Published February 29, 2024
| Version v1
Publication
Open
Respiratory gating improves correlation between pulse wave transit time and pulmonary artery pressure in experimental pulmonary hypertension
Creators
- 1. University Medical Center
- 2. University Hospital and Clinics
- 3. University of Rostock
- 4. Hospital Privado de Comunidad
- 5. Carleton University
Description
Abstract Since pulse wave transit time (PWTT) shortens as pulmonary artery pressure (PAP) increases it was suggested as a potential non-invasive surrogate for PAP. The state of tidal lung filling is also known to affect PWTT independently of PAP. The aim of this retrospective analysis was to test whether respiratory gating improved the correlation coefficient between PWTT and PAP. In each one of five anesthetized and mechanically ventilated pigs two high-fidelity pressure catheters were placed, one directly behind the pulmonary valve, and the second one in a distal branch of the pulmonary artery. PAP was raised using the thromboxane A2 analogue U46619 and animals were ventilated in a pressure controlled mode (I:E ratio 1:2, respiratory rate 12/min, tidal volume of 6 ml/kg). All signals were recorded using the multi-channel platform PowerLab®. The arrival of the pulse wave at each catheter tip was determined using a MATLAB-based modified hyperbolic tangent algorithm and PWTT calculated as the time interval between these arrivals. Correlation coefficient for PWTT and mean PAP was r = 0.932 for thromboxane. This correlation coefficient increased considerably when heart beats either at end-inspiration (r = 0.978) or at end-expiration (r = 0.985) were selected (= respiratory gating). Therefore the estimation of mean PAP from PWTT improved significantly when taking the respiratory cycle into account. Respiratory gating is suggested to improve for the estimation of PAP by PWTT.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
ملخص نظرًا لأن وقت عبور موجة النبض (PWTT) يقصر مع زيادة ضغط الشريان الرئوي (PAP)، فقد تم اقتراحه كبديل محتمل غير جراحي لـ PAP. من المعروف أيضًا أن حالة ملء الرئة المدية تؤثر على PWTT بشكل مستقل عن PAP. كان الهدف من هذا التحليل بأثر رجعي هو اختبار ما إذا كانت البوابات التنفسية قد حسنت معامل الارتباط بين PWTT و PAP. في كل واحد من الخنازير الخمسة المخدرة وذات التهوية الميكانيكية، تم وضع قسطرتين للضغط عالي الدقة، واحدة خلف الصمام الرئوي مباشرة، والثانية في فرع بعيد من الشريان الرئوي. تم رفع PAP باستخدام نظير الثرومبوكسان A2 U46619 وتم تهوية الحيوانات في وضع التحكم في الضغط (نسبة I:E 1:2، معدل التنفس 12/دقيقة، حجم المد والجزر 6 مل/كجم). تم تسجيل جميع الإشارات باستخدام منصة PowerLab® متعددة القنوات. تم تحديد وصول موجة النبض عند كل طرف قسطرة باستخدام خوارزمية مماس زائدي معدلة تعتمد على MATLAB وتم حساب PWTT كفاصل زمني بين عمليات الوصول هذه. كان معامل الارتباط لـ PWTT ومتوسط PAP هو r = 0.932 للثرومبوكسان. زاد معامل الارتباط هذا بشكل كبير عندما تم اختيار نبضات القلب إما عند نهاية الشهيق (r = 0.978) أو عند نهاية الزفير (r = 0.985) (= البوابات التنفسية). لذلك تحسن تقدير متوسط PAP من PWTT بشكل كبير عند أخذ الدورة التنفسية في الاعتبار. يُقترح تحسين البوابات التنفسية لتقدير PAP بواسطة PWTT.Translated Description (French)
Résumé Étant donné que le temps de transit des ondes de pouls (TTP) se raccourcit à mesure que la pression artérielle pulmonaire (PAP) augmente, il a été suggéré comme un substitut non invasif potentiel de la PAP. L'état de remplissage des poumons de marée est également connu pour affecter le TTP indépendamment de la PAP. L'objectif de cette analyse rétrospective était de tester si le déclenchement respiratoire améliorait le coefficient de corrélation entre le PWTT et le PAP. Dans chacun des cinq porcs anesthésiés et ventilés mécaniquement, deux cathéters de pression haute fidélité ont été placés, l'un directement derrière la valve pulmonaire et le second dans une branche distale de l'artère pulmonaire. La PAP a été augmentée à l'aide de l'analogue de thromboxane A2 U46619 et les animaux ont été ventilés en mode de pression contrôlée (rapport I :E 1:2, fréquence respiratoire 12/min, volume courant de 6 ml/kg). Tous les signaux ont été enregistrés à l'aide de la plateforme multicanal PowerLab®. L'arrivée de l'onde de pouls à chaque extrémité du cathéter a été déterminée à l'aide d'un algorithme de tangente hyperbolique modifiée basé sur Matlab et PWTT calculé comme l'intervalle de temps entre ces arrivées. Le coefficient de corrélation pour le TTP et la PAP moyenne était de r = 0,932 pour le thromboxane. Ce coefficient de corrélation a considérablement augmenté lorsque les battements cardiaques à la fin de l'inspiration (r = 0,978) ou à la fin de l'expiration (r = 0,985) ont été sélectionnés (= déclenchement respiratoire). Par conséquent, l'estimation de la PAP moyenne à partir de la PWTT s'est considérablement améliorée en tenant compte du cycle respiratoire. Il est suggéré d'améliorer le déclenchement respiratoire pour l'estimation de la PAP par le PWTT.Translated Description (Spanish)
Resumen Dado que el tiempo de tránsito de la onda del pulso (PWTT) se acorta a medida que aumenta la presión de la arteria pulmonar (PAP), se sugirió como un posible sustituto no invasivo para la PAP. También se sabe que el estado de llenado pulmonar mareal afecta al PWTT independientemente del PAP. El objetivo de este análisis retrospectivo fue probar si la compuerta respiratoria mejoró el coeficiente de correlación entre PWTT y PAP. En cada uno de los cinco cerdos anestesiados y ventilados mecánicamente se colocaron dos catéteres de presión de alta fidelidad, uno directamente detrás de la válvula pulmonar y el segundo en una rama distal de la arteria pulmonar. La PAP se elevó utilizando el análogo de tromboxano A2 U46619 y los animales se ventilaron en un modo controlado por presión (relación I:E 1:2, frecuencia respiratoria 12/min, volumen corriente de 6 ml/kg). Todas las señales se registraron utilizando la plataforma multicanal PowerLab®. La llegada de la onda de pulso a cada punta del catéter se determinó utilizando un algoritmo de tangente hiperbólica modificado basado en MATLAB y PWTT calculado como el intervalo de tiempo entre estas llegadas. El coeficiente de correlación para PWTT y PAP media fue r = 0.932 para tromboxano. Este coeficiente de correlación aumentó considerablemente cuando se seleccionaron los latidos cardíacos al final de la inspiración (r = 0.978) o al final de la espiración (r = 0.985) (= compuerta respiratoria). Por lo tanto, la estimación de la PAP media a partir de PWTT mejoró significativamente al tener en cuenta el ciclo respiratorio. Se sugiere que la regulación respiratoria mejore para la estimación de PAP por PWTT.Files
pdf.pdf
Files
(11.9 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:7049dd6b847bbe11e5460b16819e9f2e
|
11.9 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تعمل البوابات التنفسية على تحسين الارتباط بين وقت عبور موجة النبض وضغط الشريان الرئوي في ارتفاع ضغط الدم الرئوي التجريبي
- Translated title (French)
- La barrière respiratoire améliore la corrélation entre le temps de transit des ondes de pouls et la pression artérielle pulmonaire dans l'hypertension pulmonaire expérimentale
- Translated title (Spanish)
- La regulación respiratoria mejora la correlación entre el tiempo de tránsito de la onda del pulso y la presión de la arteria pulmonar en la hipertensión pulmonar experimental
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4392299301
- DOI
- 10.1088/1361-6579/ad2eb5