Validiteten och tillförlitligheten av en klinisk metod för bedömning av kardiorespiratorisk kondition med hjälp av seismokardiografi

20 friska deltagare rekryterades till studien. Studien inkluderade tre identiska besök på laboratoriet inom 14 dagar.

Deltagarna fick både skriftlig och muntlig information om studien och de möjliga riskerna som är förknippade med denna, innan de gav sig frivilligt och undertecknade ett skriftligt informerat samtycke.

Deltagarna anlände till laboratoriet efter en natts fasta från senast kl 22 dagen innan (vatten undantag). Dessutom ombads deltagarna att undvika ansträngande träning 48 timmar före testdagen och äta en vanemässig diet, som måste replikeras före det andra och tredje besöket.

Testning vid varje besök på laboratoriet inkluderade:

Kompletterande av en kortversion av International Physical Activity Questionaire, om fysiska aktiviteter på fritiden.

Mått på längd, vikt samt midje- och höftomkrets.

Mätning av kroppssammansättning med hjälp av en Dual-energy X-ray absorptiometri (DXA) skanning på dag 1.

Mätning av kroppssammansättning med hjälp av en bioelektrisk impedansanalysskala dag 1, 2 och 3.

Mätning av blodtryck i ryggläge. 3 åtgärder med 2 minuters vila emellan.

Mätning av VO2max med hjälp av en testmetod utan träning baserad på seismokardiografi.

Samling av ett 15 ml vilande venöst blodprov för mätning av vilonivåer av hormoner, metaboliter och lipider i blodplasman.

Mätning av lungfunktion i termer av FEV1 och FVC (Vyntus SPIRO spirometer, Vyaire Medical).

Bestämning av VO2max genom att tillämpa ett graderat ansträngningstest på en cykelergometri fram till frivillig utmattning med kontinuerliga lunggasutbytesmätningar.

Procedur och analys:

Skala för bioelektrisk impedansanalys (Tanita MC-780MA, Tanita Corporation of America Inc): Deltagarna analyserades på skalan efter att ha tömt sig och burit minimala kläder.

DXA-skanning (Lunar iDXA, GE Healthcare): Deltagarna placerades i ryggläge i DXA-skannern efter tömning och med minimalt med kläder.

Blodprov: Blodproven togs från venen cubiti medialis i underarmen. Blodet togs i isade BD-vakutainrar (5 ml Aprotinin, 4 ml EDTA och 2 ml litiumheparin) och centrifugerades omedelbart vid 4000 g under 10 minuter vid 4°C (Rotina 380R, Hettich). Plasman samlades upp och förvarades vid -80°C för senare analyser av vilande nivåer av metaboliter, lipider och hormoner.

Koncentrationerna av hemoglobin, hematokrit, glukos och laktat analyserades omedelbart genom provtagning av 2 ml blod i en specialiserad spruta (safePICO Aspirator, Radiometer) och med användning av en automatisk analysator (ABL800 Flex, Radiometer).

SCG VO2max förutsägelse:

SCG VO2max-förutsägelsen utfördes som tidigare beskrivits av Sørensen et al. 2020 och Hansen et al. 2021 med samma typ av utrustning. Kortfattat, SCG-inspelningen utfördes med en iWorx IX-228/s (IWORX, Dover, New Hampshire) ansluten till en PC. LabScribe användes som inspelningsprogramvara (version 3. Dover, New Hampshire). Accelerometern (Silicon Design 1521-002) hade en upplösning på ± 2 g, ett lågt brus vid 7 μg / √ Hz och ett frekvenssvar 70 på 0-300 Hz och placerades på bröstbenet 2 cm proximalt om processus xiphoideus. Inspelningen varade i 5 minuter och gjordes i ryggläge. VentriJect Aps utförde senare signalbehandlingen och VO2max-uppskattningen. VentriJect Aps informerades om deltagarnas ålder, längd och vikt för inkludering i prediktionsmodellen, men blindades för den uppmätta VO2max.

Härefter användes en ny delegerad trådlös enhet (Seismofit, VentriJect Aps) för att bestämma SCG VO2max. Seismofit innehåller ett 3V-batteri och en treaxlig digital utgångsaccelerometer (LIS3DHH, ST Microelectronics). Seismofit-enheten är ansluten till en telefonapplikation där deltagarnas demografiska data (ålder, längd och vikt) matades in innan inspelningen utfördes. För inspelningen låg deltagarna i ryggläge och Seismofit-anordningen placerades på bröstbenet 2 cm proximalt om processus Xiphoideus med dubbelhäftande tejp. Det förutsagda SCG VO2max-värdet visades på telefonskärmen inom 5 minuter.

Seismofit VO2max-förutsägelsen utfördes två gånger med 5 minuters vila emellan. Detta gjordes för att bedöma enhetens tillförlitlighet vid test och omtestning.

iWorx VO2max gjordes för att jämföra den tidigare utrustningen med den nya trådlösa utrustningen med automatisk signalbehandling.

Guldstandardens VO2max-bestämning:

Ett graderat träningstest (GET) tills frivillig utmattning på en cykelergometer utfördes. Protokollet bestod av en fem minuters uppvärmning vid 80 W för kvinnor och 100 W för män och ökade härefter med 20 W för kvinnor och 25 W för män varje minut fram till utmattning.

Deltagarna bar en bröstbandspulsmätare (Polar Vantage XL, Polar) med kontinuerliga pulsmätningar under testet. Vidare tillfrågades deltagarna om upplevd utmattning på 6-20 Borg-skalan direkt efter utmattning.

Statistisk analys:

Alla data kontrollerades för normalfördelning (Shapiro-Wilk-test) och lika varians (Brown-Forsythe-test). Den signifikanta nivån är p<0,05.

En blandad effektmodell, Bland-Altman-analys med 95 % gränser för överensstämmelse, Pearson-korrelationer och genomsnittlig absolut procentfel användes för bedömning av validiteten mellan Seismofit VO2max och GET VO2max, Seismofit VO2max mått 1 och 2 och mellan Seismofit VO2max och iWorx VO2max.

Variationskoefficient (CV), Standard Error of Estimate (SEE) och Intraclass Correlation Coefficient (ICC) användes för att bedöma tillförlitligheten av VO2max-mätningar.

Projektet godkändes av den vetenskapsetiska kommittén i storregionen Köpenhamn (H-19081375) den 3 februari 2020. Protokollet för studien följde principerna i Helsingforsdeklarationen.