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Erschienen in: Somnologie 4/2012

01.12.2012 | Originalien

Möglichkeiten und Grenzen der Interpretation von Pulswellen bei der Untersuchung physiologischer Parameter im Schlaflabor

verfasst von: J. Kerl, D. Dellweg, D. Köhler

Erschienen in: Somnologie | Ausgabe 4/2012

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Zusammenfassung

Hintergrund

Die Analyse und Extraktion von Informationen aus Pulswellen wird zunehmend in der medizinischen Diagnostik eingesetzt. Der diagnostische Wert dieser Parameter für schlafmedizinische Untersuchungen, insbesondere im Hinblick auf kardiovaskuläre Risikofaktoren bei Schlafapnoe, aber auch deren Einschränkungen werden erörtert.

Methoden

Die Studienlage zur Verwendung von Pulswellen bei der Bestimmung physiologischer Parameter wird vorgestellt. Mit Messgeräten von SOMNOscreen® (SOMNOmedics®, Randersacker) im eigenen Labor aufgezeichnete Beispiele zeigen die Mindestvoraussetzungen bei der Qualität der verwendeten Signale (Pulswelle und EKG).

Ergebnisse

Auf der Basis einer direkten oder indirekten Analyse von Pulswellen lassen sich Parameter wie Pulsfrequenz, Pulsfrequenzvariabiliät, Pulswellenvariabilität, Pulstransitzeit, Pulswellengeschwindigkeit, systolischer und diastolischer Blutdruck, Sklerosierungsgrad zentraler arterieller Gefäße, endotheliale Funktion/Dysfunktion, Unterscheidung obstruktiver und zentraler Apnoen sowie kardiovaskuläre Risikostratifizierung ableiten. Pulswelle und EKG müssen jedoch bestimmte Formmerkmale aufweisen, damit valide Daten erhoben werden können.

Schlussfolgerungen

Die Ergebnisse werden im Hinblick auf die Anwendung bei schlafmedizinischen Routineuntersuchungen bewertet. Methodisch aufwendige Untersuchungen, die i. d. R. wissenschaftlichen experimentellen Laborstudien vorbehalten bleiben, werden von leicht zugänglichen Methoden unterschieden, die entweder zum Standard in der Polysomonographie gehören oder leicht zu integrieren sind.
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Ackselrod S, Gordon D, Madwed JB et al (1985) Hemodynamic regulation: investigation by spectral analysis. Am J Physiol 249:H867–H875 Ackselrod S, Gordon D, Madwed JB et al (1985) Hemodynamic regulation: investigation by spectral analysis. Am J Physiol 249:H867–H875
2.
Zurück zum Zitat Bartsch S, Ostojic D, Schmalgemeier H et al (2010) Validierung der kontinuierlichen nicht-invasiven Blutdruckmessung mittels Puls-Transit-Zeit. Dtsch Med Wochenschr 135:2406–2412PubMedCrossRef Bartsch S, Ostojic D, Schmalgemeier H et al (2010) Validierung der kontinuierlichen nicht-invasiven Blutdruckmessung mittels Puls-Transit-Zeit. Dtsch Med Wochenschr 135:2406–2412PubMedCrossRef
3.
Zurück zum Zitat Bauer RD, Pasch T, Wetterer E (1973) Theoretical studies on the human arterial pressure and flow pulse by means of a non-uniform tube model. J Biomechanics 6(3):289–298CrossRef Bauer RD, Pasch T, Wetterer E (1973) Theoretical studies on the human arterial pressure and flow pulse by means of a non-uniform tube model. J Biomechanics 6(3):289–298CrossRef
4.
Zurück zum Zitat Berger DS, Li JK, Laskey WK, Noordergraf A (1993) Repeated reflection of waves in the systemic arterial system. Am J Physiol Circ Physiol 264:H269–H281 Berger DS, Li JK, Laskey WK, Noordergraf A (1993) Repeated reflection of waves in the systemic arterial system. Am J Physiol Circ Physiol 264:H269–H281
5.
Zurück zum Zitat Berger DS, Li JK, Noordergraf A (1994) Differential effects of wave reflections and peripheral resistance on aortic blood pressure. Am J Physiol Circ Physiol 266:H1626–H1642 Berger DS, Li JK, Noordergraf A (1994) Differential effects of wave reflections and peripheral resistance on aortic blood pressure. Am J Physiol Circ Physiol 266:H1626–H1642
6.
Zurück zum Zitat Bernardi L, Radaelli A, Solda PL et al (1996) Autonomic control of skin microvessels: assessment by power spectrum of photoplethysmography. Clin Sci 90:345–355PubMed Bernardi L, Radaelli A, Solda PL et al (1996) Autonomic control of skin microvessels: assessment by power spectrum of photoplethysmography. Clin Sci 90:345–355PubMed
7.
Zurück zum Zitat Bianchini E, Faita F, Gemignani V et al (2006) The assessment of flow-mediated dilation (FMD) of the brachial artery. Comput Cardiol 33:509–512 Bianchini E, Faita F, Gemignani V et al (2006) The assessment of flow-mediated dilation (FMD) of the brachial artery. Comput Cardiol 33:509–512
8.
Zurück zum Zitat Bögel M (2012) Cardiac risk index: a new severity indicator for sleep-disordered breathing and cardiovascular disease. Eur Respir Dis 8(1):75–77 Bögel M (2012) Cardiac risk index: a new severity indicator for sleep-disordered breathing and cardiovascular disease. Eur Respir Dis 8(1):75–77
9.
Zurück zum Zitat Brock J, Pitson D, Strandling J (1993) Use of pulse transit time as a measure of changes in inspiratory effort. J Ambul Monit 6:295–302 Brock J, Pitson D, Strandling J (1993) Use of pulse transit time as a measure of changes in inspiratory effort. J Ambul Monit 6:295–302
10.
Zurück zum Zitat Busse R, Bauer RD, Schabert A et al (1977) Die Prinzipien der Entstehung der Druck- und Strompulsformen in der A. carotis communis des Menschen. Basic Res Cardiol 72:611–618PubMedCrossRef Busse R, Bauer RD, Schabert A et al (1977) Die Prinzipien der Entstehung der Druck- und Strompulsformen in der A. carotis communis des Menschen. Basic Res Cardiol 72:611–618PubMedCrossRef
11.
Zurück zum Zitat Busse R, Bauer RD, Schabert A et al (1979) An improved method for the determination of the pulse transmission characteristics of arteries in vivo. Circ Res 44(5):630–636PubMedCrossRef Busse R, Bauer RD, Schabert A et al (1979) An improved method for the determination of the pulse transmission characteristics of arteries in vivo. Circ Res 44(5):630–636PubMedCrossRef
12.
Zurück zum Zitat Bauer RD, Busse R, Schabert A et al (1979) Separate determination of the pulsatile elastic and viscous forces developed in the arterial wall in vivo. Plügers Arch 380:221–226CrossRef Bauer RD, Busse R, Schabert A et al (1979) Separate determination of the pulsatile elastic and viscous forces developed in the arterial wall in vivo. Plügers Arch 380:221–226CrossRef
13.
Zurück zum Zitat Campbell KB, Lee LC, Frasch HF, Noordergraaf A (1989) Pulse reflection sites and effective length of the arterial system. Am J Physiol Circ Physiol 256:H1684–H1689 Campbell KB, Lee LC, Frasch HF, Noordergraaf A (1989) Pulse reflection sites and effective length of the arterial system. Am J Physiol Circ Physiol 256:H1684–H1689
14.
Zurück zum Zitat Chowienczyk PJ, Kelly RP, MacCallum H et al (1999) Photoplethysmographic assessment of pulse wave reflection. J Am Coll Cardiol 34(7):2007–2014PubMedCrossRef Chowienczyk PJ, Kelly RP, MacCallum H et al (1999) Photoplethysmographic assessment of pulse wave reflection. J Am Coll Cardiol 34(7):2007–2014PubMedCrossRef
15.
Zurück zum Zitat Clarke JM (1894) On the pulsus bisferiens of aortic regurgitation. Lancet 2:1529CrossRef Clarke JM (1894) On the pulsus bisferiens of aortic regurgitation. Lancet 2:1529CrossRef
16.
Zurück zum Zitat Geipel PS (1989) Wave reflections during altered ventricular states and afterload (MS thesis). Rutgers University, New Brunswick Geipel PS (1989) Wave reflections during altered ventricular states and afterload (MS thesis). Rutgers University, New Brunswick
17.
Zurück zum Zitat Gesche H, Großkurth D, Küchler G, Patzak A (2011) Continuous blood pressure measurement by using the pulse transit time: comparison to a cuff-Based method. J Appl Physiol doi:10.1007/s00421-011-1983-3 Gesche H, Großkurth D, Küchler G, Patzak A (2011) Continuous blood pressure measurement by using the pulse transit time: comparison to a cuff-Based method. J Appl Physiol doi:10.1007/s00421-011-1983-3
18.
Zurück zum Zitat Grote L, Sommermeyer D, Zou D et al (2011) Oximeter-based autonomic state indicator algorithm for cardiovascular risk assessment. Chest 139(2):253–259PubMedCrossRef Grote L, Sommermeyer D, Zou D et al (2011) Oximeter-based autonomic state indicator algorithm for cardiovascular risk assessment. Chest 139(2):253–259PubMedCrossRef
19.
Zurück zum Zitat Hope J (1839) A treatise on the diseases of the heart and great vessels, 3rd edn. Churchill, London Hope J (1839) A treatise on the diseases of the heart and great vessels, 3rd edn. Churchill, London
20.
Zurück zum Zitat Ikram H, Nixon PGF, Fox JA (1964) The haemodynamic implications of the bisferiens pulse. Brit Heart J 26:452–459PubMedCrossRef Ikram H, Nixon PGF, Fox JA (1964) The haemodynamic implications of the bisferiens pulse. Brit Heart J 26:452–459PubMedCrossRef
21.
Zurück zum Zitat Kelly R, Hayward C, Avolio A, O’Rourke M (1989) Noninvasive determination of age-related changes in human arterial pulse. Circulation 80:1652–1659PubMedCrossRef Kelly R, Hayward C, Avolio A, O’Rourke M (1989) Noninvasive determination of age-related changes in human arterial pulse. Circulation 80:1652–1659PubMedCrossRef
22.
Zurück zum Zitat Kenner T (1987) On the role of optimization in the cardiovascular system. Basic Res Cardiol 81(Suppl 1):73–78 Kenner T (1987) On the role of optimization in the cardiovascular system. Basic Res Cardiol 81(Suppl 1):73–78
23.
24.
Zurück zum Zitat Lammers D (2005) Applanationstonometrie zur nichtinvasiven kontinuierlichen Blutdruckmessung: Vergleich mit der Fingerlichtplethysmographie bei der Kipptisch-Orthostase Testung und Anwendbarkeit für die ergometrische Blutdruckmessung. Dissertation, Universität Münster, Münster Lammers D (2005) Applanationstonometrie zur nichtinvasiven kontinuierlichen Blutdruckmessung: Vergleich mit der Fingerlichtplethysmographie bei der Kipptisch-Orthostase Testung und Anwendbarkeit für die ergometrische Blutdruckmessung. Dissertation, Universität Münster, Münster
25.
Zurück zum Zitat Lewis T (1906) The pulse in aortic disease; the relation of pulse curves to blood pressure. Lancet 2:714CrossRef Lewis T (1906) The pulse in aortic disease; the relation of pulse curves to blood pressure. Lancet 2:714CrossRef
26.
Zurück zum Zitat Mark JB (1998) Atlas of cardiovascular monitoring. Churchill Livingstone, New York Mark JB (1998) Atlas of cardiovascular monitoring. Churchill Livingstone, New York
27.
Zurück zum Zitat Mitchell GF, Tardif JC, Arnold MO et al (2001) Pulsatile hemodynamics in congestive heart failure. Hypertension 38:1433–1439PubMedCrossRef Mitchell GF, Tardif JC, Arnold MO et al (2001) Pulsatile hemodynamics in congestive heart failure. Hypertension 38:1433–1439PubMedCrossRef
28.
Zurück zum Zitat Naschitz JE, Bezobchuk S, Mussafia-Priselac R et al (2004) Pulse transit time by R-wave-gated infrared photoplethysmography: review of the literature and personal experience. J Clin Monit Comput 18(5–6):333–342 Naschitz JE, Bezobchuk S, Mussafia-Priselac R et al (2004) Pulse transit time by R-wave-gated infrared photoplethysmography: review of the literature and personal experience. J Clin Monit Comput 18(5–6):333–342
29.
Zurück zum Zitat Pitson D, Chhina N, Knijn S et al (1994) Changes in pulse transit time and pulse rate as markers of arousal from sleep in normal subjects. Clin Sci (Lond) 87:269–273 Pitson D, Chhina N, Knijn S et al (1994) Changes in pulse transit time and pulse rate as markers of arousal from sleep in normal subjects. Clin Sci (Lond) 87:269–273
30.
Zurück zum Zitat Porjé IG (1946) Studies of the arterial pulse wave, particularly in the aorta. Acta Physiol Scand 13:1–68 Porjé IG (1946) Studies of the arterial pulse wave, particularly in the aorta. Acta Physiol Scand 13:1–68
31.
Zurück zum Zitat Ranft U, Pestel R (1974) Ein einfaches Gefäßmodell zur Simulation stationären Kreislaufverhaltens. Teil 1: Ein topologisch variables Modell verzweigter starrer Rohre. Biomed Tech 19(3):102–105CrossRef Ranft U, Pestel R (1974) Ein einfaches Gefäßmodell zur Simulation stationären Kreislaufverhaltens. Teil 1: Ein topologisch variables Modell verzweigter starrer Rohre. Biomed Tech 19(3):102–105CrossRef
32.
Zurück zum Zitat Quick CM, Berger DS, Noordergraaf A (2001) Constructive and destructive addition of forward and reflected arterial pulse waves. Am J Physiol Circ Physiol 280:H1519–H1527 Quick CM, Berger DS, Noordergraaf A (2001) Constructive and destructive addition of forward and reflected arterial pulse waves. Am J Physiol Circ Physiol 280:H1519–H1527
33.
Zurück zum Zitat Smith RP, Argod J, Pepin JL, Levy PA (1999) Pulse transit time: an appraisal of potential clinical applications. Thorax 54:452–457PubMedCrossRef Smith RP, Argod J, Pepin JL, Levy PA (1999) Pulse transit time: an appraisal of potential clinical applications. Thorax 54:452–457PubMedCrossRef
34.
Zurück zum Zitat Takazawa K, Tanaka N, Fujita M et al (1998) Assessment of vasoactive agents and vascular ageing by the second derivative of photoplethysmograph waveform. Hypertension 32:365–370PubMedCrossRef Takazawa K, Tanaka N, Fujita M et al (1998) Assessment of vasoactive agents and vascular ageing by the second derivative of photoplethysmograph waveform. Hypertension 32:365–370PubMedCrossRef
35.
Zurück zum Zitat Van Bortel LM, Duprez D, Starmans-Kool MJ et al (2002) Clinical applications of arterial stiffness, Task Force III: recommendations for user procedures. Am J Hypertens 15:445–452CrossRef Van Bortel LM, Duprez D, Starmans-Kool MJ et al (2002) Clinical applications of arterial stiffness, Task Force III: recommendations for user procedures. Am J Hypertens 15:445–452CrossRef
36.
Zurück zum Zitat West GB, Brown JH, Enquist BJ (1997) A general model for the allometric scaling laws in biology. Science 275:122–126CrossRef West GB, Brown JH, Enquist BJ (1997) A general model for the allometric scaling laws in biology. Science 275:122–126CrossRef
Metadaten
Titel
Möglichkeiten und Grenzen der Interpretation von Pulswellen bei der Untersuchung physiologischer Parameter im Schlaflabor
verfasst von
J. Kerl
D. Dellweg
D. Köhler
Publikationsdatum
01.12.2012
Verlag
Springer-Verlag
Erschienen in
Somnologie / Ausgabe 4/2012
Print ISSN: 1432-9123
Elektronische ISSN: 1439-054X
DOI
https://doi.org/10.1007/s11818-012-0596-3

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