브라질 만성 샤가스 심근병증 환자 종단 연구(SaMi_Trop 프로젝트) (SaMi-Trop)

연구 전략

중요성

Sao Paulo-Minas Gerais 열대의학 연구 센터(SaMi-Trop)는 브라질에서 소외 감염병에 대한 연구 프로젝트를 개발 및 수행하기 위해 설립된 Minas Gerais 및 São Paulo 주의 공동 과학자 네트워크로 구성되어 있습니다. , 초기에는 샤가스병 바이오마커, 발견 및 검증에 중점을 두었습니다. SaMi-Trop은 1차 의료에 적용할 수 있는 지식과 함께 소외된 질병에 대한 집중 연구에 대한 주요 과제를 나타냅니다.

만성 샤가스 심근병증(CCC)은 샤가스병(ChD)의 가장 중요한 임상 증상이며, 결국 이 질병의 만성기에 있는 환자의 약 20~30%에 영향을 미칩니다. CCC는 심부전, 부정맥, 심장 차단, 돌연사, 혈전색전증 및 뇌졸중을 포함하는 광범위한 징후를 포함한다[1]. 임상 양상은 일반적으로 심근 손상 정도에 따라 크게 다르며 대부분의 환자는 가벼운 형태의 심장 질환을 나타내며 종종 ECG 또는 기타 무료 검사에서 무증상 이상이 존재하는 것이 특징입니다[2]. 그럼에도 불구하고 심부전 및/또는 중증 부정맥이 나타나면 예후가 불길하고 조기 사망률이 높으며 일반적으로 성인 남성 환자1뿐만 아니라 노인에서도 발생합니다[3]. 실제로, 특발성 심근병증 환자와 비교할 때, CCC 환자는 다른 임상 및 심초음파 매개변수와 관계없이 생존율이 더 낮습니다[4].

따라서 샤가스 심장병의 임상 경과는 다양하며 진행성 CCC 및 사망 위험이 있는 환자를 식별하는 것은 여전히 ​​어려운 일입니다. ChD의 만성 단계에 있는 환자에서 수행된 여러 종적 연구는 많은 개별 특성이 바람직하지 않은 예후를 예측한다는 것을 보여주었습니다. 이 주제는 몇 년 전에 체계적으로 검토되었으며 대부분의 연구가 불충분하게 상세하게 설명되었거나 보고 결과에 대한 최소한의 기준이 부족하다는 결론을 내렸습니다. 여러 연구에서 결과는 다소 일관성이 없었으며 사망률을 예측하는 임상 및 실험실 변수의 최상의 조합은 아직 확립되지 않았습니다[5].

샤가스 심장병의 위험 계층화를 허용하기 위해 사망을 예측하는 데 잠재적으로 도움이 되는 점수가 개발되었습니다[6]. 6개의 독립적인 예후 인자가 확인되었고 각각에 다음과 같은 점수가 지정되었습니다: New York Heart Association 클래스 III 또는 IV(5점), 방사선 촬영에서 심비대의 증거(5점), 심장초음파에서 좌심실 수축 기능 장애(3점), 24시간 Holter 모니터링 또는 스트레스 테스트에서 지속되지 않는 심실성 빈맥(3점), 심전도에서 낮은 QRS 전압(2점), 남성 섹스(2점) [6. 환자들은 최종 점수에 따라 저위험군(0~6점), 중위험군(7~11점), 고위험군(12~20점)의 세 가지 위험군으로 분류됐다. 원래 연구에서 이 세 그룹의 5년 사망률은 각각 2%, 18%, 63%였습니다.6 점수가 독립적인 코호트에서 성공적으로 검증되었지만 [6,7] 몇 가지 중요한 문제가 발생할 수 있습니다. 점수의 도출이 복잡하여 진료시 계산이 쉽지 않습니다. 계산을 위해 환자는 임상 검사, ECG, 흉부 엑스레이, 심초음파 및 홀터 모니터링 또는 스트레스 테스트를 포함한 여러 검사 및 절차에 제출되어야 합니다. 이러한 테스트의 대부분은 대부분의 ChD 환자가 거주하는 시골 지역에서는 사용할 수 없습니다.

복잡한 계산 없이 사망 위험을 계층화할 수 있는 널리 사용 가능한 저비용 테스트를 기반으로 하는 간단한 점수는 심초음파 및 홀터 모니터링이 널리 사용되지 않는 일차 진료 환경에서 유용할 수 있습니다. 임상 특징, BNP 수준 및 ECG 측정과 같이 쉽게 얻을 수 있는 변수는 새로운 간단한 예측 규칙을 개발하기 위한 바이오마커로 좋은 후보입니다. 또한 TNF-알파, 접착 분자 및 기타 사이토카인과 같이 주로 염증 및 면역 반응과 관련된 혈액의 새로운 바이오마커는 강력한 예후 인자로 결정될 수 있으며 향후 위험 계층화를 추가로 개선하는 데 유용할 수 있습니다. CCC.

방법

설계

비동시 전향적 공개 코호트 연구, 최소 2년 추적 관찰(기준선 및 24개월).

결과

1차: 사망 2차: 심장 상태로 인한 입원; 새로운 ECG 이상

연구 인구

참가자는 주 원격 의료 시스템인 Tele Minas Saude(TMS)에서 평가한 환자 중에서 선택됩니다. TeleHealth System이 현재 1차 진료 시스템을 지원하기 때문에 이 환자들은 미나스 제라이스 주에서 높은 보장 범위를 가진 공공 1차 진료 프로그램인 Health Family Strategy의 1차 진료 의사의 진료를 받고 있습니다.

포함 기준은 TMS TeleHealth System의 고객, 18세 이상, T cruzi 감염 또는 샤가스병에 대한 양성 병력, 비정상적인 ECG 및 연구 프로그램 참여에 동의하는 것입니다.

제외 기준에는 임신 또는 모유 수유, 그리고 예상 수명이 2년 미만인 불길한 예후가 있는 심각한 상태가 포함됩니다.

환자 발생을 위한 샘플 크기

변수당 10개 사건8의 비례 위험 회귀 분석에서 허용되는 변수당 최소 사건 수와 10개의 최대 연구 변수 수를 고려하면 전체 연구에서 사건 수는 100이 됩니다. 예측 모델을 개발하고 검증해야 하고 전체 샘플을 둘로 나눌 것이므로 이벤트 수는 200이 되어야 합니다. 2년 추적 기간 및 CCC에서 연간 사망률 5%(2년에 10%)의 경우, 계산된 표본 크기는 2,000명의 피험자입니다.

TMS Telehealth 시스템은 매월 25,000건의 ECG(연간 300,000건)를 수행하기 때문에 이러한 검사의 5%(1,250건)에서 CCC의 전형적인 ECG 이상이 관찰되며, 이러한 환자의 10%가 모집되고 참여에 동의할 것으로 예상됩니다. 이 연구 프로그램에서 2,000명의 환자로 계산된 샘플 크기는 16개월의 적립 기간에 모집됩니다.

후속 조치

후속 조치는 기준선 2년 후에 수행되는 표준화된 인터뷰 및 새로운 ECG 검사와 함께 매년 수행됩니다. 생명 상태 및 입원은 보건부의 사망 및 입원 데이터베이스와 연구 데이터베이스를 연결하여 확인됩니다.

모집, 초기 평가 및 측정

환자는 TMS Telehealth System이 제공하는 장소에서 Minas Gerais주의 공공 1차 진료 서비스에 정기적으로 참석하는 사람들 중에서 모집됩니다. 이 시스템은 대학 병원의 심장 전문의가 모든 ECG 해석을 포함하여 원격 상담 및 심전도 서비스(TeleECG)를 제공합니다. 대학병원에 심전도 데이터를 전송하고 "샤가스병에 걸렸는지 아십니까?"라는 질문을 하기 전에 표준화된 간단한 양식이 완성됩니다. 이 설문에 추가됩니다. 이 질문에 예라고 대답하고 비정상적인 심전도를 가진 사람을 선택합니다. 선정된 환자의 두 번째 방문은 간단한 설문지(기능 등급 평가 포함) 수행 및 혈액 샘플 수집을 위해 예정되어 있습니다. 혈액 샘플은 표준 기술로 수행되는 T. cruzi 혈청학 및 BNP 측정을 위해 중앙 실험실로 보내질 것입니다. 단백질 및 항체 연구를 위한 혈장과 T cruzi PCR(중합 효소 연쇄 반응), DNA를 위한 안정화된 전혈 용해물을 포함한 다른 혈액 샘플은 다른 바이오마커에 대한 일괄 테스트를 위해 -80oC에 보관됩니다.

심전도 서비스(TeleECG)

환자의 출신 마을에서 수행된 ECG는 TMS 원격 의료 시스템 전문가의 평가를 위해 전송됩니다. Telecardiology 활동은 공공 의료 시스템의 기본 건강 단위에서 마을에 설치된 디지털 심전계를 사용하여 개발되었습니다. 검사는 항상 의사의 요청에 따라 수행되었습니다. ECG는 TMS Telehealth System에서 개발한 통신 소프트웨어를 사용하여 전송되며 당직 심장 전문의가 분석합니다. 보고서는 1차 진료 시설로 전송되고 ECG 추적은 ECG 판독 센터로 전송됩니다. 이 ECG 판독 센터에서는 Glasgow 대학의 Peter Mac Farlane 교수가 개발한 소프트웨어가 검증된 알고리즘에 따라 ECG(미네소타 코드에 의해)를 분석 및 코드화하고 이전 ECG와 비교합니다[9]. 모든 비정상 코드는 숙련된 심장 전문의가 검토합니다.

데이터 분석

표준화된 사망률(SMR) 분석 및 생존 분석이 수행됩니다. 죽음의 결과는 죽음입니다. 또한 2차 결과인 심장 상태 및 새로운 심전도 이상으로 인한 입원을 고려한 생존 분석이 실행될 것입니다. 예후 모델의 개발 및 검증은 파생 및 검증 샘플의 샘플 분할과 모델의 성능을 평가하기 위한 최신 방법의 사용을 포함하여 현재 권장 사항을 따를 것입니다[10,11]. 또한 SMR은 지리적 분포를, 소면적 데이터는 베이지안 공간 모델을 이용한 서술적 공간 분석을 수행한다.

혁신

이 연구의 주요 목표의 관련성 외에도, 우리 연구 그룹이 수행한 다른 프로젝트를 위해 개발된 지식 및 인프라의 사용과 관련하여 독특하고 혁신적인 측면이 많이 있습니다.

1. 이 연구의 다른 분야 또는 NIH가 후원하는 REDS-II/III 샤가스병 연구에서 검출된 새로운 바이오마커를 테스트할 가능성.
2. 브라질 미나스 제라이스 주에 있는 대학 병원이 조정하는 주 전역 원격 의료 시스템인 TMS 프로그램의 인프라 및 물류 사용
3. 선정된 환자의 후속 조치를 보완하기 위해 우리 데이터베이스와 보건부의 행정 및 사망 데이터베이스 간의 연결 방법론 사용
4. 브라질 대학(ELSA-Brazil)의 성인 공무원 15,000명의 건강에 대한 장기 종적 연구의 ECG 판독 센터 시설을 사용하는 표준화된 ECG 코드화 시스템.

새로운 바이오마커 ChD는 복잡한 생리병리학을 가지고 있으며 많은 면역학적, 염증성, 자율신경 및 미세혈관 과정이 질병의 발달 또는 진행에 역할을 합니다[12]. 연구자들은 ChD 환자에서 대식세포 염증 단백질(MIP-1alpha) 및 종양 괴사 인자-알파(TNF-alpha)의 증가된 수준을 설명했으며[13-15], 더 심각한 형태를 가진 환자는 더 높은 수준을 나타냅니다[13] . 최근 ChD 연구(REDS-II)에서 600명의 ChD 환자와 질병 및 CCC와 관련된 바이오마커를 검색하는 500명의 대조군을 연구했습니다. 예비 분석에서 고감도 트로포닌, 미오글로빈, 용해성 혈관 세포 접착 분자 1(sVCAM-1), 용해성 세포 내 세포 접착 분자(sICAM) 및 골수과산화효소를 포함한 여러 바이오마커가 T cruzi 혈청 양성 및 기생충 기증자 및 CCC 환자에서 비정상적인 패턴을 보였습니다. 트랜스크립톰 분석에서 확인된 것을 포함하여 이들 및 기타 바이오마커는 TMS 프로그램에서 또는 대안적으로 내포된 사례-대조군 설계를 사용하여 2,000명의 CCC 환자의 전체 코호트에서 연구할 후보입니다.

Tele Minas Saude(TMS) 프로그램, 주 전역의 공공 원격 의료 시스템

TMS 프로그램은 Minas Gerais State Health Department와 State Research Agency(FAPEMIG)와 Minas Gerais의 6개 공립 대학교(Universidade Federal de Minas Gerais(UFMG), Universidade Federal do Triângulo Mineiro(UFTM), Universidade Estadual de) 간의 파트너십입니다. Montes Claros(UNIMONTES), Universidade Federal de Juiz de Fora(UFJF), Universidade Federal de São João del-Rei(UFSJ) 및 Universidade Federal de Uberlândia(UFU)는 Minas Gerais의 원격 지원 네트워크를 구성합니다. 심장학(2006)의 원격 의료 파일럿 프로젝트에서 생성되었으며 나중에 다른 전문 분야 및 마을로 확장되어 영구 원격 의료 서비스로 전환되었으며 2009년에는 주 정부가 보조금을 지급했습니다[16-18].

목표는 초기에 1차 의료 및 가족 건강 팀을 지원하기 위해 배치된 주 공중 보건의 인프라 프로젝트를 지원하는 것입니다[16]. 그 단계에서 주요 목표는 전문 서비스에 대한 접근성을 개선하고 2차 및 3차 치료에 대한 환자 추천을 줄이고 자격을 부여하기 위해 일상 업무에서 전문가를 지원하는 것이었습니다. 제공되는 주요 활동은 a) 다양한 의료 전문 분야, 간호, 치과, 물리 치료, 심리학, 약학 및 영양에서 오프라인으로 원격 상담 의무 b) 심전도(ECG)를 분석하고 중요한 임상 사례에 대해 온라인으로 원격 상담을 제공하는 심장학의 의무 c) 기술 온라인 및 오프라인 지원, d) 워크샵 및 훈련을 통한 영구 교육 및 e) 지자체에서 시스템 운영에 대한 지속적인 모니터링.

지금까지 이 프로그램은 732개의 원격 의료 사이트에 해당하는 주의 608개 지자체에서 시행되었습니다. 마을의 1차 진료실에는 컴퓨터, 심전계, 디지털 프린터 및 디지털 카메라가 갖춰져 있었습니다. 대학에는 워크스테이션과 화상 회의 장비가 갖춰져 있었습니다. 2006년 이후로 20,000건 이상의 원격 상담이 실시되었고 600,000건의 ECG가 전문가에 의해 분석되었습니다. 이러한 원격 의료 활동은 사례의 78%에서 환자의 이동을 방지했습니다[16].

데이터베이스 연결 브라질 보건 시스템은 보편적인 공중 보건 시스템(보장 범위의 70-80%)과 보완적인 사설 네트워크가 공존하는 것이 특징입니다. 모든 브라질인과 공중 보건 시스템의 입원으로 인한 사망 데이터는 보건부가 소유하고 관리하는 대규모 데이터베이스에 저장됩니다. 연구자들은 확률적 연결 방법을 사용하여 특정 주제에 대해 이러한 데이터베이스를 검색하는 방법론을 개발했습니다. 우리가 개발한 확률 전략은 민감도 90.6%, 특이도 100%로 높은 정확도를 가지고 있습니다[19]. 이 방법은 직접적인 후속 조치를 위해 무료로 사용됩니다.

ECG 판독 센터 ECG 해석에는 상당한 관찰자 내 및 관찰자 간 가변성이 적용됩니다. 이러한 문제를 극복하기 위해 50년 전부터 20년 전부터 표준화된 심전도 코드가 개발되어 역학 연구에 널리 사용되고 있다. 그럼에도 불구하고 Minnesota 코드를 사용한 ECG의 시각적 분류는 시간이 많이 걸립니다. 조사관은 브라질 대학의 15,000명의 공무원에 대한 10년 종적 코호트 연구인 Elsa 연구를 위한 ECG 판독 센터를 만들었습니다. 이 ECG 판독 센터를 위해 Glasgow University의 Peter MacFarlane 교수가 개발한 소프트웨어가 설치되어 검증된 알고리즘에 따라 ECG를 분석, 코드화 및 이전 추적과 비교합니다[9]. 이 시스템은 현재 프로젝트에서 사용됩니다.

예비 연구

BNP의 진단 및 예후 가치 2002년 The Lancet에 발표된 연구에서 연구자들은 BNP의 혈중 농도가 ChD에서 가장 많이 사용되는 좌심실 기능 지수인 수축기 좌심실(LV) 박출률과 반비례 관계가 있다고 설명했습니다[21 ]. 비정상적인 심전도 및/또는 흉부 X-레이 환자에서 BNP 상승은 좌심실 박출률 저하 환자를 발견하는데 양성 예측도가 80%, 음성 예측도가 97%였다[21]. 이 결과는 우리 연구 그룹 [22-26]의 다른 여러 연구에 의해 다음 해에 확인되었습니다. ECG와 BNP를 포함하는 진단 전략은 ECG와 흉부 X-레이를 사용한 고전적 접근법보다 더 나은 성능을 보였습니다[24]. 또한 BNP는 심실성 부정맥[26]과 이완기 기능 장애[22,27]의 지표이기도 합니다.

더 최근에는 BNP 수치가 사망 위험의 강력한 예측 인자였으며 [28] 브라질 미나스 제라이스 주의 Bambuí 시에서 거주하는 노인 1,398명의 코호트[28]에서 설명되었습니다. 사망에 대한 위험 비율은 잠재적 교란 요인과 무관하게 감염된 사람 사이에서 로그 변환된 BNP 수준(95% 신뢰 구간(CI: 1.11, 1.45))의 각 단위에 대해 1.27이었습니다. 기준선 BNP 수치가 상위 사분위수인 감염자는 하위 사분위수에 비해 사망 위험이 두 배 높았습니다(위험비 = 2.07, 95% CI: 1.29, 3.32). 동일한 모집단에서 BNP 단독 또는 심방세동과 관련하여 T. cruzi 만성 감염 노인의 뇌졸중 사망률에 대한 예후적 가치가 있음이 밝혀졌습니다[29].

심전도 측정 및 예후 모델 ECG는 CCC에서 가장 중요한 단일 검사입니다. 수많은 역학 연구에서 정상 ECG를 가진 환자의 중기 생존율이 우수하다는 사실이 밝혀졌습니다[30,31]. 동일한 추적에 등록된 ECG 변경의 수와 심각도가 클수록 심근 손상이 더 진행되었을 가능성이 있으며 예후가 더 나쁩니다[12]. 우리는 QRS 기간이 좌심실 박출률과 중간 정도의 상관관계가 있으며[32], 이러한 환자를 추적하는 동안 QRS 복합체 기간의 증가와 새로운 심전도 변화의 출현이 식별에 도움이 될 수 있음을 보여주었습니다. 좌심실 박출률이 유의하게 감소(5% 이상)된 환자[33].

좌심실 박출률 < 50%, 스트레스 테스트 또는 Holter 모니터링에서 심실 빈맥, ECG에서 QRS > 133ms(또는 신호 평균 ECG에서 필터링된 QRS > 150ms).34,35 저위험군은 위험인자가 0 또는 1개(5년 사망률 1%), 중간 위험군은 2개 요인(사망률 20%), 고위험군은 3개 요인 모두(사망률 50%)입니다. 이 단순화된 예후 점수는 74개월의 후속 연구(c 통계 0.92)에서 사망을 예측하는 데 탁월한 성능을 보였고 기존의 6인자 점수에 대한 매력적인 대안이 될 수 있습니다.

보다 최근에 연구자들은 재분극 변동성의 정교한 ECG 파생 척도인 T파 진폭 변동성(TWV)이 ChD의 사망 위험과 독립적으로 관련되어 있음을 보여주었습니다[36]. 그들은 또한 생리병리학적 및 임상적 관련성이 있을 수 있지만 시골 지역의 외래 환자에게 사용할 수 없는 몇 가지 새로운 심초음파 측정의 예후적 가치를 연구했습니다[37-39].

샤가스병 환자의 사망률을 나타내는 Kaplan-Meier 곡선은 ECG에서 QRS > 133 ms의 연장된 존재에 따라 분류됨; 다음 각 요인이 1점의 가치가 있는 위험 점수에 따라 분류됩니다: 스트레스 테스트 또는 Holter 모니터링에서 심실 빈맥, 좌심실 박출률 < 0.50, ECG에서 QRS > 133ms. 저위험군은 위험인자가 0개 또는 1개, 중간 위험인자는 2개, 고위험인자는 3개 요인이 모두 있습니다.

요약하면, 우리와 다른 조사자들이 샤가스병과 CCC의 예후 지표를 광범위하게 연구했지만 일차 진료 환경에서 사용할 수 있는 명확하고 간단하고 저렴한 예후 모델은 없습니다. 표준 ECG 및 BNP 수준은 이 단순화된 예측 모델에서 선택할 수 있는 좋은 후보입니다.