VITAL: subestudio sobre insuficiencia cardíaca con fracción de eyección reducida

La insuficiencia cardíaca afecta a más de 1 millón de personas en el Reino Unido. Aproximadamente el 50% de estas personas tienen insuficiencia cardíaca con fracción de eyección reducida (HFrEF), una afección en la que el músculo del corazón no se contrae adecuadamente. Sin tratamiento, los pacientes corren el riesgo de desarrollar líquido alrededor de los pulmones y las piernas (llamado edema), ritmos cardíacos anormales (conocidos como arritmias) y la muerte. El tratamiento implica una combinación de tabletas, pero algunos pacientes no muestran mejoría con los medicamentos. Cuando las cámaras izquierda y derecha del corazón no bombean al mismo tiempo, se pueden implantar dispositivos llamados terapia de resincronización cardíaca (TRC) para estimular a las cámaras a bombear juntas, reduciendo los síntomas y mejorando la calidad de vida del paciente.

Los dispositivos CRT consisten en cables que se colocan en los ventrículos a través de los vasos sanguíneos que conducen al corazón. Sin embargo, a pesar de un procedimiento inicialmente exitoso, más de un tercio de los pacientes no muestran ninguna mejoría tras la implantación de TRC. Los riesgos asociados con el procedimiento incluyen sangrado, infección y daño al pulmón o al músculo cardíaco subyacente (que puede poner en peligro la vida), lo que significa que una proporción significativa de pacientes asume estos riesgos sin ningún beneficio posterior. Además, el riesgo de infección dura toda la vida y los pacientes pueden desarrollar endocarditis infecciosa relacionada con el dispositivo en cualquier etapa, lo que se asocia con una alta mortalidad.

Se pueden generar modelos virtuales de la anatomía y el flujo sanguíneo de un paciente, conocidos como "gemelos digitales", utilizando inteligencia artificial. Estos modelos se pueden utilizar para predecir la respuesta de un paciente a un tratamiento o procedimiento. Los gemelos digitales se han estudiado en proyectos de investigación que analizan la enfermedad del coronavirus 2019 (COVID-19), el asma y el cáncer. Dentro de la cardiología, los gemelos digitales se han estudiado en pacientes sometidos a cirugía valvular. Hasta el momento, no se han desarrollado modelos para predecir las respuestas de los pacientes a los tratamientos para la insuficiencia cardíaca.

En estrecha colaboración con bioingenieros, fisiólogos e informáticos, este estudio tiene como objetivo desarrollar una plataforma de modelado de múltiples órganos, de múltiples escalas y validada que pueda crear un gemelo virtual individualizado, incorporando anatomía cardiovascular así como procesos fisiológicos complejos, incluida la interconexión de sistemas de órganos, la actividad del sistema nervioso autónomo y las acciones hormonales.

Se reclutará un mínimo de 30 pacientes que se sometan a una implantación de TRC clínicamente indicada. Antes del procedimiento, cada paciente asistirá al University College London (UCL) para una variedad de pruebas que incluyen medición de altura, peso y presión arterial, un ecocardiograma, una resonancia magnética cardíaca (MRI), un electrocardiograma (ECG) de 12 derivaciones. , un registro de imágenes electrocardiográficas de 256 derivaciones (un registro detallado de los latidos del corazón de 5 minutos), una prueba de caminata/paso de 6 minutos y recolección de muestras de sangre y orina. A un subconjunto de pacientes también se les proporcionará un monitor cardíaco portátil que se usará durante su cita con la UCL. Estos datos se integrarán en el marco de modelado para crear un "gemelo" virtual personalizado para cada paciente.

Después de la implantación del CRT, cada paciente regresará para visitas de seguimiento a los 3 y 6 meses, cuando se someterán a un ecocardiograma adicional, un análisis de sangre y una prueba de pasos/caminatas de 6 minutos.

Una plataforma virtual clínicamente validada tendría el potencial de transformar la forma en que se selecciona a los pacientes para someterse a la implantación del dispositivo de las siguientes maneras:

• Los pacientes que se prevé que "no responderán" pueden ser dirigidos a otros tratamientos y evitar los riesgos potenciales graves asociados con la implantación del dispositivo.

• La selección de dispositivos se puede optimizar. Hay 2 formas de CRT:

  1. Estimulación biventricular (BiVP), que implica implantar un cable en cada ventrículo
  2. Estimulación del sistema de conducción (CSP), que requiere la colocación de un cable en el tejido cardíaco conductor en el tabique entre los ventrículos.

Se considera que la CSP imita mejor la propia fisiología del corazón, pero es técnicamente más difícil de lograr, lo que a menudo conduce a un procedimiento más largo y de mayor riesgo. Se reclutarán para este estudio pacientes remitidos para ambas formas de TRC. Una plataforma de modelado validada puede predecir qué forma de estimulación beneficiaría más al paciente, lo que significa que los médicos podrán seleccionar la forma óptima de estimulación sin exponer al paciente a complicaciones innecesarias.