar. Framgången för det föreslagna forskningsprojektet kommer att vara en milstolpe för att visa att ITF kan fungera som minimalt invasiv och/eller icke-invasiv metod vars individuellt uppskattade centrala aorta BP-vågform och kardiovaskulära systemmodell kan utnyttjas för detektion och diagnostik av ett antal kardiovaskulära sjukdom, t.ex. aortaklaffförsämring och perifer artärsjukdom, på grund av diagnostiskt relevanta hälso- och sjukdomstillstånd i centrala och perifera artärkärl som ITF kan leverera.