Træningsordinering i hjerterehabilitering medieret af autonom funktion (EXCARMA)

Hjerterehabilitering (CR) har vist sig at være en essentiel sekundær forebyggelseskomponent i kontinuummet af behandlingen af hjerte-kar-sygdomme (CVD), idet det er en Klasse I-anbefaling med bevisniveau A og B i retningslinjerne fra European Society of Cardiology (ESC) og American Heart Association og American College of Cardiology (AHA/ACC). CR er også en af de mest omkostningseffektive kliniske interventioner i behandlingen af CVD. Disse sygdomme, nemlig koronararteriesygdom (CAD) og hjertesvigt (HF), er forbundet med autonom dysfunktion, især en overaktivering af det autonome sympatiske system (ASS), hvilket fører til koronarvasokonstriktion, myokardiel remodellering og øget basalt iltforbrug. Hovedkomponenten i CR-programmerne (CRP) er motionstræning (ET), som er en af de centrale søjler i ikke-farmakologisk behandling af CVD og derved forhindrer den ovennævnte progression af skadelige effekter. Rollen af ET i CRP er blevet i stigende grad understreget; det er dog stadig ikke klart, blandt den mangfoldighed af eksisterende træningsprogrammer, hvilken der er den optimale kombination og type af motion (aerob/anaerob eller begge), hyppighed og varighed af sessionerne, hvis recept skal tilpasses under hensyntagen til patientens kliniske historie og resultaterne fra før-CRP-undersøgelsen. Denne begrænsning er fremhævet som en væsentlig ulempe i at opnå optimerede resultater med CRP. Fraværet af en metodologi, der mere præcist kan vurdere og dermed bedre kvantificere effekten af recepten og sikkert optimere træningsplanen, er et af de centrale problemer vedrørende CR og vil blive adresseret i denne forskningsforslag, hvor den autonome modulation af CV-systemet sættes i centrum for rationalet til at ordinere ET i CRP. Hovedformålet med denne forskningsplan er at udarbejde en objektiv og individuel protokol til at ordinere ET i CRP'er baseret på det autonome output.

Efter omhyggelig overvejelse blev to vigtige, men forskellige patologier med tydeligt påvist ASS-overaktivering overvejet: "non-iskæmisk HF med nedsat udstødningsfraktion" (NIHFrEF) og "CAD uden HF" (CADnonHF). Følgende sekundære mål bidrager til opnåelsen af dette centrale mål og definerer flertallet af de tilknyttede opgaver:

• Vurdering af det basale sympatiske aktiveringsmønster hos patienter med NIHFrEF og CADnonHF (Opgave 2);
• Definition af en normaliseringsfaktor vedrørende sympatisk aktivering til formål med ET-recept i konteksten af CRP'er (Opgave 3)
• Definition af et motionstræningsprogram for CRP'er med recept styret af den autonome respons (Opgave 4); I Opgave 2 vil det basale aktiveringsniveau af det autonome nervesystem (ANS) blive karakteriseret for hver af de to identificerede tilstande (NIHFrEF og CADnonHF) ved brug af en stikprøve på 30 patienter for hver for at sikre en god tilnærmelse af stikprøvefordelingen af gennemsnittet ved hjælp af den centrale grænsesætning, og deltagerne vil blive rekrutteret på CR-konsultationen på Centro Hospitalar de Leiria (CHL) kardiologiafdeling. CHL CR-enheden er akkrediteret af European Association of Preventive Cardiology (EAPC) siden 2022. Klassiske indirekte mål for ANS, som er relativt upræcise, såsom hjertefrekvensvariabilitet (HRV) og afledte indekser, vil blive opnået med et 24-timers Holter og et "langvarigt EKG", samt første minut HR-genopretning med en kardiopulmonal belastningstest (CPET) og også serumkatecholaminer i blod- og urinprøver. Ud over disse indirekte mål vil en direkte optagelse af SNS opnået ved mikroneurografi (MSNA) blive udført, som er tilgængelig på værtens forskningsinstitution (ciTechCare). Sættet af variabler (autonome og dets afledte), sammen med de metaboliske biomarkører, vil muliggøre en multivariat korrelationsanalyse efterfulgt af brug af maskinlæringsalgoritmen "Principal Component analysis" (PCA) for at reducere dimensionaliteten af datasættet og dermed definere en normaliseringsfaktor til formål med motionrecept, hvilket svarer til hovedmålet forbundet med Opgave 3. Denne normaliseringsfaktor vil være nøglen til at etablere det individuelle mønster af sympatisk aktivering, hvilket etablerer samme udgangspunkt for indledende recept af motion og en upartisk opfølgning af patientens præstation. Vedrørende Opgave 4 vil træningsplaner (aerob/anaerob belastning) blive udført i sammenhæng med de niveauer, der er defineret for klassifikationsmodellen (en af de afledelige fra den foregående opgave), og vil blive udviklet af kandidaten sammen med fysiateren på CRP-holdet ved at etablere et kombineret (aerob og styrke) og lagdelt (med forskellige intensitetsniveauer, hyppighed, stadier og varighed) træningsprogram. Denne protokol vil blive evalueret af de relevante sundhedsetiske komitéer (Opgave 1), og alle juridiske forhold vedrørende sikkerhed og databeskyttelse vil blive respekteret.

Vedrørende risici og strategier til at afbøde dem, er den største risiko relateret til datavurdering. I så fald kan andre hospitaler kontaktes for at øge antallet af deltagere. En anden risiko er relateret til opgaveafhængighed. I dette tilfælde vil erfaringen fra mentorerne og integrationen af dette projekt i et team med ekspertise i CRP og bekendtskab med kunstig intelligens-applikationer i medicin være afgørende.