Development of non-exercise prediction equations for peak oxygen consumption in individuals with spinal cord injury using seismocardiography
Translated title
Udvikling af konditions-niveau ligning for individer med rygmarvsskade, ved brug af seismokardiografi
Authors
Madsen, Morten Ib Juul ; Villadsen, Steffan Balling
Term
4. semester
Education
Publication year
2021
Submitted on
2021-06-01
Pages
32
Abstract
Individuals with spinal cord injury (SCI) have low cardiorespiratory fitness and high cardiovascular risk, yet direct testing of peak oxygen uptake (VO2peak) is time‑consuming and burdensome. This study aimed to develop and test SCI‑specific non‑exercise prediction equations (NEPEs) for VO2peak using routine clinical measures and seismocardiography (SCG), and to compare them with equations developed for able‑bodied populations. In part one, clinical and SCG data were collected at baseline from 18 people with SCI (11 men; mean age 49.6 years) and seven regression models were derived. In part two, 16 participants were allocated to control (n=8) or six weeks of wheelchair‑modified rowing (30 minutes, three times per week; n=8); NEPEs were then used to predict training‑induced changes in VO2peak, and associations between changes in measurements and VO2peak were examined. All seven SCI‑NEPEs outperformed able‑bodied equations when applied to SCI participants; the best baseline model showed very high correlation and low error (R=.992; SEE=.968 mL kg-1 min-1). At six weeks, predictive accuracy decreased (best model R=.787; SEE=4.0 mL kg-1 min-1), and one model correctly classified the direction of change in 57% of cases. Changes in seven SCG metrics correlated with changes in VO2peak, although these metrics were not included in the developed equations. Overall, SCI‑specific NEPEs combining clinical measures and SCG estimated VO2peak more accurately than general models, but the more complex models may be overfitted and all require validation before clinical use; SCG features that track VO2peak changes warrant further study.
Personer med rygmarvsskade (SCI) har lavt konditionsniveau og høj risiko for hjerte‑karsygdom, men direkte test af maksimal iltoptagelse (VO2peak) er tidskrævende og ubehagelig. Denne undersøgelse havde til formål at udvikle og afprøve SCI‑specifikke ikke‑øvelsesbaserede prædiktionsligninger (NEPE) for VO2peak ved hjælp af kliniske rutinemål og seismokardiografi (SCG), og at sammenligne dem med eksisterende ligninger udviklet til raske. I del 1 indsamlede vi kliniske og SCG‑målinger ved baseline fra 18 personer med SCI (11 mænd; gennemsnitsalder 49,6 år) og udviklede syv regressionsmodeller. I del 2 blev 16 deltagere fordelt til kontrol (n=8) eller seks ugers kørestols‑modificeret rotræning (30 min, 3 gange/uge; n=8), hvorefter NEPE’erne blev brugt til at forudsige ændringer i VO2peak og sammenhænge mellem ændringer i måleparametre og VO2peak blev undersøgt. Alle syv SCI‑NEPE’er var mere præcise end ligninger til raske, når de blev anvendt på SCI‑deltagere; den bedste baseline‑model havde meget høj korrelation og lav standardfejl (R=.992; SEE=.968 mL kg-1 min-1). Ved seks ugers opfølgning faldt nøjagtigheden (bedste model R=.787; SEE=4,0 mL kg-1 min-1), og én model klassificerede retningen af forandring korrekt hos 57% af deltagerne. Ændringer i syv SCG‑mål korrelerede med ændringer i VO2peak, men disse indgik ikke i de udviklede ligninger. Resultaterne tyder på, at SCI‑specifikke NEPE’er baseret på kliniske mål og SCG kan estimere VO2peak bedre end generelle modeller til raske, men de mere komplekse modeller kan være overfit og alle skal valideres, før de anvendes klinisk; de observerede SCG‑ændringer bør undersøges yderligere i fremtidige modeller.
[This apstract has been generated with the help of AI directly from the project full text]