Frontiers in Physiology

Introduction

Heart rate variability (HRV) analysis provides insights in autonomic regulation and the interactions between sympathetic and parasympathetic nervous systems. A HRV a szívfrekvencia időbeli változásait írja le, amelyek egészséges állapotokban természetesen előfordulnak. Ezek a változások tükrözik a szervezet azon képességét, hogy a homeosztázis fenntartása érdekében folyamatosan alkalmazkodik a belső és külső eseményekhez. Érdekes módon Chrousos és Gold (1992, 1245. o.) a stresszt a “veszélyeztetett homeosztázis állapotaként” definiálta. Ezért az évek során feltételezték, hogy a HRV csökkenése a stressz emelkedését tükrözi, és a HRV-elemzést egyre inkább a stressz mérésének egyik módszereként ismerték el.

A HRV egyik legegyszerűbb mérése (SDNN) a normál RR-intervallumok időtartamának standard eltérését számszerűsíti, vagyis azt, hogy az elektrokardiogramon (EKG) az egymást követő QRS-ek normál (szinuszos) R-csúcsai közötti időköz hogyan változik időben. Ennek ellenére az évek során számos matematikai metrikát és megközelítést fejlesztettek ki a HRV-elemzésre, hogy egyre több és pontosabb információt nyerjenek ki a HRV-ből (Shaffer és Ginsberg, 2017).

Az időtartománybeli HRV-elemzés az NN-intervallumok (azaz a normál RR-intervallumok) időbeli változására összpontosít. A HRV-vizsgálatok az SDNN mellett gyakran vizsgálják a szukcesszív különbségek átlagos négyzetgyökét (RMSSD) vagy az előzőtől több mint 50 ms (pNN50) vagy 20 ms (pNN20) eltérést mutató intervallumok százalékos arányát. Mindezen HRV-metrikák esetében az időtartományban a magasabb értékek nagyobb variabilitást tükröznek, ami egészséges állapotokban gyakoribb.

Nem lineáris vagy geometriai HRV-elemzés végezhető az NN-intervallumok Poincaré-ábrán való ábrázolásával, ahol minden NN-intervallumot az előző NN-intervallumhoz viszonyítva ábrázolunk (Golińska, 2013), és az adatpontok fő csoportjának standard eltérését keresztirányban (SD1) vagy hosszirányban (SD2) mérjük. Az SD1 és SD2 közötti kölcsönhatások tükrözésére olyan mérőszámokat fejlesztettek ki, mint a cardialis szimpatikus index (CSI) és a cardialis vagális index (CVI) (Toichi et al., 1997). A CSI a CVI-vel ellentétesen viselkedik, ezért a legtöbb más HRV-mérővel ellentétben a magasabb CSI alacsonyabb variabilitással, azaz nagyobb stresszel jár. Más geometriai metrikák közé tartozik a háromszögindex (TINN) és a HRV-index. Az SDNN-hez hasonlóan ez a két paraméter is az általános variabilitás mértékét jelzi a felvételi időszak alatt. A TINN az NN-intervallumok hisztogramja alapjának normalizált szélességét méri (az NN-hisztogram legmagasabb értékéhez viszonyítva), a HRV-index pedig az összes NN-intervallum és az NN-hisztogram legmagasabb pontján lévő NN-intervallumok számának hányadosa (másodpercenkénti 128 értékű mintavételi sebességre normalizálva).

A frekvenciatartománybeli elemzés során az EKG teljesítményspektrumának különböző sávjait, valamint azok kölcsönhatásait (a sávok között és a teljes teljesítményhez viszonyítva) elemzik. Felnőttek esetében a korábbi tanulmányok négy érdekes frekvenciasávot határoztak meg: Az ultraalacsony frekvenciájú (ULF), a nagyon alacsony frekvenciájú (VLF), az alacsony frekvenciájú (LF) és a magas frekvenciájú (HF) sávokat, amelyek mindegyikének különböző fiziológiai eredetet tulajdonítanak. Az ULF-et a testmaghőmérséklet cirkadián oszcillációjával és a renin-angiotenzin szabályozással hozták összefüggésbe; a VLF-et a hőszabályozás hosszabb távú szabályozásával és hormonális mechanizmusokkal; az LF-t a szimpatikus és vagus aktivitás és a baroreceptor aktivitás keverékével, a HF-t pedig a vagus aktivitással (Pomeranz et al., 1985). Mindazonáltal az ULF és VLF meghatározása és jelentése csecsemőknél alul dokumentált, ezért nem szerepel ebben a jelentésben. Bár a HF és LF sávok teljesítményének abszolút számszerűsítése növekedhet/csökkenhet, normális szívkonduktivitás mellett azt várjuk, hogy az LFn és HFn (amelyek a teljes teljesítményre normalizált LF és HF) a legtöbb esetben ellentétes irányban viselkednek. Ezért míg a HFn (amely a paraszimpatikus aktivitást képviseli) várhatóan magasabb lesz, amikor a fiziológiai stressz alacsony, az LFn várhatóan magasabb lesz, amikor a stressz magas. Ezek az összefüggések mindazonáltal ellentmondásosak (von Rosenberg és mtsai., 2017; Adjei és mtsai., 2019), és az LF és HF eredmények értelmezése valós élethelyzetekben óvatosságot igényel.

A szívfrekvencia-variabilitás elemzése széles körben elfogadott módszer a vegetatív károsodás mérésére, és egyre inkább vizsgálják az értékét a betegségek rétegzésében (Ahmad és mtsai., 2009; Lees és mtsai., 2018; Oliveira és mtsai., 2018). Bár korábbi tanulmányok leírták az újszülöttek normatív HRV-referenciaértékeit az első napokban (Mehta et al., 2002; Longin et al., 2005; Doyle et al., 2009; Makarov et al., 2010; Lucchini et al., 2019), hiányoznak a születést követő első órákban a HRV-re vonatkozó vizsgálatok. Ezek a vizsgálatok többnyire csak néhány perces EKG-felvételeket készítettek az első nap során, vagy csak 12 órán túl kezdődtek, és egyik sem írta le a folyamatos HRV-trendeket az élet első 24 órájában.

Mindamellett bizonyos állapotok esetében, különösen a születési komplikációk miatt fellépő és időérzékeny döntéseket igénylő állapotok esetében, mint például az újszülöttkori enkefalopátia, fontos a normál HRV-referenciaértékek leírása közvetlenül a születés után, valamint azok trendjei az első 24 óra során. Ezek a korai trendek értékes információkkal szolgálhatnak arról, hogy a baba hogyan gyógyult ki a születéssel kapcsolatos komplikációból. Elsődleges célunk az volt, hogy leírjuk a HRV-trendek standard referenciaértékeit a születés utáni élet első 24 órájában egészséges terminális csecsemőknél. Másodlagos célként azt vizsgáltuk, hogy mely klinikai jellemzők vagy kockázati tényezők gyakorolnak (ha egyáltalán) nagyobb hatást a HRV-re.

Anyagok és módszerek

Vizsgálati populáció

2017 augusztusa és 2019 januárja között prospektíven és konzekvensen 150 egészséges terminális csecsemőt toboroztunk a Queen Charlotte’s and Chelsea Hospital szülészeti központjából, szülészeti osztályáról vagy szülés utáni osztályáról. Olyan egészséges, legalább 36 hetes terhességi korban, komplikációmentes terhesség után született csecsemőket vontunk be, akik jó állapotban születtek, születési súlyuk a 9. és a 91. centilis között volt. A csecsemőket kizártuk, ha bármilyen gyógyszeres vagy fényterápiás kezelést igényeltek, ha a szülés alatt vagy a szülés megindulását követő 48 órán belül perinatális anyai pirexia volt, ha a szüléskor vagy azt követően újraélesztésre volt szükség (intubáció vagy szívkompresszió vagy bármilyen gyógyszer), vagy ha bármilyen intrapartum komplikáció (anyai vérzés, placenta abruptio, preeklampszia vagy köldökzsinórprolapsus) volt. Vizsgálatunkba csak olyan csecsemőket vontunk be, akik a születéskor jól voltak, és ezért végig az anyjukkal maradtak.

Intraszülészeti és korai szülés utáni ellátás

A vizsgálatunkba bevont csecsemők az anyai preferencia alapján vagy a szülőotthonban vagy a szülészeti osztályon születtek. Azok a nők, akik a természetesebb, kevésbé medikalizált szülést részesítették előnyben, a szülésznő által vezetett ellátást választották a szülészeti központban. Meleg medence, aromaterápia, zene, dinitrogén-oxid és különböző berendezések álltak rendelkezésre, hogy segítsenek ezeknek a nőknek megbirkózni a vajúdás fájdalmaival. Azok a nők, akik az epidurális fájdalomcsillapítást választották, szülészorvos által vezetett ellátásban részesültek a szülészeti osztályon. Mindkét környezetben a szoba hőmérsékletét 24-25 °C-ra állították be. A nemzeti irányelveknek megfelelően a jó állapotban született csecsemőket a szülés után azonnal az anyának adják, és a mellkasukra/hasukra helyezik bőrről bőrre történő ápolás céljából. Az anya mellkasán fekve gyengéden tisztíthatók, és a szoptatás vagy cumisüveges táplálás a születést követő 1 órán belül megkezdhető.

EKG felvétel

Az elektrokardiogram felvételét a születést követően a lehető leghamarabb megkezdtük, a szülők tájékozott írásbeli beleegyezését követően, amelyet antenatálisan vagy postnatálisan lehetett megszerezni. A vizsgálatot a Nemzeti Kutatási Etikai Bizottság (REC17/LO/0956) és a helyi kutatás &fejlesztési osztály hagyta jóvá. A felvételeket legalább 6 órán keresztül folytatták, de a szülők kérésére vagy a csecsemő elbocsátása esetén korábban is meg lehetett szakítani. Egy hordozható 2 hüvelykes EKG-felvevőt (Faros 180, Bittium, Oulu, Finnország) használtunk három elektródás mellkasi elrendezéssel és 500 Hz-es mintavételi frekvenciával (1. ábra), amelyet korábban már teszteltünk. A felvétel befejezése után az EKG-fájlt feltöltöttük a CardiscopeTM HRV elemző szoftverbe (Hasiba Medical, Graz, Ausztria) az EKG és a HRV elemzéséhez.

1. ábra
www.frontiersin.org

1. ábra. Hordozható EKG-felvevő és mellkasi beállítás. Három EKG-elektródát egy igazítóhüvelyen keresztül vezettek be az EKG-vezetékek közötti távolság csökkentése és a nyers EKG-jelen (500 Hz automatikus R-csúcs detektálással) jelentkező mágneses indukciós műtermékek megelőzése érdekében.

HRV-elemzés

A szívfrekvencia-variabilitás metrikáit az idő (lineáris és nem lineáris) és frekvencia tartományban az EKG minden egyes 5 perces szegmensére (nem átfedő ablakok) számítottuk. Minimum 90%-os QRS-érvényességet alkalmaztunk, ami azt jelenti, hogy minden olyan 5 perces szegmenst, amelyben 90%-nál kevesebb egymást követő jó minőségű QRS volt, kizártunk az elemzésből. Mivel nincsenek kifejezetten újszülöttek HRV-elemzésére vonatkozó nemzetközi ajánlások, módszereink és választott metrikáink a rendelkezésre álló nemzetközi irányelvek (Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology, 1996; Schwartz et al., 2002), valamint a HRV-kutatásra vonatkozó legújabb ajánlások (Laborde et al., 2017) és az újszülötteknél az élet első napjaiban végzett releváns HRV-vizsgálatok áttekintése (Doyle et al., 2009; Goulding et al., 2015; Temko et al., 2015) alapján készültek. Az általunk elemzésre kiválasztott 16 HRV-metrika ezeken a hivatkozásokon alapult. A frekvenciaelemzést Fourier-transzformációval (Welch-periodogram) végeztük, és detrended és interpolált (cubic spline) RR-intervallum idősorokat használtunk. A fenti irodalom alapján egy 0,04-0,20 Hz-es LF-sávot és egy 0,20-2,0 Hz-es HF-sávot használtunk. Ezután elemeztük a normalizált LF és HF, azaz az ezekben a tartományokban lévő teljesítmény arányát a teljes spektrális teljesítményhez viszonyítva. A tanulmányban közölt HRV-mérőszámok listáját és jelentésüket az 1. táblázat tartalmazza.

TABLÁZAT 1
www.frontiersin.org

1. táblázat. HRV-metrikák: rövidítések és jelentés.

Statisztikai elemzés

A statisztikai elemzéshez a Stata 15 (StataCorp, Austin, TX, Egyesült Államok) programot használtuk. A HRV időbeli trendjeit óránkénti mediánokkal és interkvartilis tartományokkal írtuk le, és kiszámítottuk az egyéni átlagokat az élet első 6 és 24 órájára. Mivel az EKG-felvételek különböző időpontokban kezdődhettek és végződhettek, adataink kiegyensúlyozatlanok voltak, azaz nem rendelkeztünk minden résztvevőnél pontosan azonos számú méréssel, a HRV időbeli változásait többszintű vegyes hatású regresszióval elemeztük autoregresszív kovarianciával, vagy páros tesztekkel, ha hat órás átlagokat hasonlítottunk össze. A klinikai változók relevanciáját szintén többszintű vegyes hatású regresszióval vizsgáltuk autoregresszív kovarianciával, és az alcsoport-összehasonlításokat arányok/középérték-összehasonlító tesztek segítségével végeztük el a szignifikáns klinikai változók esetében. Mivel a legtöbb trend nem lineáris volt, és legalább egy elhajlással rendelkezett, a regressziós modellben az időváltozóhoz kvadratikus kifejezést használtunk. A nem normális eloszlású HRV-változókat log-transzformáltuk a normális reziduumok biztosítása érdekében.

Eredmények

2017 szeptembere és 2019 januárja között 511 csecsemőt vizsgáltunk, akik közül 360 volt alkalmas, 151 pedig nem. Ebből a 360 csecsemőből 201 anya/apa kérte, hogy később vagy egy másik megfelelő időpontban térjünk vissza, ami végül túllépte a maximális toborzási ablakot, vagy lehetetlenné vált a toborzás a használatban lévő berendezések miatt. A 159 anyából/apából, akiket teljes körűen tájékoztattunk a vizsgálatról, 9 visszautasította a vizsgálatot, és 150-en adtak beleegyező írásos beleegyezést. A 150 résztvevő közül 7-en 24 óra elteltével kezdték meg az EKG-felvételt. A minta jellemzőit a 2. és 3. táblázat tartalmazza. Összesen 1858 óra és 55 perc EKG-felvételt kaptunk, amely 2 óra 46 perc (3 óra 6 perc) medián (IQR) életkorban kezdődött, minimum 1 perccel a születés után, maximum 52 óra 23 perccel. Nem minden csecsemő kezdte ugyanabban az időpontban az EKG-felvételt, és nem minden felvétel tartott ugyanolyan hosszú ideig. A 2. ábra az érvényes felvételek és a csecsemők számát mutatja az időpontok szerint.

TÁBLÁZAT 2
www.frontiersin.org

Táblázat 2

www.frontiersin.org

. A minta jellemzői I. (folytonos változók).

TÁBLA 3
www.frontiersin.org

Táblázat 3. táblázat. A minta jellemzői II (kategorikus változók).

2. ábra
www.frontiersin.org

2. ábra. A felvétel érvényessége és a minta nagysága idő szerint.

HRV értékek az idő múlásával

A születés utáni első 6 óra alatt a medián (IQR) értékek a következők voltak: HR 122 (15,9), SDNN 27,5 (13,2), RMSSD 18,32 (11,42), SD1 13.6 (7,7), SD2 36,2 (17,8), SDSD 18,8 (11,4), CVI 2,7 (0,4), CSI 2,6 (1,2), pNN20 14,8 (15,2), pNN50 1,7 (2.5) HFn 40,4 (16,9) LFn 57,7 (17,8) Teljes teljesítmény 751 (835), TINN 226 (144) HRV index 5,9 (2,3) Parseval 0,7 (0,2). E HRV-mérőszámok közül kilenc (beleértve a pulzusszámot is) szignifikánsan változott az idő múlásával (HR p < 0,01; SDNN p = 0,01; SD2 p < 0,01; CSI p < 0,01; HFn p = 0,03; LFn p < 0,01;Teljes teljesítmény p < 0,01; HRV Index p = 0,01; Parseval Index p = 0,03), a vonatkozó klinikai változókkal korrigálva. A szülés utáni első 6 órában kifejezettebb eltérés volt megfigyelhető. Csak a szívfrekvencia és az LFn változott 6 és 12 h életkor között, és csak a szívfrekvencia változott 12 és 18 h életkor között (Bonferroni korrigált p-értékek: 0,03, < 0,01 és < 0,01). Ezek a mérőszámok növekvő HRV-t mutattak az első 6 óra alatt, amelyet enyhe csökkenés követett 12 óráig, amelytől kezdve a HRV stabil maradt (4. táblázat). A medián és interkvartilis tartományok által kifejezett óránkénti tendenciákat a 3. ábra mutatja be. A HRV időbeli tendenciáit egymástól függetlenül befolyásolta a terhességi kor , a csökkent magzati mozgások , a kardiotokográfiás (CTG) besorolás , az anyai krónikus vagy terhesség okozta betegség és a szülési komplikációk előfordulása. Az összes HRV-metrika összefüggéseit korrelációs mátrix segítségével vizsgáltuk (4. ábra), ahol kiemeljük (a) az időtartománybeli metrikák közötti hasonlóságot és (b) a HFn és LFn, valamint a CSI és a CVI közötti szimmetria tendenciáját.

4. TÁBLÁZAT
www.frontiersin.org

4. táblázat. Hatórás HRV átlagok és páronkénti összehasonlítások.

3. ÁBRA
www.frontiersin.org

3. ábra. HRV-centilisek az első 24 órás életkor során. Világosszürke területek: 5-25. centilis és 75-95. centilis. Sötétszürke területek: 25-75. centilisek. A középső fehér vonal a mediánnak felel meg. A közölt p-értékek többszintű vegyes hatású regresszióból származnak az időbeli változás mérésére. Minden centilis kocka spline-nal simított.

4. ábra
www.frontiersin.org

4. ábra. Korrelációs mátrix: az összes HRV-metrika. A HRV-metrikák rövidítéseit lásd az 1. táblázatban. Külön kiemeljük a) az RMSSD, SDSD és SD1 közötti összhangot, amelyet már korábban leírtunk; b) a különböző HRV-mérőszámok viselkedését a HR-hez viszonyítva, ami rávilágít arra, hogy a HRV-elemzés mennyi további információt nyújthat; c) a HFn és LFn, valamint a CVI és a CSI egymásra utaltságát, kiemelve a szimpatikus és paraszimpatikus hatások közötti kölcsönhatást.

Klinikai tényezők hatása

Az életkor (születési idő) mellett az egyváltozós többszintű vegyes hatású regresszió kimutatta, hogy a HRV-metrikákat befolyásolta a terhességi kor, a csökkent magzati mozgások, a CTG, az anyai betegség és a szülési komplikációk. Ezekre a változókra történő kiigazítás után a fenti hét HRV-metrika időbeli változása statisztikailag szignifikáns maradt. A HFn és a Parseval-index szintén szignifikáns változásokat mutatott. Bár a paritás nem volt független előrejelző tényező az egyváltozós regressziós elemzés során, a spontán hüvelyi szülések alcsoportjában következetes tendenciát figyeltünk meg a magasabb HRV felé a primiparák esetében a multiparákhoz képest.

Redukált magzati mozgások

A csökkent magzati mozgások következetesen alacsonyabb HRV-értékekkel társultak minden metrika esetében, kivéve a CSI-t (amely ellenkező irányban viselkedik, azaz az eredmény egybehangzó). Az alcsoportok közötti ilyen különbségek csak a CSI (p = 0,001), a pNN20 (p = 0,045) és a Parseval-index (p = 0,047) trendek esetében voltak statisztikailag szignifikánsak. Az 5. ábra e három metrika időbeli tendenciáit mutatja be a pulzusszámmal összehasonlítva. Ez annak ellenére történt, hogy az alcsoportok között nem voltak szignifikáns különbségek, kivéve az átlagos graviditást, amely nem jelezte előre önállóan a HRV-t (5. táblázat). A CSI-vel és a pNN20-val való összefüggések a gesztációs életkor, a szüléstől eltelt idő, a CTG besorolás, az anyai krónikus betegség vagy a szülési komplikációk jelenléte után is szignifikánsak maradtak (6. táblázat). A csökkent magzati mozgásokkal rendelkező alcsoportban alacsonyabb volt az átlagos HRV az első 6 óra alatt, bár ezek a különbségek statisztikailag nem voltak szignifikánsak.

5. ábra
www.frontiersin.org

5. ábra. HRV-változások azoknál a csecsemőknél, akiknek anyja csökkent magzati mozgásokról számolt be. A HRV-mérőszámok rövidítéseit lásd az 1. táblázatban. A felső panelek a HRV-adatok időbeli szórását és a szívfrekvencia (összehasonlító) és a három HRV-metrika lineáris trendvonalait mutatják be, amelyek szignifikánsan összefüggésbe hozhatók a csökkent magzati mozgásokról szóló anyai jelentésekkel. A piros vonalak azokat a csecsemőket ábrázolják, akiknek az édesanyja csökkent magzati mozgásokról számolt be, a kék vonalak pedig azokat a csecsemőket, akiknek az édesanyja nem. Az alsó panelek az említett metrikák átlagait és 95%-os konfidenciaintervallumait mutatják be.

TÁBLA 5
www.frontiersin.org

5. TÁBLA. Alcsoportok összehasonlítása – csökkent magzati mozgásokkal rendelkező és nem rendelkező csecsemők.

TÁBLA 6
www.frontiersin.org

Táblázat 6. táblázat. A HRV-metrikák és a csökkent magzati mozgások közötti kiigazítatlan és kiigazított korreláció.

Kardiotokográfia

A CTG-leletek és a HRV időbeli alakulása között szignifikáns összefüggés volt a CSI (p = 0,03), LFn (0,01) és HFn (p = 0,02) esetében, amely a csökkent magzati mozgások, a terhességi kor, a születéstől számított idő, a krónikus anyai vagy terhesség okozta betegség vagy szüléskomplikációk jelenléte után is statisztikailag szignifikáns maradt. Mindazonáltal, tekintettel az egyes CTG-kategóriákba sorolt események kis számára, a 6 órás átlagot is összehasonlítottuk ezekben az alcsoportokban. A CSI a bradycardia alcsoportban szignifikánsan különbözött a “normális”, a “változó lassulású” és az “egyéb” csoporttól (Bonferroni által korrigált p-értékek: 0,02, 0,03, illetve 0,04), de más csoportbeli különbségek nem voltak statisztikailag szignifikánsak. A HFn csak a “bradycardia” és a “változó lassulás” alcsoportok között különbözött (p = 0,03), az LFn pedig nem különbözött a különböző CTG-alcsoportok között.

Az anya krónikus vagy terhesség okozta betegsége

Mintánkban 104 (69%) nőnek nem volt krónikus betegsége vagy terhesség okozta betegsége, 20 (13%) nőnek volt izolált diabetes mellitusa vagy terhességi cukorbetegsége, 7 (3%) nőnek pajzsmirigybetegsége, 1 (0,7%) nőnek magas vérnyomása, a többi nőnek pedig egyéb betegsége, beleértve a fentiek kombinációit is (3. táblázat). Az anyai krónikus vagy terhesség okozta betegség szignifikánsan összefüggött a nem korrigált HRV-tendenciákkal, bár ez csak a Parseval-index esetében maradt statisztikailag szignifikáns (p = 0,03) a klinikai zavaró tényezőkre való korrekció után. A bináris elemzés szerint a terhesség/krónikus betegségben szenvedő anyák csecsemőinek átlagos Parseval-indexe nem különbözött sem az első 6 óra (p = 0,98), sem a 24 órás időszak alatt (p = 0,29). A legalacsonyabb Parseval-indexszel rendelkező betegségcsoport a pajzsmirigybetegség volt.

Vajúdás és szülés alatti események

Vizsgálatunkban minden csecsemő komplikációmentes terhességet és szülést követően, jó állapotban született. Ennek ellenére 13 olyan szülés volt, ahol a következő események valamelyike történt: meconiummal festett liquor (11), körkörös nyaki köldökzsinór (1), elhúzódó 2. vajúdási szakasz (1) és válldystocia (1, a meconiumon kívül). A CSI 24 órás tendenciái szignifikánsan összefüggöttek a vajúdás és a szülés bármely eseményének jelenlétével korábban (p = 0,04), de a zavaró tényezőkre való korrekció után nem (p = 0,42).

Noha a szülés módja nem jelezte önállóan előre a HRV-értékeket, a műszeres szüléssel született csecsemők 24 órás HFn értéke alacsonyabb és a 24 órás CSI magasabb volt, mint a természetes hüvelyi szüléssel született csecsemőké. Ez annak ellenére történt, hogy más releváns klinikai változók között nem volt szignifikáns különbség, kivéve az Apgar-pontszámot 1 percnél és a terhesség többszörösét, amelyek nem jelezték önállóan előre a HRV értékeit (7. táblázat).

7. TÁBLA
www.frontiersin.org

7. táblázat. Alcsoport-összehasonlítás – normál hüvelyi versus műszeres szüléssel született csecsemők.

Diszkusszió

Ez az első tanulmány, amely egészséges terminális csecsemőknél a szülés utáni korai folyamatos HRV-tendenciákat írja le a közvetlen szülés utáni időszakban. Ezeknek a küszöbértékeknek és trendeknek az azonosítása azért volt fontos, mert ma már tudjuk, hogy a korai posztnatális időszakban a HRV elemzése és értelmezése időfüggő, azaz ami 1-6 órás korban normális, az 12-18 órás korban már nem biztos, hogy normális. Ez lehetővé teszi a klinikusok és a kutatók számára, hogy pontosabban vizsgálják az egészséges és beteg csecsemők közötti HRV-különbségeket a közvetlen születés utáni időszakban. Az, hogy pontos referenciaértékek állnak rendelkezésünkre a közvetlen születés utáni időszakra vonatkozóan, azt is jelenti, hogy most már jobban felkészültünk a HRV-elemzésen alapuló korai figyelmeztető rendszerek kifejlesztésére.

A születés utáni első 6 órában megfigyelt változásoknak néhány lehetséges oka van. Mivel a születést korábban a csecsemők számára stresszes eseményként írták le (Peebles et al., 1994; Aldrich et al., 1996), lehetséges, hogy az első órákban javuló HRV a stresszorhatás végét (azaz a szülés végét) tükrözi. Ez a paraszimpatikus rebound azért fordulhat elő, mert a szimpatikus idegrendszer átmenetileg képes elnyomni a paraszimpatikus aktivitást, amely a stressz időszak végeztével megszűnik. Más szempontból Reyes-Lagos és munkatársai (2015) magasabb anyai HRV-ről számoltak be a vajúdás alatt, mint a harmadik trimeszterben, Musa és munkatársai (2017) pedig a méhnyaktágulás hatására növekvő LFn-t és HFn-t írtak le a vajúdás alatt. Ha a magzati HRV követi az anyai HRV-t, ez inkább arra utalna, hogy a szülés a különösen magas HRV időszakát jelentheti, amely a fiziológiai kihívásokhoz való jó alkalmazkodást tükrözi az egészséges csecsemőknél. Végül az is lehetséges, hogy az első órákban megfigyelt HRV-változások az életkorral bekövetkező HRV-érés részleges kifejeződései (Fyfe et al., 2015).

Áttekintettük a más újszülött- és magzati vizsgálatokban közölt HRV-eredményeket azzal a szándékkal, hogy összehasonlítsuk ezeket az értékeket a mi vizsgálatunkban szereplő értékekkel, de a metrikák, valamint a felvételek megszerzése és időtartama közötti különbségek miatt ez nagy kihívást jelentett. Az általunk az első 6-12 órában megfigyelt HRV-értékek hasonlóak (kissé magasabbak) voltak a Doyle és munkatársai (2009) által az élet első 12 órájában aktív alvás során, valamint Lucchini és munkatársai (2019) által 12-84 órás korban jelentett értékekhez, és alacsonyabbak, mint az idősebb korban, azaz 24-168 órában jelentett értékek (Mehta és munkatársai, 2002; Longin és munkatársai, 2005; Makarov és munkatársai, 2010). A vizsgálatunkban szereplő csecsemők SDNN értékei az első 6 órás életkorban hasonlóak (kissé magasabbak) voltak, mint a terminális magzatoknál (Brändle et al., 2015; Schneider et al., 2018), ami a hosszabb felvételi időtartam és a növekvő gesztációs kor miatt várható volt. A születés előtti és utáni hasonló HRV alátámasztja azt az elméletet, hogy a születés egészséges csecsemőknél jó HRV-stabilitással jár.

Az összes HRV-mérő tekintetében nagyobb inter-, mint intra-objektum variabilitást figyeltünk meg. Ez hangsúlyozza, hogy a HRV-elemzést nemcsak a referenciaértékek alapján kell értelmezni, hanem figyelembe kell venni az egyéni alapértékekhez viszonyított változásokat és fejlődést is. Valójában, míg az életkor első 6 órájában óránkénti HRV-változásokat figyelhettünk meg, talán nem tudtunk volna ilyen változásokat kimutatni, ha csak egyetlen időpont vagy átlag elemzésére köteleztük volna el magunkat. Az ilyen tendenciák nyomon követése további betekintést nyújthat abba, hogy egy csecsemő hogyan épül fel a születés után egy bonyolult szülés vagy sürgősségi beavatkozás esetén. Valóban, az a tény, hogy a HRV-mérőszámok szignifikánsan összefüggésbe hozhatók a csökkent magzati mozgásokkal, a kóros CTG-vel, az anyai krónikus vagy terhesség okozta betegségekkel és a szülés komplikációival, kiemeli a HRV-elemzés értékét, mint az általános jólét mérőszámát.

A HRV és a magzati mozgások közötti összefüggésről korábban Brändle és munkatársai (2015) számoltak be magzati biomagnetográfia segítségével. A viselkedési állapotot a mozgások alapján értékelő tanulmányukban, amely a 24. és 41. hét közötti egészséges magzatokra terjedt ki, a HRV-mérőszámok (de az entrópia nem) a nyugodt alvástól az aktív alvásig és az aktív alvástól az éber állapotig minden terhességi korban növekedtek. Valójában Nijhuis és munkatársai (1982) már javasoltak egy magzati mozgásosztályozást a magzati HRV, a szemmozgás és a testmozgás alapján.

A korábbi szerzők különbségeket találtak a HRV-értékekben a különböző szülési módok között. Kozar és munkatársai (2018) alacsonyabb HFn-ről és magasabb LFn-ről számoltak be a császármetszéssel született babáknál, mint a hüvelyi úton született babáknál. Lehetséges, hogy megállapításuk inkább a Thiopental általános érzéstelenítés (GA) alkalmazásával függ össze minden elektív szekciójukban (Riznyk et al., 2005; Tsuchiya et al., 2006), mint a szülés módjával, míg a mi vizsgálatunkban semmilyen GA-t nem alkalmaztak. Értelmezésünk szerint a HRV akkor jelez különbséget a szülési módok között, ha különbség van a jóllétben, ezért a mi vizsgálatunkban ez a nehézkes extrakció miatt a szülés során alkalmazott műszerekkel függött volna össze.

Korlátozások

Nem vizsgáltuk a felvett csecsemők alvási állapotát a szülést követő első 24 órában. Nem valószínű, hogy a csecsemők a születést követő néhány órán belül kialakítottak volna egy cirkadiánt, és gyakran az újszülöttek ehelyett ultradián ritmusokat követnek (Mirmiran és mtsai., 2003). Mindazonáltal lehetséges, hogy a 24 órás felvételek második felében megfigyelt enyhén csökkenő tendencia az alvó vagy nyugodtabb állapotban lévő csecsemők nagyobb arányát tükrözi. Vizsgálatunkba bevontunk néhány egészséges csecsemőt, akiknek az édesanyja valamilyen krónikus vagy terhesség okozta betegségben szenvedett. Lehet azzal érvelni, hogy ezen esetek bevonása veszélyezteti az egészséges újszülött és az egészséges újszülöttkori HRV meghatározását. Az a tény, hogy nem volt szignifikáns összefüggés egyik HRV-mérő és a pH- vagy bázistöbblet vagy az Apgar-pontszám között sem, kiemeli, hogy a mintánk valóban egészséges volt, mivel a vizsgálatunkban szereplő összes csecsemő jó állapotban született, és nem igényelt semmilyen vizsgálatot vagy kezelést. Célunk az volt, hogy a pragmatikus szempontból “egészségesnek” tekintett és klinikailag kezelt szülések teljes spektrumát reprezentáljuk (azaz az összes “alacsony kockázatú” és “komplikációmentes”). Így ezeknek a csecsemőknek a bevonása fontos lépés volt a lehetséges “normális eltérések” kezelésében és adatállományunk gazdagításában. Hasonlóképpen, a HRV lehetséges különbségeit több alcsoportban is feltártuk (a klinikai változók szerint, mint például a 2. táblázatban leírtak szerint). Fontos tisztázni, hogy vizsgálatunknak nem volt célja, illetve nem volt meghatároznia az ezen alcsoportok közötti lehetséges különbségek részletes vizsgálatát, és óvatosságra van szükség az eredményeink értelmezéséhez. Mindazonáltal úgy véljük, hogy ezen összefüggések vizsgálata érdekes lesz a szülészeti és perinatális/neonatális ellátásban dolgozó egészségügyi teamek számára.

Következtetés

Leírtuk a HRV-metrikák korai, születés utáni referenciaértékeit egészséges terminális csecsemőknél, amit korábban nem sikerült elérni. A HRV jelentősen változik az első életnap során, különösen az első 6 óra alatt, amely során úgy tűnik, hogy rövid ideig tartó emelkedést mutat, amelyet normalizálódás követ. A HRV és a klinikai kockázati változók közötti szignifikáns korrelációk alátámasztják azt a hipotézist, hogy a HRV jó indikátora a csecsemő általános jólétének, és érzékeny a születéssel kapcsolatos stressz felvételére és annak időbeli feloldódásának nyomon követésére.

Adatok hozzáférhetősége

A kézirat következtetéseit alátámasztó nyers adatokat a szerzők indokolatlan fenntartás nélkül bármely szakképzett kutató rendelkezésére bocsátják.

Etikai nyilatkozat

Ezt a vizsgálatot az Egyesült Királyság egészségügyi kutatási hatóságának és a GCP ICH ajánlásainak megfelelően végeztük, valamennyi alany írásbeli beleegyezésével. Minden alany a Helsinki Nyilatkozatnak megfelelően adta írásbeli beleegyezését. A protokollt a londoni Chelsea Kutatási Etikai Bizottság hagyta jóvá.

A szerzők hozzájárulása

VO tervezte a vizsgálatot, gyűjtötte, elemezte és értelmezte az adatokat, írta az első tervezetet és vezette a kézirat kidolgozását. WvR hozzájárult az adatok elemzéséhez és értelmezéséhez, és kritikus inputokat adott a kézirat kidolgozásához. PM és TA hozzájárult az adatok értelmezéséhez, és kritikusan hozzájárult a kézirat kidolgozásához. JM hozzájárult a vizsgálat tervezéséhez és az adatok értelmezéséhez, a betegek toborzásához és az adatok beszerzéséhez. VS hozzájárult a vizsgálat irányításához és a toborzáshoz. DM felügyelte a HRV-elemzés és -értelmezés minden aspektusát, és kritikusan hozzájárult a kézirat kidolgozásához. ST fogalmazta meg az ötletet és tervezte meg a vizsgálatot, felügyelte a vizsgálat minden aspektusát és vezette a kézirat kidolgozását.

Finanszírozás

VO-t a NIHR ICA Doctoral Research Fellowship finanszírozta. PM-et az MRC doktori kutatási ösztöndíja támogatta. A kifejtett nézetek a szerző(k) nézetei, és nem feltétlenül a NIHR vagy az Egészségügyi Minisztérium nézetei.

Érdekütközésre vonatkozó nyilatkozat

A szerzők kijelentik, hogy a kutatást olyan kereskedelmi vagy pénzügyi kapcsolatok hiányában végezték, amelyek potenciális összeférhetetlenségként értelmezhetők.

Köszönet

Szeretnénk köszönetet mondani minden szülőnek, aki beleegyezett, hogy csecsemője részt vegyen ebben a vizsgálatban, valamint Paul Basset úrnak (orvosi statisztikus) a kéziratban szereplő adatok statisztikai elemzésében nyújtott segítségéért.

Adjei, T., Rosenberg, W., Von, Nakamura, T. és Chanwimalueang, T. (2019). A classA keretrendszer : Az SNS és PNS dinamikájának HRV-alapú értékelése LF-HF ellentmondások nélkül. Front. Physiol. 10:505. doi: 10.3389/fphys.2019.00505

PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar

Ahmad, S., Tejuja, A., Newman, K. D., Zarychanski, R., and Seely, A. J. E. (2009). Klinikai áttekintés: A szívfrekvencia-variabilitás és a fertőzés diagnózisa és prognózisa áttekintése és elemzése. Crit. Care 13, 1-7. doi: 10.1186/cc8132

PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar

Aldrich, C. J., D’Antona, D., Spencer, J. A. D., Delpy, D. T., Reynolds, E. O. R., and Wyatt, J. S. (1996). A magzati szívfrekvencia változásai és az agyi oxigenizáció mérése közeli infravörös spektroszkópiával a szülés első szakaszában. Eur. J. Obstet. Gynecol. Reprod. Biol. 64, 189-195. doi: 10.1016/0301-2115(95)02284-8

PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar

Brändle, J., Preissl, H., Draganova, R., Ortiz, E., Kagan, K. O., Abele, H., et al. (2015). A szívfrekvencia-variabilitási paraméterek és a magzati mozgás kiegészítik a magzati viselkedési állapotok magnetográfiás detektálását a neurovegetatív fejlődés nyomon követésére. Front. Hum. Neurosci. 9:147. doi: 10.3389/fnhum.2015.00147

PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar

Chrousos, G., and Gold, P. (1992). A stressz és a stresszrendszeri zavarok fogalmai – a fizikai és viselkedési homeosztázis áttekintése. JAMA 267, 1244-1252. doi: 10.1001/jama.267.267.9.1244

PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar

Doyle, O. M., Korotchikova, I., Lightbody, G., Marnane, W., Kerins, D., and Boylan, G. B. (2009). Szívfrekvencia-variabilitás alvás közben egészséges terminális újszülötteknél a korai posztnatális időszakban. Physiol. Meas. 30, 847-860. doi: 10.1088/0967-3334/30/8/009

PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar

Fyfe, K. L., Yiallourou, S. R., Wong, F. Y., Odoi, A., Walker, A. M., and Horne, R. S. C. (2015). A terhességi kor hatása a születéskor a szívfrekvencia-variabilitás utóérésére. Sleep 38, 1635-1644. doi: 10.5665/sleep.5064

PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar

Golińska, A. K. (2013). Poincaré-ábrák a kiválasztott orvosbiológiai jelek elemzésében. Stud. Logic Gramm. Rhetor. 35, 117-127. doi: 10.2478/slgr-2013-0031

CrossRef Full Text | Google Scholar

Goulding, R. M., Stevenson, N. J., Murray, D. M., Livingstone, V., Filan, P. M., and Boylan, G. B. (2015). Szívfrekvencia-variabilitás hipoxiás iszkémiás enkefalopátiában: korreláció az EEG fokozattal és a 2 éves idegfejlődési kimenetellel. Pediatr. Res. 77, 681-687. doi: 10.1038/pr.2015.28

PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar

Kozar, M., Tonhajzerova, I., Mestanik, M., Matasova, K., Zibolen, M., Calkovska, A., et al. (2018). A szívfrekvencia-variabilitás egészséges terminális újszülötteknél összefügg a szülés módjával: prospektív megfigyeléses vizsgálat. BMC Pregnancy Childbirth 18:264. doi: 10.1186/s12884-018-1900-4

PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar

Laborde, S., Mosley, E., and Thayer, J. F. (2017). A szívfrekvencia-variabilitás és a szív vagális tónusa a pszichofiziológiai kutatásban – ajánlások a kísérlettervezéshez, az adatelemzéshez és az adatszolgáltatáshoz. Front. Psychol. 8:1-18. doi: 10.3389/fpsyg.2017.00213

PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar

Lees, T., Shad-Kaneez, F., Simpson, A. M., Nassif, N. T., Lin, Y., and Lal, S. (2018). A szívfrekvencia-variabilitás mint biomarker a stroke, a stroke utáni szövődmények és a funkcionalitás előrejelzésére. Biomark. Insights 13:117727191878693. doi: 10.1177/117727271918786931

PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar

Longin, E., Schaible, T., Lenz, T., and König, S. (2005). Rövid távú szívfrekvencia-variabilitás egészséges újszülötteknél: normatív adatok és fiziológiai megfigyelések. Early Hum. Dev. 81, 663-671. doi: 10.1016/j.earlhumdev.2005.03.015

PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar

Lucchini, M., Burtchen, N., Fifer, W., and Signorini, M. (2019). Multiparametrikus kardiorespiratorikus elemzés késői koraszülött, koraszülött és teljes korú csecsemőknél születéskor. Med. Biol. Eng. Comput. 57, 99-106. doi: 10.1007/s11517-018-1866-4

PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar

Makarov, L., Komoliatova, V., Zevald, S., Schmidt, G., Muller, A., and Serebruany, V. (2010). QT-dinamika, mikrovolt T-hullám alternancia és szívfrekvencia-variabilitás 24 órás ambuláns elektrokardiogram-monitorozás során egészséges újszülötteknél az első-negyedik életnapon. J. Electrocardiol. 43, 8-14. doi: 10.1016/j.jelectrocard.2009.11.001

PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar

Mehta, S. K., Super, D. M., Connuck, D., Salvator, A., Singer, L., Fradley, L. G., et al. (2002). Szívfrekvencia-variabilitás egészséges újszülötteknél. Am. J. Cardiol. 89, 50-53. doi: 10.1016/S0002-9149(01)02162-2

PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar

Mirmiran, M., Maas, Y. G. H., and Ariagno, R. L. (2003). A magzati és újszülöttkori alvás és a cirkadián ritmusok fejlődése. Sleep Med. Rev. 7, 321-334. doi: 10.1053/smrv.2002.0243

CrossRef Full Text | Google Scholar

Musa, S. M., Adam, I., Hassan, N. G., Rayis, D. A., and Lutfi, M. F. (2017). Az anyai szívfrekvencia-variabilitás a vajúdás első szakaszában. Front. Physiol. 8:1-6. doi: 10.3389/fphys.2017.00774

CrossRef Full Text | Google Scholar

Nijhuis, J., Prescht’l, H., and Martin, C. (1982). Vannak-e viselkedési állapotok az emberi magzatban? Early Hum. Dev. 6, 177-195. doi: 10.1016/0378-3782(82)90106-2

PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar

Oliveira, V., Martins, R., Liow, N., Teiserskas, J., Von Rosenberg, W., Adjei, T., et al. (2018). A szívfrekvencia-variabilitás elemzésének prognosztikai pontossága újszülöttkori enkefalopátiában: szisztematikus áttekintés. Neonatology 115, 59-67. doi: 10.1159/000493002

PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar

Peebles, D. M., Spencer, J. A. D., Edwards, A. D., Wyatt, J. S., Reynolds, E. O., Cope, M., et al. (1994). A méhösszehúzódások gyakorisága és az emberi magzati agyi oxigéntelítettség közötti kapcsolat, amelyet szülés közben közeli infravörös spektroszkópiával vizsgáltak. Br. J. Obstet. Gynaecol. 101, 44-48. doi: 10.1111/j.1471-0528.1994.tb13008.x

PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar

Pomeranz, B., Macaulay, R. J., Caudill, M. A., Kutz, I., Adam, D., Gordon, D., et al. (1985). A vegetatív funkció értékelése emberekben a szívfrekvencia spektrális elemzésével. Am. J. Physiol. 248, H151-H153. doi: 10.1152/ajpheart.1985.248.1.H151

PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar

Reyes-Lagos, J. J., Echeverría-Arjonilla, J. C., Peña-Castillo, M. Á, García-González, M. T., Ortiz-Pedroza Mdel, R., Pacheco-López, G., et al. (2015). A szívfrekvencia-variabilitás összehasonlítása nőknél a terhesség harmadik trimeszterében és az alacsony kockázatú szülés során. Physiol. viselkedés. 149, 255-261. doi: 10.1016/j.physbeh.2015.05.041

PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar

Riznyk, L., Fijałkowska, M., and Przesmycki, K. (2005). A tiopentál és a propofol hatása a szívfrekvencia-variabilitásra az általános érzéstelenítés fentanil alapú indukciója során. Pharmacol. Rep. 57, 128-134. doi: 10.1103/PhysRevB.69.052404

PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar

Schneider, U., Bode, F., Schmidt, A., Nowack, S., Rudolph, A., Doelcker, E. M., et al. (2018). A vegetatív idegrendszer fejlődési mérföldköveinek feltárása a magzati szívfrekvencia-variabilitás longitudinális monitorozásával. PLoS One 13:1-13. doi: 10.1371/journal.pone.0200799

PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar

Schwartz, P. J., Garson, A., Paul, T., Stramba-Badiale, M., Vetter, V. L., Villain, E., et al. (2002). Irányelvek az újszülöttkori elektrokardiogram értelmezéséhez: az Európai Kardiológiai Társaság munkacsoportja. Eur. Heart J. 23, 1329-1344. doi: 10.1053/euhj.2002.3274

PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar

Shaffer, F., and Ginsberg, J. P. (2017). A szívfrekvencia-variabilitás mérőszámainak és normáinak áttekintése. Front. Public Heal. 5:1-17. doi: 10.3389/fpubh.2017.00258

PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar

Task Force of the European Society of Cardiology, and the North American Society of Pacing and Electrophysiology. (1996). Szívfrekvencia-variabilitás – mérési standardok, fiziológiai értelmezés és klinikai alkalmazás. Eur. Heart J. 17, 354-381. doi: 10.1161/01.CIR.93.5.1043

CrossRef Full Text | Google Scholar

Temko, A., Doyle, O., Murray, D., Lightbody, G., Boylan, G., and Marnane, W. (2015). Az idegfejlődési kimenetel multimodális előrejelzője hypoxi-ischaemiás encephalopathiás újszülötteknél. Comput. Biol. Med. 63, 169-177. doi: 10.1016/j.compbiomed.2015.05.017

PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar

Toichi, M., Sugiura, T., Murai, T., and Sengoku, A. (1997). Egy új módszer a szív autonóm funkciójának értékelésére és összehasonlítása a spektrális elemzéssel és az R-R intervallum variációs együtthatójával. J. Auton. Nerv. Syst. 62, 79-84. doi: 10.1016/S0165-1838(96)00112-9

PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar

Tsuchiya, S., Kanaya, N., Hirata, N., Kurosawa, S., Kamada, N., Edanaga, M., et al. (2006). A tiopentál hatása a bispektrális indexre és a szívfrekvencia-variabilitásra. Eur. J. Anaesthesiol. 23, 454-459. doi: 10.1017/S0265021506000159

PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar

von Rosenberg, W., Chanwimalueang, T., Adjei, T., Jaffer, U., Goverdovsky, V., and Mandic, D. P. (2017). Az LF/HF arány kétértelműségeinek feloldása: LF-HF szórásdiagramok a mentális és fizikai stressz kategorizálására a HRV-ből. Front. Physiol. 8:360. doi: 10.3389/fphys.2017.00360

PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar

.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.