Předpis cvičení v kardiologické rehabilitaci zprostředkovaný autonomní funkcí (EXCARMA)

Kardiologická rehabilitace (CR) se ukázala jako nezbytná sekundárně preventivní složka kontinua v léčbě kardiovaskulárních onemocnění (CVD), přičemž je doporučena jako třída I s úrovní důkazu A a B v doporučených postupech Evropské kardiologické společnosti (ESC) a Americké kardiologické asociace a Americké kardiologické koleje (AHA/ACC). CR je také jedním z nejnákladově efektivnějších klinických zásahů v léčbě CVD. Tato onemocnění, konkrétně ischemická choroba srdeční (CAD) a srdeční selhání (HF), jsou spojena s autonomní dysfunkcí, zejména s nadměrnou aktivací autonomního sympatického systému (ASS), což vede ke koronární vazokonstrikci, remodelaci myokardu a zvýšené bazální spotřebě kyslíku. Hlavní složkou programů CR (CRP) je cvičební trénink (ET), jeden z ústředních pilířů nefarmakologické léčby CVD, čímž se předchází výše zmíněné progresi škodlivých účinků. Role ET v CRP je stále více zdůrazňována; nicméně stále není jasné, který z různých existujících tréninkových programů představuje optimální kombinaci a typ cvičení (aerobní/anaerobní nebo obojí), frekvenci a délku sezení, přičemž jeho předpis by měl být přizpůsoben s ohledem na klinickou anamnézu pacienta a výsledky vyšetření před CRP. Toto omezení je označováno jako hlavní nevýhoda při dosahování optimalizovaných výsledků v CRP. Absence metodologie, která může přesněji posoudit a tím lépe kvantifikovat účinek předpisu, bezpečně optimalizovat tréninkový plán, je jedním z ústředních problémů týkajících se CR a bude řešena v tomto výzkumném návrhu, který klade autonomní modulaci kardiovaskulárního systému do středu racionálu pro předpis ET v CRP. Hlavním cílem tohoto výzkumného plánu je vytvořit objektivní a individualizovaný protokol pro předpis ET v CRP na základě autonomního výstupu.

Po pečlivém zvážení byly zvažovány dvě důležité, ale odlišné patologie s jasně prokázanou nadměrnou aktivací ASS: "neischemické HF se sníženou ejekční frakcí" (NIHFrEF) a "CAD bez HF" (CADnonHF). Následující sekundární cíle přispívají k dosažení tohoto ústředního cíle a definují většinu souvisejících úkolů:

• Hodnocení bazálního sympatického aktivačního vzoru u pacientů s NIHFrEF a CADnonHF (Úkol 2);
• Definice normalizačního faktoru týkajícího se sympatické aktivace pro účely předpisu ET v kontextu CRP (Úkol 3)
• Definice programu cvičebního tréninku pro CRP s předpisem vedeným autonomní odpovědí (Úkol 4); V Úkolu 2 bude bazální úroveň aktivace autonomního nervového systému (ANS) charakterizována pro každou ze dvou identifikovaných podmínek (NIHFrEF a CADnonHF) pomocí vzorku 30 pacientů pro každou, aby bylo zajištěno dobré přiblížení výběrového rozdělení průměru pomocí centrální limitní věty, a účastníci budou zařazeni na konzultaci CR na kardiologickém oddělení Centro Hospitalar de Leiria (CHL). Jednotka CR CHL je akreditována Evropskou asociací preventivní kardiologie (EAPC) od roku 2022. Klasické nepřímé měření ANS, které je relativně nepřesné, jako je variabilita srdeční frekvence (HRV) a odvozené indexy, budou získány pomocí 24hodinového Holterova monitorování a "dlouhodobého EKG", stejně jako zotavení srdeční frekvence v první minutě pomocí kardiopulmonálního zátěžového testu (CPET) a také sérových katecholaminů v krevních a močových vzorcích. Kromě těchto nepřímých měření bude provedeno přímé záznam sympatického nervového systému získaný mikroneurografií (MSNA), který je k dispozici v hostitelské výzkumné instituci (ciTechCare). Sada proměnných (autonomních a jejich derivátů) spolu s metabolickými biomarkery umožní multivariační korelační analýzu následovanou použitím algoritmu strojového učení "Analýza hlavních komponent" (PCA) ke snížení dimenzionality datové sady, a tak definovat normalizační faktor pro účely předpisu cvičení, což odpovídá hlavnímu cíli spojenému s Úkolem 3. Tento normalizační faktor bude klíčový pro stanovení individuálního vzoru sympatické aktivace, stanovení stejného výchozího bodu pro počáteční předpis cvičení a nezkreslené sledování výkonu pacienta. Pokud jde o Úkol 4, tréninkové plány (aerobní/anaerobní zátěž) budou prováděny ve spojení s úrovněmi definovanými pro klasifikační model (jeden z odvoditelných z předchozího úkolu) a budou vyvinuty kandidátem spolu s fyziaterem týmu CRP stanovením kombinovaného (aerobního a odporového) a stratifikovaného (s různými úrovněmi intenzity, frekvence, fází a délky) tréninkového programu. Tento protokol bude vyhodnocen příslušnými zdravotnickými etickými komisemi (Úkol 1) a budou respektovány všechny právní otázky týkající se bezpečnosti a ochrany dat.

Pokud jde o rizika a strategie jejich zmírnění, hlavní riziko souvisí s hodnocením dat. V takovém případě mohou být kontaktovány další nemocnice, aby se zvýšil počet účastníků. Další riziko souvisí s závislostí úkolů. V tomto případě bude rozhodující zkušenost mentorů a integrace tohoto projektu do týmu s odbornými znalostmi v CRP a seznámeného s aplikacemi umělé inteligence v medicíně.