Alternanti dell'onda T in pazienti con sospetta sindrome coronarica acuta (TWA)

Applicazione IRB

III: Titolo: T-Wave Alternans per i pazienti con sindrome coronarica acuta Obiettivo: Il dolore toracico è un sintomo di presentazione comune e ad alto rischio nel Pronto Soccorso. Una delle sfide centrali che i medici di emergenza devono affrontare è differenziare le cause cardiache del dolore toracico da quelle non cardiache. Esiste una ricca gamma di tecnologie mature per aiutare in questo processo. Nessuno, tuttavia, ha mostrato un'adeguata sensibilità entro le prime 12-18 ore dai sintomi per escludere in modo affidabile l'ischemia cardiaca. Di conseguenza molti pazienti vengono ricoverati presso le Unità di Terapia Coronarica per un periodo di osservazione che tipicamente comporta analisi del sangue seriali e monitoraggio cardiaco continuo. Si stima che circa 13 miliardi di dollari all'anno siano destinati a questo processo di "esclusione MI". Alla fine si scopre che la maggior parte, tipicamente l'80%, di questi pazienti non ha malattie cardiache. Cioè, il loro dolore toracico è attribuito al reflusso gastro-esofageo, o allo spasmo muscolare esofageo o della parete toracica come spiegazione dei loro sintomi.

Sebbene nessun test possa discriminare in modo affidabile i sintomi cardiaci da quelli non cardiaci nel pronto soccorso, un test che migliora la nostra capacità di identificare un sottogruppo di pazienti che possono essere dimessi in sicurezza sarebbe di immensa utilità nel ridurre i ricoveri ospedalieri non necessari.

Sfondo: Negli ultimi 15 anni il test T-Wave Alternans (TWA) è stato accettato tra gli elettrofisiologi cardiaci come mezzo per identificare i pazienti ad alto rischio di aritmie ventricolari. Il test TWA viene tipicamente eseguito in combinazione con uno stress test cardiaco e comporta l'analisi computerizzata dell'ECG per sottili variazioni di battiti alternati nell'ampiezza del segmento dell'onda T. Il test è completamente non invasivo, può restituire risultati immediati e può essere eseguito con apparecchiature compatte e portatili. È emersa un'ampia letteratura che dimostra l'altissimo valore predittivo negativo del test per vari gruppi di pazienti per quanto riguarda le tachiaritmie ventricolari e la morte cardiaca improvvisa. Ad esempio, Rosenbaum ha studiato pazienti sottoposti a test elettrofisiologici a causa dell'elevato sospetto clinico di rischio di morte cardiaca improvvisa. Il suo articolo di riferimento (Electrical Alternans and vulnerability to ventricular Arrhythmias, N Engl J Med 1994;330:235-41) ha rilevato che un test TWA positivo ha identificato un sottogruppo di pazienti in questo gruppo con l'81% di mortalità in 20 mesi contro il 6% per quelli in cui il test è risultato negativo. Il valore predittivo del test TWA per l'aritmia cardiaca in questo gruppo era equivalente al test elettrofisiologico invasivo. Numerosi studi successivi hanno corroborato questi risultati in specifiche popolazioni di pazienti come i pazienti post-infarto del miocardio, i pazienti con insufficienza cardiaca congestizia e i pazienti con sincope. Il test TWA è stato approvato (novembre 2001) per il rimborso Medicare a circa $ 260 per test. Il "HearTwave System" di Cambridge Heart Inc (Boston MA) ha ottenuto l'approvazione della FDA nell'aprile 2001 per testare "qualsiasi paziente a rischio di aritmia ventricolare". Il test è stato validato nel contesto dei tradizionali test da sforzo cardiaco, ma non c'è molta letteratura clinica sull'utilità del test in altri contesti. In particolare, non ci sono segnalazioni sull'applicabilità del test TWA ai pazienti del Pronto Soccorso con dolore toracico acuto.

Verrier et al. (J Amer Coll Cardiol 2001; 37:1719-25) ha scoperto in uno studio su animali che lo stress emotivo ha avuto un profondo effetto moltiplicativo sull'entità del TWA causato dall'ischemia cardiaca. Questa ricerca ha supportato l'idea che lo stress emotivo di presentarsi al Pronto Soccorso con dolore toracico acuto o mancanza di respiro potrebbe essere un efficace sostituto dello stress provocato dai test di stress cardiaco provocatori (tapis roulant o test di stress farmacologico). Se fosse vero, allora sarebbe di grande interesse per i Medici di Pronto Soccorso misurare il valore predittivo del TWA per l'ischemia cardiaca nei pazienti che sono "stressati" dal dolore toracico acuto.

Nel 2003, abbiamo eseguito uno studio preliminare presso l'ED della Loma Linda University per testare questa domanda di ricerca. Abbiamo monitorato 100 pazienti affetti da dolore toracico acuto utilizzando il monitor HearTwave TWA. Abbiamo determinato che il TWA in questo contesto era relativamente comune e che l'ampiezza del TWA sembrava essere fortemente correlata alla presenza di ischemia cardiaca. I risultati di questo lavoro sono stati presentati a diversi incontri locali e uno nazionale di medici di emergenza accademici e sono stati accolti con entusiasmo. Un problema con i risultati era correlato a una limitazione del dispositivo HearTwave. L'HearTwave è progettato per l'uso insieme a un test da sforzo e richiede che la frequenza cardiaca aumenti oltre una soglia (105 battiti al minuto) man mano che il test procede. Poiché le nostre registrazioni sono state eseguite "passivamente" in pazienti a riposo, i dati erano inappropriati per l'algoritmo proprietario utilizzato da HearTwave e quindi la nostra analisi ha richiesto una tecnica di elaborazione diversa che fosse qualitativa piuttosto che quantitativa. Anche così, siamo stati in grado di dimostrare che l'attività TWA in pazienti con frequenze cardiache superiori a una soglia molto più bassa (60 battiti/minuto) era sensibile al 100% per l'ischemia cardiaca a un livello di specificità di circa il 50%.

Nella presente proposta, richiediamo l'approvazione dell'IRB per un protocollo molto simile a quello utilizzato in precedenza. La differenza principale sarà che utilizzeremo un dispositivo che ci dà accesso ai dati grezzi e ci consentirà di applicare i nostri algoritmi di elaborazione numerica per misurare il TWA.

Lo studio esaminerà il test TWA in uno studio osservazionale su circa 500 pazienti del pronto soccorso che presentano sintomi suggestivi di ischemia cardiaca. Lo studio sarà condotto presso il Loma Linda University Medical Center (LLUMC), un'istituzione accademica con oltre 44.000 visite al pronto soccorso all'anno. Saranno ammissibili tutti i pazienti del Dipartimento di emergenza di età pari o superiore a 18 anni che vengono valutati per una possibile sindrome coronarica acuta. I test veri e propri saranno eseguiti dagli studenti di medicina che avranno completato un corso di addestramento all'uso dello strumento elettrocardiografico della durata di 1 ora.

Metodi: Il dispositivo da impiegare nel test è una sonda ECG approvata dalla FDA che consente l'acquisizione del segnale ECG filtrato per l'archiviazione digitale. La procedura di test è essenzialmente identica alla registrazione ECG standard. Dieci elettrodi vengono applicati al torace del paziente in una configurazione che non interferisce con il posizionamento standard dell'elettrocatetere. Il paziente è collegato tramite cavi elettrici al dispositivo e l'operatore preme un pulsante per avviare il ciclo di misurazione. Il processo di test completo richiede in genere 5-15 minuti. Non è richiesta alcuna azione da parte del paziente o di chiunque altro dopo l'inizio del test. I risultati vengono memorizzati automaticamente per una revisione successiva. I risultati del test non saranno messi a disposizione dei medici curanti e quindi non influenzeranno le decisioni terapeutiche. L'esecuzione del test non interferirà in alcun modo con la fornitura di cure acute standard al paziente. Il test non è invasivo: al paziente non viene erogata corrente stimolante. Lo strumento è progettato per l'uso con elettrodi standard.

Dopo il test, i dati dei pazienti verranno elaborati in diversi modi. Esistono due algoritmi standard descritti in questa letteratura per misurare il TWA: il metodo "Analisi spettrale" e il metodo "Media mobile modificata". Oltre a questi due metodi, utilizzeremo tecniche di rete neurale per analizzare ulteriormente i dati. Questi metodi consentono la determinazione quantitativa del grado di TWA presente nei dati. Esamineremo il valore predittivo del test TWA per varie misure di morbilità cardiaca sulla base della diagnosi di dimissione, risultati di ulteriori test cardiaci, presenza di aritmia ventricolare, infarto del miocardio, necessità di rivascolarizzazione. Il follow-up verrà effettuato telefonicamente al paziente o alla sua famiglia 3 mesi dopo il test per valutare il verificarsi di morte, infarto del miocardio o rivascolarizzazione.

La domanda centrale che guida la nostra ricerca è fino a che punto il test TWA può aiutare nel processo di stratificazione precoce del rischio del paziente con dolore toracico acuto. Siamo particolarmente interessati al valore predittivo negativo del test in pazienti clinicamente a basso rischio.

Rischi: rischio minimo per il paziente. Vantaggi: i singoli partecipanti non beneficeranno direttamente della loro partecipazione. Se il test TWA mostrasse utilità nell'identificare i pazienti a rischio molto basso di complicanze ischemiche, i risultati sarebbero di immenso valore nel guidare l'uso appropriato delle risorse cliniche nei futuri pazienti in questo contesto.

Compenso: i pazienti non riceveranno alcun compenso per la partecipazione. Consenso: un ricercatore discuterà i rischi, i benefici e gli obiettivi dello studio. Il consenso informato scritto sarà ottenuto prima della partecipazione a tutti i pazienti nello studio. Poiché la logistica dello studio è sostanzialmente la stessa del nostro studio preliminare approvato dall'IRB, utilizzeremo un modulo di consenso sostanzialmente equivalente a quello utilizzato nel nostro studio preliminare. Ai soggetti verrà fornita una copia scritta del foglio di consenso informato T-Wave Alternans in Acute Chest Pain.

Riservatezza: i risultati del test TWA saranno utilizzati solo a scopo di ricerca e rimarranno riservati.