Optimalizace screeningového programu pro detekci srdečního selhání spojeného s kardiostimulátorem pomocí umělé inteligence (OPT-AI)

Kardiostimulátory jsou účinnou léčbou pomalé srdeční frekvence, která zmírňuje příznaky a zachraňuje životy. Nicméně u některých lidí mohou kardiostimulátory způsobit srdeční selhání (HF) kvůli nepřirozenému způsobu, jakým stimulují srdeční stahy. V několika studiích provedených v Západním Yorkshiru jsme ukázali, že přibližně 1/3 pacientů s kardiostimulátory má nediagnostikované HF. Také jsme ukázali, že pokud je HF odhaleno, léčba bezpečnými a levnými léky snižuje pravděpodobnost hospitalizace nebo úmrtí. Detekce HF však vyžaduje echokardiogram (ultrazvukové vyšetření srdce), které trvá přibližně 45 minut, vyžaduje kvalifikovaného technika a stojí 120 liber; nebo, jinými slovy, přibližně 540 000 liber na vyšetření přibližně 4 500 pacientů v Leedsu. Je potřeba nový přístup. Domníváme se, že použití nových technologií by mohlo zlepšit naši schopnost screeningu HF u lidí s kardiostimulátory. Ruční zařízení schopná zobrazovat srdce a měřit srdeční selhání pomocí umělé inteligence (AI) jsou nyní komerčně dostupná. Tato zařízení však nebyly specificky vyvinuty pro detekci srdeční dysfunkce u lidí s kardiostimulátory. Kardiostimulátory vedou ke specifické formě slabosti srdečního svalu, která se liší od té způsobené jinými stavy vedoucími k HF, proto je před použitím v rutinní klinické praxi nezbytné prokázat jejich přesnost. Další možný způsob detekce slabosti srdečního svalu je nejprve screening pacientů pomocí krevního testu. N-terminální B-typ natriuretický peptid (NT-proBNP) je peptid uvolňovaný srdcem v reakci na zátěž nebo stres a obvykle zvýšený u lidí se srdečním selháním. Nyní jsou komerčně dostupná zařízení, která mohou poskytnout měření NT-proBNP z kapky krve z prstu, a to klíčově během několika minut, takže výsledek může být znám během rutinní návštěvy pacienta. Zatímco tento krevní test nemůže poskytnout diagnózu, může pomoci identifikovat jedince s vyšším rizikem, kteří by měli podstoupit standardní echokardiogram.

Aby byla účast co nejjednodušší a aby se předešlo zbytečným návštěvám nemocnice, budou pacienti osloveni před jejich rutinní návštěvou v kardiostimulátorové ambulanci. Pacienti s kardiostimulátory navštěvují nemocnici osobně každých 6–12 měsíců, aby podstoupili kontrolu životnosti baterie a funkce jejich kardiostimulátoru. Všichni potenciální účastníci budou identifikováni členem přímého týmu péče o pacienta podle kritérií pro zařazení do studie. Budeme rekrutovat pacienty s kardiostimulátory a zátěží pravé komory (procentuální podíl srdečních stahů způsobených kardiostimulátorem) ≥20 % – to je důležité, protože víme, že riziko slabosti srdečního svalu koreluje s procentem stimulovaných stahů, přičemž ≥20 % je přijatý mezní hodnota podložená našimi vlastními daty. Vyloučíme pacienty, kteří se nemohou nebo nechtějí účastnit. Také vyloučíme pacienty se srdečními zařízeními, která zmírňují riziko slabosti srdečního svalu, nebo ty, kteří pravděpodobně byli implantováni pro léčbu známého srdečního selhání (kardiostimulátory vedení systému, kardiostimulátory/kardiovertery-defibrilátory pro kardioresynchronizační terapii, implantabilní kardioverter-defibrilátory, bezkabelové kardiostimulátory, jednokomorové síňové kardiostimulátory).

Potenciálním účastníkům bude zaslán pozvánkový dopis a informační list pro pacienty, který jim nabídne možnost navštívit schůzku v Leeds Cardiovascular Clinical Research Facility místo jejich obvyklé návštěvy v kardiostimulátorové ambulanci. Následovat bude telefonát od přímého týmu péče a pouze ti, kteří jsou potenciálně zájemci a potvrdí souhlas s předáním svých informací výzkumnému týmu, budou osloveni k domluvení schůzky. V den schůzky se člen výzkumného týmu setká s pacientem, vysvětlí studii a nabídne možnost klást otázky. Účastníci již budou mít alespoň jeden týden na přečtení informačního listu pro účastníky a zvážení, zda se chtějí zúčastnit. Pokud budou ochotni se účastnit, poskytnou písemný souhlas k provedení studijních procedur. Všichni pacienti, bez ohledu na to, zda souhlasí s účastí nebo ne, podstoupí bezpečnostní kontrolu kardiostimulátoru akreditovaným kardiologickým fyziologem. Pokud pacienti souhlasí s účastí, jejich schůzka bude trvat přibližně jednu hodinu, pro srovnání rutinní schůzka s kardiostimulátorem trvá přibližně 20 minut. Po schůzce bude naplánována jejich další schůzka s jejich obvyklým týmem péče.

Obecné studijní procedury: Účastníci podstoupí rutinní interrogaci zařízení akreditovaným kardiologickým fyziologem podle obvyklé klinické péče, aby se potvrdila funkčnost zařízení a zátěž pravé komory ≥20 %. Pro účastníky, kteří souhlasí s účastí, výzkumný tým shromáždí demografické a klinické informace z jejich elektronické zdravotnické dokumentace. Účastníci pak podstoupí bodové testování krve na NTpro-BNP, ruční echokardiogram a standardní echokardiogram na vozíku. Bodové testování krve NTpro-BNP: LumiraDx (LumiraDx Ltd, Kajmanské ostrovy) je kvantitativní bodový test krve z prstu schopný měřit různé biomarkery pomocí mikrovzorku krve získaného z píchnutí do prstu. NT-proBNP je rutinní krevní test používaný k diagnostice a monitorování srdečního selhání. LumiraDx dokáže měřit NTpro-BNP s pouhými 20 µl krve, je vysoce přenosný, s dobou obratu pouze 12 minut – proveditelný v časových omezeních standardní kontrolní návštěvy kardiostimulátoru. Pro pacienta to znamená odebrání malého množství krve z píchnutí do prstu. Proces způsobuje velmi minimální nepohodlí a je téměř totožný s testováním hladiny cukru v krvi, které diabetici musí provádět několikrát denně. Poté se na špičku prstu umístí malé množství vaty a aplikuje se tlak. Jejich technologie byla validována ve studii 659 vzorků ve srovnání se zlatým standardem komerčně dostupného laboratorního vybavení (Roche Cobas Elecsys proBNP II assay) a bylo zjištěno, že má srovnatelnou přesnost (sklon 0,86, intercept -4,12, r 0,97).

Ruční srdeční ultrazvuk: účastníci podstoupí cílený ruční echokardiogram s AI odvozenou LVEF pomocí platformy Kosmos (EchoNous Inc., Redmond, USA), bodového ručního ultrazvukového zařízení schopného zobrazovat srdce, které používá integrovaný AI software US2.AI (Ultrasound Anyone Anywhere, Singapur) schopný automatického měření LVEF. Platforma Kosmos pomáhá operátorovi získat optimální snímky, vyzve k pořízení snímku, když je snímek optimalizován, a poskytne okamžité měření LVEF. Existující data naznačují, že platforma Kosmos je schopna spolehlivě detekovat abnormální LVEF u pacientů odeslaných s podezřením na HF, neexistují však žádná data popisující její použití v populaci s pacingem indukovanou dysfunkcí levé komory. Ruční echokardiografie bude provedena specializovanou sestrou nebo kardiologickým fyziologem, který nemá akreditaci v echokardiografii. Předtím obdrží cílený výcvik v získávání požadovaných snímků, který bude záměrně omezen (≤1 den), aby bylo zajištěno, že naše zjištění jsou zobecnitelná pro týmy bez zkušeností s echokardiografií.

Standardní srdeční ultrazvuk na vozíku: účastníci podstoupí transtorakální echokardiogram seniorním kardiologickým fyziologem akreditovaným Britskou společností pro echokardiografii (nebo ekvivalentní mezinárodní organizací) pomocí kardiálního ultrazvuku GE Healthcare Vivid E95 Ultra Edition. Pro účastníka to znamená ležení v polosedě na lehátku, přičemž ultrazvukové snímky jsou získávány ze čtyř míst na hrudní stěně. Vyšetření trvá přibližně 25 minut na získání snímků (s dalšími 20 minutami na měření a přípravu zprávy) a nepředstavuje pro pacienta žádné riziko. Bude získán minimální datový soubor s LVEF měřenou bipolární metodou, pokud možno, a také hodnocení jakéhokoli (alespoň) středně závažného chlopenního onemocnění nebo jiného nálezu, který by mohl vést ke změně léčby pacienta.

Toto je průřezová studie, účastníci budou hodnoceni v jediném časovém okamžiku. Za předpokladu, že nebudou žádné abnormální nálezy, účastníci budou následně objednáni k účasti na jejich další plánované kontrolní návštěvě kardiostimulátoru podle plánu.

Jakákoli závažná nežádoucí událost (SAE) vyskytující se u výzkumného účastníka, která je podle názoru hlavního vyšetřovatele spojena s provedením kteréhokoli z výzkumných postupů, bude nahlášena zadavateli (governance-ethics@leeds.ac.uk) do jednoho pracovního dne od vědomí výzkumného týmu. SAE budou zaznamenány během návštěvy účastníka a zdokumentovány v elektronické zdravotnické dokumentaci. Nežádoucí události, které nastanou po dokončení studijní návštěvy nebo nejsou přímo spojeny se studijní návštěvou, nebudou hlášeny. Předpokládá se, že během této studie identifikujeme významnou slabost srdečního svalu nebo jiné abnormální nálezy na srdečním ultrazvuku. Tyto nálezy a jakékoli nežádoucí události, které nastanou v důsledku nových diagnóz/nálezů (jako je hospitalizace), nebudou hlášeny zadavateli nebo etické komisi pro výzkum, protože jsou považovány za součást obvyklé klinické péče o pacienta.