2023年9月22日
水分状态失衡可能对氧摄取量和脉搏的直接与间接决定因素,以及缺血性心脏病的发病率和死亡率预后因素产生短期影响。本方案描述了通过生物电阻抗向量分析及运动负荷试验期间 cardiopulmonary 反应来评估水分状态的技术。
本方案旨在临床验证采用生物阻抗分析评估缺血性心脏病患者水合状态的实用性,并探讨该水合状态与通过运动负荷试验评估的心肺反应之间的关联。近年来,水合状态被认为与血浆容量相关,能够影响血流量和血液黏度,进而影响每搏输出量、心率以及动静脉氧差,而这些因素均为氧摄取能力的决定性因素。鉴于在缺血性心脏病患者中,水合状态、体液平衡与心肺反应仍是研究较少的领域,因此采用生物电阻抗分析等替代方法来评估水合状态具有重要意义。
根据我们的研究结果,了解水合状态改变与经验性心肺反应及身体机能之间的复杂关系,可能影响缺血性心脏病患者的疾病预后。本次操作演示由本实验室的理学硕士研究生 Pablo Zermeno-Ugalde 和 Alexandra Rodriguez-Guillen,以及心肺康复领域资深心脏病专家 Hugo Radillo-Alba 完成。首先,向患者解释操作流程,并收集其性别、年龄、体重和身高等信息。
指导患者取下所有金属物品,例如手表、戒指、手镯、项链、鞋和袜子。让患者仰卧于担架床上。确保手臂和腿部保持30至45度的夹角,手掌朝上。
使用浸有70%乙醇的棉垫清洁该区域。将近端电极放置于手部时,首先将一个电极置于腕部,位于月骨-舟状骨腕关节与尺骨-桡骨关节之间。然后将另一个电极置于中指,在掌指关节后方稍靠后的位置。
确保电极之间的距离至少为5至10厘米,以避免电极间的相互干扰。接下来将远端电极放置于足部,一个电极置于内、外踝与距骨之间的踝关节处,另一个电极置于第三足趾的跖趾关节之间,同时保持两个电极彼此分离。首先,将导联线的圆形接口连接至设备背面。
通过将红色夹子连接到手腕、黑色夹子连接到中指来安装手部导联。然后通过将红色夹子放在脚踝、黑色夹子放在第三足趾来连接远端电极的足部导联。确认所有夹子均已放置在皮肤电极的边缘处。
按下电源按钮以开启设备。立即观察屏幕上的数值,并等待30至60秒,直至电阻和电抗数据稳定。然后记录电阻和电抗值。
按下关闭按钮以关闭设备。测量完成后,取下用于手和脚的红色和黑色夹子。然后小心地移除皮肤电极并将其丢弃。
下载并打开BIVA软件。在RXE人群工作表中,根据要评估的人群选择完整的行。复制所选数据,并将其粘贴到第二行。
点击“受试者”工作表,并填写第二行中的信息,例如第一列中的患者编号。第二列中,“Seq”项的值应始终为1。在第三列和第四列中,分别填写患者的姓氏和名字。
在第五列中注明患者的性别。在第六列和第七列中分别填入电阻值和电抗值。在第八列中输入患者的身高,第九列中输入体重。
在第10列“人群代码”中,填写参考人群表第一列中出现的1至13之间的数值。在第11列“组代码”中,填写1至10之间的数值以选择待评估的患者。接着,在第12列中填写患者的年龄。
在主菜单中点击“complement”选项,然后点击“calculate”以获取经第13和第14列身高调整后的电阻和电抗值。接着点击“point graph sheet”,电阻-电抗图将显示出来。在名为“Select Groups”的对话框中,选择“group”选项并点击“OK”。根据图表解读水合状态。
实验前,确保患者符合测试的先决条件,并要求患者穿着舒适的衣物。向患者说明运动负荷试验(EST)的流程,并将患者的性别、年龄、体重和身高信息录入EST系统。随后,将合适尺寸的EST面罩固定在患者的面部。
等待EST设备的气体分析元件自动校准,确保环境中的CO2不超过1,200 PPM。将12导联心电图电极连接至患者胸部时,首先在四肢放置四个电极:右臂电极置于肩峰骨上方,左臂电极置于左肩峰骨上方,右肋缘一个电极,左肋缘一个电极。然后在胸部放置六个电极:V1电极置于胸骨右缘第二肋间隙,V2电极置于胸骨左缘第二肋间隙。
将V4电极置于左侧锁骨中线与第四肋间隙的交点处,V3电极置于V2与V4之间,V5电极置于左侧腋前线水平的第五肋间隙,V6电极置于左侧腋中线水平的第六肋间隙。进行静息状态下的肺量测定,指导患者尽可能深地吸气,然后尽可能快速而用力地呼气,尽量保持呼气动作至少持续六秒钟。
评估 EST 系统提供的一秒用力呼气容积和用力肺活量参数,选择患者达到的最佳数值。评估患者的基线心电图、心率和血压等心脏状况,以确保患者在开始 EST 前不存在限制性因素,并观察患者的步态,确保其无行走障碍。每三分钟密切监测和评估一次 EST 过程中的血压、心率及心电图波形变化。
继续监测任何症状的感知情况以及通过博格量表评估的主观体力消耗。运动负荷试验(EST)结束后,在恢复期间监测患者的血压、心率和心电图,确保这些参数恢复至基线水平。
从EST软件中提取并记录心肺数据,例如代谢当量、摄氧量和心率氧脉搏。利用本方案获得的电阻抗-电抗图用于将水合状态分类为正常水合、水过多和水不足。两名患者的代表性阻抗数据显示其水合状态分别为水过多和水不足。
这些患者的运动耐力评分(EST)值表明,异常的水合状态可能导致心肺反应降低,表现为代谢当量、摄氧量和心率氧脉搏的数值较低。生物电阻抗分析是一种实用、无创且经济有效的方法,可在临床环境中用于估算身体成分。此外,该方法也被提议作为评估水合状态的替代手段,相较于生物标志物检测或同位素稀释法等其他方法具有优势。
我们的代表性结果表明,异常的水合状态可能会导致心肺反应降低,这一点在氧摄取量中尤为明显,尤其是在发生水负荷过多时。尽管水合状态可能与缺血性心脏病患者的心肺反应密切相关,但使用生物电阻抗分析来评估水合状态在临床研究中是一种可靠且标准化的方法。
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本研究探讨了水合状态对缺血性心脏病患者氧摄取量及心肺反应的影响。该方案在运动负荷试验期间采用生物电阻抗向量分析来评估水合水平。
采用生物电阻抗向量分析(BIVA)评估水合状态,为降低缺血性心脏病(IHD)患者心肺反应变异性的风险提供了一种标准化、无创的方法。将水合状态分析与运动负荷试验结果相结合,可提高在早期发现和转化研究流程中的预测可信度。该能力通过明确影响心肺终点的生理因素,支持在项目组合层面的决策。
基于BIVA的水合状态评估适用于从早期发现到临床前研究的整个连续过程,架起了缺血性心脏病(IHD)生理测量与机制理解之间的桥梁。