Einfluss des Grades der Anstrengung auf die Gehstrecke im Sechs-Minuten-Gehtest

Abstract

Der Sechs-Minuten-Gehtest (6MWT) ist derzeit die Standardmethode zur globalen Beurteilung der funktionellen Kapazität kardial und pulmonal eingeschränkter Patienten bei diagnostischen und therapeutischen Fragestellungen. Die in sechs Minuten zurückgelegte Wegstrecke (6MWD) und der hierbei empfundene Grad der subjektiven Anstrengung anhand der Borg-Dyspnoe-Skala (Borg-Index) werden standardisiert erhoben. In einer Vielzahl aktueller therapeutischer Studien für die pulmonale Hypertonie ist die 6MWD als primärer Endpunkt definiert worden, ohne jedoch dabei den Borg-Index zu berücksichtigen. Es könnte aber möglich sein, anhand des Borg-Index einen Korrekturfaktor der 6MWD zu definieren, der eine bessere Bewertung der 6MWD erlaubt. Ziel dieser Arbeit war die Analyse der Korrelationen zwischen der 6MWD und dem Borg-Index bei Patienten mit schwerer pulmonaler Hypertonie. Dies geschah im Hinblick auf die Frage, ob die Einführung eines Korrekturfaktors sinnvoll ist, um zukünftig Ergebnisse von Sechs-Minuten-Gehtests auf einen mittleren Grad der Anstrengung ("Standard-6MWT") normieren zu können. Um zudem die Übertragbarkeit dieses Ansatzes auf unterschiedliche Formen der pulmonalen Hypertonie zu überprüfen, wurden insgesamt 39 Patienten mit unterschiedlichen Ursachen der pulmonalen Hypertonie in die Studie eingeschlossen: 12 mit idiopathischer pulmonal arterieller Hypertonie (IPAH), 12 mit chronisch thromboembolischer PH (CTEPH), 6 mit assoziierten Formen der PAH (APAH) und 6 mit PH bei chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD). 3 Patienten konnten im Nachhinein nach eingehender Untersuchung keiner dieser Gruppen zugeordnet werden. Ein wichtiges Einschlusskriterium war ein Vortest-Ergebnis für die 6MWD zwischen 150m und 550m. Die anthropometrischen Daten der eingeschlossenen Patienten sind mit Kollektiven anderer aktueller Studien vergleichbar. Alle Patienten absolvierten an drei verschiedenen Tagen jeweils einen von drei Sechs-Minuten-Gehtests in randomisierter Reihenfolge, je einen in angenehmem Tempo ( Normal-Versuch ), einen in etwas beschleunigtem ( Plus-Versuch ) und einen in etwas verlangsamtem Tempo ( Minus-Versuch ). Der Borg-Index, die Herzfrequenz und die Sauerstoffsättigung wurden jeweils am Ende jeder Minute, die in sechs Minuten zurückgelegte Wegstrecke am Ende des Laufes erfasst. Sowohl für die in sechs Minuten zurückgelegte Strecke (Mittelwert±SEM) als auch den mittleren Borgindex (Borg1-6, Mittelwert±SEM) fand sich erwartungsgemäß ein kontinuierlicher Anstieg vom Minus-Versuch (6MWD: 329,4m(±69,1m), Borg1-6: 9,9(±2,1)) über den Normal-Versuch (6MWD: 385,1m(±78,8m), Borg1-6: 10,9(±2,3)) hin zum Plus-Versuch (6MWD: 421,8m(±84,0m), Borg1-6: 12,6(±2,3)). Der Anstieg der 6MWD vom Minus-Versuch zum Normal-Versuch (55,7m(±48,6m)) fiel höher aus als vom Normal-Versuch zum Plus-Versuch (36,7m(±61,1m)). Demgegenüber stieg der Parameter Borgindex vom Minus-Versuch zum Normal-Versuch (Borg1-6: 1,0(±1,7)) geringer an als vom Normal-Versuch zum Plus-Versuch (Borg1-6: 1,7(±1,6)). Wenn man für die Gesamtgruppe die Zunahme der Gehstrecke zur Zunahme des Borg-Index in Beziehung setzt, so ergibt sich im Übergang vom Minus-Versuch zum Normal-Versuch eine Steigerung der Gehstrecke um 57m pro Borgeinheit. Betrachtet man das gleiche für den Übergang vom Normal-Versuch zum Plus-Versuch , so ergibt sich eine Steigerung von 23m pro Borgeinheit. Dieses Ergebnis erlaubt die Etablierung einer Korrekturformel für die 6MWD. Nachdem im Normal-Versuch im Mittel ein Borg von 11 erreicht wurde, würde die Formel für den korrigierten 6MWT lauten 6MWDStandard=m*(11 Borg1-6)+6MWD. Dabei ist m für Borg-Werte <11 mit 57 und für Borg-Werte >11 mit 23 anzusetzen. Diese Formel ist allerdings nicht anwendbar für Patienten, die sich überanstrengt haben und beispielsweise während des 6MWT eine Pause einlegen mussten. In unseren Untersuchungen fanden wir zusätzlich einen starken linearen Zusammenhang zwischen der 6MWD und den Borgindizes bei ebenfalls guter Korrelation mit den Herzfrequenzen. Das bedeutet, dass unsere mittels des subjektiven Parameters Borg-Index erbrachten Ergebnisse eine signifikante Korrelation zu physiologischen Parametern haben. Die Anwendung der in dieser Arbeit hergeleiteten Korrekturformel für die 6MWD könnte eine bessere Vergleichbarkeit der Ergebnisse von Sechs-Minuten-Gehtests in wissenschaftlichen Studien und in der klinischen Routine und eine bessere Beurteilung des individuellen Verlaufes von Patienten mit pulmonaler Hypertonie ermöglichen. The six-minute walk test (6MWT) is at present the standard method for the global evaluation of functional capacity in patients with chronic cardiac and pulmonary diseases and is used for diagnostic and therapeutic questions. The distance walked in six minutes (6MWD) and the respective grade of exertion (Borg index) are measured in a standardized fashion. In the majority of recent therapeutical studies for pulmonary hypertension, the 6MWD was defined as primary endpoint, however the Borg index was not considered. It could be possible to define a correction factor for the 6MWD on the basis of the Borg index to provide a better evaluation of the 6MWD. The primary objective of this work was the analysis of correlations between 6MWD and Borg index in patients with severe pulmonary hypertension. This aimed at the question whether the introduction of a correction factor makes sense, in order to standardize the results of six-minute walk tests to a medium grade of exertion ("Standard-6MWT"). In order to examine, if such a correction factor is valid for different forms of pulmonary hypertension, patients with specific forms of pulmonary hypertension were analyzed separately. Altogether 39 patients with different forms of pulmonary hypertension were enrolled into the study: 12 with idiopathic pulmonary arterial hypertension (IPAH), 12 with chronic thromboembolic pulmonary hypertension (CTEPH), 6 with associated forms of PAH (APAH) and 6 with pulmonary hypertension due to chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Three patients could not be assigned to any of these groups. An important inclusion criterion was a pre-test result for the 6MWD between 150m and 550m. The anthropometrical data of the enclosed patients were comparable with published data on patients with severe pulmonary hypertension. All patients completed a total of three six-minute walk tests in randomized order on three different days. One was done in the conventional way, using a convenient speed ("normal attempt"), one in an accelerated speed ( plus attempt ) and one in a somewhat reduced speed ( minus attempt ). Borg index, heart rate and the oxygen saturation were measured and electronically stored at the end of each minute, the distance walked in six minutes was determined at the end of the run. As expected both for six-minute walk distance (mean±SEM) and the Borg index (mean±SEM), an increase was found comparing the minus attempt (6MWD: 329,4m(±69,1m), Borg1-6: 9,9(±2,1)) with the normal attempt (6MWD: 385,1m(±78,8m), Borg1-6: 10,9(±2,3)) and the same was true in comparison to the plus attempt (6MWD: 421,8m(±84,0m), Borg1-6: 12,6(±2,3)). The rise of the 6MWD from the minus attempt to the normal attempt (55,7m(±48,6m)) turned to be larger than from the normal attempt to the plus attempt (36,7m(±61,1m)). On the other hand the parameter Borg index rose by less from the minus attempt to the normal attempt (Borg1-6: 1,0(±1,7)) than from the normal attempt to the plus attempt (Borg1-6: 1,7(±1,6)). If one correlates the increase of the walking distance and the increase of the Borg index for the total group, then an increase of around 57m per Borg unit results in the transition from the minus attempt to the normal attempt . If one regards the same for the transition from the normal attempt to the plus attempt , this resulted in an increase of 23m per Borg unit. This result allows the establishment of a correction formula for the 6MWD. Because in the normal attempt on average, a Borg of 11 was reached, the formula for the corrected 6MWT would be 6MWDStandard=k*(11 Borg1-6)+6MWD. k for Borg values <11 would be 57 and for Borg values >11 it would be 23. However, this formula is not applicable for patients who overexerted themselves during the plus attempt and, for example, had to take a break during the 6MWT. Additionally, we found a strong linear correlation between the 6MWD and the Borg index with a good correlation e.g. with heart rate. That means that the Borg index as a subjective parameter has a close correlation to physiologic parameters. The application of the correction formula for the 6MWD, deduced in this work, could provide an improved comparability between the results of six-minute walk tests in different studies and in the clinical routine for better evaluation of repeated investigations in the same pulmonary hypertension patient.