绘制健康人的心脏功率图并测试新型血压传感器

子研究 1 NTNU（挪威科技大学）开发了一种新的非侵入式血压传感器，旨在为走动的人提供连续的血压信号。 在这项子研究中，我们将测试这种新设备正确表示有创血压测量值的能力，以及其准确性是否会受到姿势和活动变化的影响。

新的传感器是一个臂章，环绕在前臂远端。 我们将评估与先证者另一只手臂的有创血压测量值的对应程度。 该研究的主要目标是比较每个研究期间的收缩压、舒张压和平均动脉压的成对的逐搏数值，作为次要研究目标，还将比较这些时期动脉曲线波形的一致性. 将报告每个单独研究期间的总体表现和数据。 姿势和活动的变化对侵入性和非侵入性测量之间的收敛的影响将通过比较四次重复的卧位和半坐位记录来评估，即：在休息和 50、100 和 150 瓦的自行车运动期间。

子研究 2 众所周知，姿势和运动水平的变化都会影响心输出量和血压，从而影响从心脏到循环的能量传输。 可以通过将有创血压记录与通过主动脉瓣的血流的同步经胸超声测量相乘来评估能量的量。 该研究的主要目标是研究运动和姿势对正常受试者心脏能量输送到循环的影响。 根据血压和血流的同步测量，可以计算两个描述能量传递的独立参数，即总心脏功率和心脏功率输出，均以瓦特为单位给出。 前者包括与流量和压力振荡相关的能量，后者不包括。 振荡功率计算为差值：总心脏功率 - 心脏功率输出。

从心脏到脉管系统的能量传输不仅取决于心脏的收缩力，还取决于全身血管阻力和主动脉弹性。 心血管相互作用将作为次要研究目标进行研究。 将使用两种方法，均基于心脏超声和有创动脉压的结合。 其中第一个，单次搏动心室-动脉耦合计算需要心脏导管插入术的 Ae/Ees（主动脉弹性/左心室弹性），结合几个侵入性较小的变量。 尽管计算复杂，但这种方法在过去几年中在临床研究中越来越受欢迎。 新的振荡功率分数，即 振荡功率/心脏总功率被提议作为替代方案。 该参数更容易计算，但很少有数据证实其作为心血管相互作用指标的可靠性。

在子研究 1 中描述的相同姿势和自行车工作负荷期间重复同步超声和动脉压测量将进行比较，以评估运动水平和姿势对健康人的能量转移和心血管相互作用的影响。

子研究 3 已建立一个简单的机制模型，根据人口统计数据和静息时的血流动力学特征预测个体对运动的血流动力学反应。

该子研究的主要思想是通过比较子研究 1 和 2 中应用的每种特定姿势和运动组合的个体预测血流动力学值与研究对象中记录的实际个体血流动力学反应来测试该模型。 将分析总体结果以确定模型的预测能力。

作为第二个目标，将执行详细分析以检测模型的可能改进。

子研究 4 肾血流动态自动调节受损可能是发生急性肾损伤的重症监护患者的早期预警信号。 然而，评估肾脏的自动调节机制肌源性反应 (MR) 和小管肾小球反馈 (TGF) 取决于同时连续记录来自肾动脉的血压和流量信号几分钟。 这是具有挑战性的，因为肾脏会随着呼吸而移动，因此我们开发了一种机器学习辅助超声记录肾动脉流速的系统。 将使用高端普通超声扫描仪对卧位和静息的先证者进行四分钟的记录。 从留置动脉插管记录同步血压曲线。

MR 和 TGF 功能的评估将通过离线传递函数频率分析进行，其中血压作为输入，流速作为输出。 将测试不同的机器学习方法和不同的传递函数分析方法，以确定它们检测正常受试者肾血流动态自动调节的能力，以及哪种方法表现最佳。