Prescription d'exercice en réadaptation cardiaque médiée par la fonction autonome (EXCARMA)

La réadaptation cardiaque (RC) s'est avérée être un élément essentiel de la prévention secondaire dans le continuum du traitement des maladies cardiovasculaires (MCV), constituant une recommandation de classe I avec un niveau de preuve A et B selon les lignes directrices de la Société européenne de cardiologie (ESC) et de l'American Heart Association et de l'American College of Cardiology (AHA/ACC). La RC est également l'une des interventions cliniques les plus rentables dans le traitement des MCV. Ces maladies, à savoir la maladie coronarienne (MC) et l'insuffisance cardiaque (IC), sont associées à une dysfonction autonome, en particulier une suractivation du système nerveux sympathique autonome (SNS), entraînant une vasoconstriction coronarienne, un remodelage myocardique et une augmentation de la consommation basale d'oxygène. Le composant principal des programmes de RC (PRC) est l'entraînement à l'exercice (EE), l'un des piliers centraux du traitement non pharmacologique des MCV, empêchant ainsi la progression mentionnée ci-dessus des effets délétères. Le rôle de l'EE dans les PRC a été de plus en plus souligné ; cependant, parmi la variété des programmes d'entraînement existants, il n'est toujours pas clair quelle est la combinaison et le type d'exercice optimaux (aérobie/anaérobie ou les deux), la fréquence et la durée des séances, dont la prescription doit être personnalisée en tenant compte des antécédents cliniques du patient et des résultats de l'examen pré-PRC. Cette limitation est signalée comme un inconvénient majeur pour obtenir des résultats optimisés sur les PRC. L'absence d'une méthodologie permettant d'évaluer plus précisément et donc de mieux quantifier l'effet de la prescription, en optimisant en toute sécurité le plan d'entraînement, est l'un des problèmes centraux concernant la RC, et sera abordé dans cette proposition de recherche en plaçant la modulation autonome du système cardiovasculaire au centre du raisonnement pour prescrire l'EE dans les PRC. L'objectif principal de ce plan de recherche est d'établir un protocole objectif et individualisé pour prescrire l'EE dans les PRC basé sur la sortie autonome.

Après une réflexion approfondie, deux pathologies importantes mais différentes avec une suractivation clairement démontrée du SNS ont été considérées : "l'IC non ischémique avec fraction d'éjection réduite" (ICNFER) et "la MC sans IC" (MCsansIC). Les objectifs secondaires suivants contribuent à la réalisation de cet objectif central et définissent la majorité des tâches associées :

• Évaluation du profil d'activation sympathique basal chez les patients atteints d'ICNFER et de MCsansIC (Tâche 2) ;
• Définition d'un facteur de normalisation concernant l'activation sympathique à des fins de prescription d'EE dans le contexte des PRC (Tâche 3)
• Définition d'un programme d'entraînement à l'exercice pour les PRC avec une prescription guidée par la réponse autonome (Tâche 4) ; Dans la Tâche 2, le niveau d'activation basal du système nerveux autonome (SNA) sera caractérisé pour chacune des deux conditions identifiées (ICNFER et MCsansIC) en utilisant un échantillon de 30 patients pour chacune afin d'assurer une bonne approximation de la distribution d'échantillonnage de la moyenne en utilisant le théorème central limite, et les participants seront recrutés lors de la consultation de RC au service de cardiologie du Centro Hospitalar de Leiria (CHL). L'Unité de RC du CHL est accréditée par l'Association européenne de cardiologie préventive (EAPC) depuis 2022. Des mesures indirectes classiques du SNA relativement imprécises, telles que la variabilité de la fréquence cardiaque (VFC) et les indices dérivés, seront obtenues avec un Holter 24h et un "ECG de longue durée", ainsi que la récupération de la fréquence cardiaque de la première minute avec un test d'effort cardiopulmonaire (TECP) et également les catécholamines sériques dans des échantillons de sang et d'urine. Outre ces mesures indirectes, un enregistrement direct du SNS obtenu par microneurographie (MSNA) sera réalisé, étant disponible à l'institution de recherche hôte (ciTechCare). L'ensemble des variables (autonomes et leurs dérivées), ainsi que les biomarqueurs métaboliques, permettra une analyse de corrélation multivariée suivie de l'utilisation de l'algorithme d'apprentissage automatique "Analyse en composantes principales" (ACP) pour réduire la dimensionnalité de l'ensemble de données, et ainsi définir un facteur de normalisation à des fins de prescription d'exercice, ce qui correspond à l'objectif principal associé à la Tâche 3. Ce facteur de normalisation sera essentiel pour établir le profil individuel d'activation sympathique, établissant le même point de départ pour la prescription initiale d'exercice et un suivi impartial des performances du patient. Concernant la Tâche 4, les plans d'entraînement (charge aérobie/anaérobie) seront réalisés en conjonction avec les niveaux définis pour le modèle de classification (l'un des dérivables de la tâche précédente), et seront développés par le candidat avec le médecin de médecine physique et de réadaptation de l'équipe PRC, en établissant un programme d'entraînement combiné (aérobie et résistance) et stratifié (avec divers niveaux d'intensité, de fréquence, d'étapes et de durée). Ce protocole sera évalué par les comités d'éthique de la santé compétents (Tâche 1), et toutes les questions légales concernant la sécurité et la protection des données seront respectées.

Concernant les risques et les stratégies pour les atténuer, le principal risque est lié à l'évaluation des données. Dans ce cas, d'autres hôpitaux peuvent être contactés pour augmenter le nombre de participants. Un autre risque est lié à la dépendance des tâches. Dans ce cas, l'expérience des mentors et l'intégration de ce projet dans une équipe experte en PRC et familière avec les applications de l'intelligence artificielle en médecine seront déterminantes.