전신성 경피증 환자를 위한 인공지능 기반 폐동맥 고혈압 선별 모델 개발에 관한 다기관 연구 (ARENAS)
"파종성경화증 관련 폐동맥고혈압에서의 인공지능 (ARENAS)"
폐동맥고혈압(PAH)은 전신경화증(SSc)과 연관될 수 있는 드물고 심각한 질환으로, 후자의 예후를 현저히 악화시킵니다. 임상, 검사실, 폐기능검사, 심전도, 심초음파 자료를 기반으로 한 선별 프로그램이 SSc 관련 PAH의 조기 진단을 가능하게 하고 예후를 개선하는 것으로 나타났습니다. 그러나 PAH 진단을 위한 혈역학적 기준이 최근 변경되었으며, 이러한 새로운 맥락에서 이러한 선별 프로그램의 유용성은 알려져 있지 않습니다.
본 연구의 주요 목적은 다양한 인공지능 알고리즘을 사용하여 SSc 환자에서 PAH 선별 프로그램을 개발하고, 이러한 알고리즘을 기존 선별 프로그램과 비교하는 것입니다. 이 알고리즘들은 스페인의 여러 병원에서 외부 검증될 것입니다.
부수적 목적으로, 본 연구는 SSc 관련 PAH의 예후 평가에서 PAH 발병 관련 대사 경로에 관여하는 다양한 단백질들과, 특정 우심실 기능 매개변수 및 삶의 질 영향 측정치들의 유용성을 평가할 것입니다.
이를 위해 주요 PAH 및 SSc 레지스트리에서 얻은 심전도, 심초음파 및 다양한 삶의 질 척도와 같은 간단하고 재현 가능한 임상 데이터가 사용될 것입니다. 선별 및 예후 평가를 위한 인공지능 모델을 생성하기 위해 머신러닝 기술과 베이지안 네트워크가 적용될 것입니다.
연구 개요
상태
상세 설명
폐동맥고혈압(PAH)은 인구 100만 명당 50명 미만에게 발생하는 희귀하고 중증의 질환입니다. 이 질환의 진단에는 침습적 시술인 우심장 카테터삽입이 필요합니다. PAH는 다양한 형태를 보이며, 자가면역 질환인 전신성 경피증(SSc)과 자주 연관됩니다. 스페인에서는 인구 100만 명당 약 277명이 이 질환에 영향을 받아 국가적으로 12,000명 이상의 환자가 있을 수 있습니다. SSc 환자의 약 10%에서 PAH가 발생하며, 이는 해당 군에서 주요 사망 원인입니다. 치료법은 없지만, 폐혈관확장제가 환자의 생존 기간을 연장하는 데 도움을 주고 있으며, 때로는 삶의 질 저하를 대가로 하기도 합니다.
PAH가 더 진행된 단계에서는 지속적인 정맥내 또는 피하 주사 치료가 종종 필요합니다. 기존 치료는 주로 폐의 혈관을 확장시켜 심장 문제를 완화하는 데 중점을 두었습니다. 최근에는 질환을 유발하는 기전에 직접 작용하여 폐의 혈류를 개선시키는 것을 목표로 하는 새로운 약물들이 개발되었습니다.
인공지능(AI)과 질환 기전에 대한 이해의 발전이 의료를 변화시키고 있습니다. 그러나 AI가 SSc 관련 PAH(SSc-PAH) 환자의 선별, 진단 및 예후 예측에 얼마나 유용한지는 아직 알려지지 않았습니다. 지난 수십 년간 임상 데이터, 검사실 검사 및 심초음파를 활용한 선별 프로그램이 개발되어 증상이 나타나기 전에 PAH를 발견하려 노력해 왔습니다. 이러한 프로그램은 환자를 조기에 발견하고 사망률을 낮추는 데 기여했습니다. 그러나 낮은 특이도로 인해 불필요한 우심장 카테터삽입이 많이 이루어질 수 있습니다. 이 문제는 2022년 폐고혈압 진단 기준 개정 이후 더 커졌을 수 있는데, 새로운 기준은 덜 엄격한 혈역학적 임계값을 사용하여 조기 진단을 더 어렵게 만들 가능성이 있습니다.
본 연구는 기존 환자 기록의 후향적 데이터와 새로 등록된 환자의 전향적 추적 관찰을 결합한 앰비스펙티브 관찰 연구입니다.
목적은 심전도 및 심초음파와 같이 간단하고 재현 가능한 임상 데이터를 통합한 AI 기반 알고리즘을 사용하여 SSc 환자에서 PAH의 조기 발견을 개선하는 것입니다. 이 AI 모델이 기존 선별 프로그램보다 더 나은 성능을 보여 많은 환자에서 PAH를 더 일찍 발견할 수 있을 것으로 기대됩니다. 더 이르고 정확한 선별은 불필요한 침습적 시술의 수를 줄여 임상 결과와 환자의 건강 경험 모두에 도움이 될 수 있습니다.
본 연구는 또한 SSc-PAH 환자의 단백질 발현, 휴식 시 및 운동 중 심초음파를 이용한 우심장 기능의 상세 측정, 환자가 보고한 건강 상태를 조사할 것입니다. 이를 통해 이러한 요소들이 예후 예측과 치료 지도에 얼마나 유용한지 확인하여 더 개인화된 치료를 지원하고 임상 결과와 환자 보고 건강을 모두 개선하는 데 도움이 될 것입니다.
폐고혈압 및 전신성 자가면역 질환 전문 센터들과 환자 단체들의 협력을 통해, 본 연구는 많은 영향을 받은 환자들이 더 이르고 나은 치료를 받아 궁극적으로 생존율과 삶의 질을 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목표로 합니다.
연구 유형
등록 (추정된)
연락처 및 위치
연구 장소
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Andalusia
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Granada, Andalusia, 스페인, 18007
- 모병
- Hospital Universitario Clínico San Cecilio
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연락하다:
- Marta Garcia Morales Department of Respiratory Medicine
- 전화번호: 958023000
- 이메일: info@ibsgranada.es
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Cantabria
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Santander, Cantabria, 스페인, 39008
- 모병
- Hospital Universitario Marques de Valdecilla
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연락하다:
- Amaya Martínez Meñaca Department of Respiratory Medicine
- 전화번호: 942202520
- 이메일: amaya.martinez@scsalud.es
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Catalonia
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Barcelona, Catalonia, 스페인, 08035
- 모병
- Hospital Universitario Vall d'Hebron
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연락하다:
- Manuel López Meseguer Department of Respiratory Medicine
- 전화번호: 934893000
- 이메일: manuel.lopez@vallhebron.cat
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Madrid
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Madrid, Madrid, 스페인, 28034
- 모병
- Hospital Universitario Ramon Y Cajal
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연락하다:
- Andrés Tenes Mayen Department of Respiratory Medicine
- 전화번호: 913368000
- 이메일: jtenes@salud.madrid.org
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Madrid, Madrid, 스페인, 28041
- 모병
- Hospital Universitario 12 de Octubre
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연락하다:
- Alejandro Cruz Utrilla, MD, PhD
- 전화번호: 635765340
- 이메일: acruzutrilla@gmail.com
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참여기준
자격 기준
공부할 수 있는 나이
- 성인
- 고령자
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
샘플링 방법
연구 인구
연구 대상군은 스페인 국가 폐동맥고혈압(PAH) 등록부(REHAP), 류마티스학과의 전신성 경화증 등록부, Hospital Universitario 12 de Octubre의 폐고혈압 국가 지정 진료센터(CSUR) 및 참여 기관에서 등록한 폐동맥고혈압(PAH) 유무에 따른 전신성 경화증(SSc) 환자로 구성됩니다.
코호트 1(개발 코호트): 2016년부터 2024년까지 후향적으로 선정된 PAH가 없는 SSc 환자 300명과 확진된 PAH가 있는 SSc 환자 50명.
코호트 2(외부 검증 코호트): 연구 시작 2년 동안 참여 기관과 REHAP에서 전향적으로 등록한 PAH가 없는 SSc 환자 200명과 PAH-SSc 환자 50명.
코호트 3(예후 코호트): 2025년 1월부터 2026년 12월까지 REHAP과 참여 기관에서 전향적으로 등록한 PAH-SSc 환자 100명.
설명
포함 기준:
- 연령 ≥ 18세
- ACR/EULAR 기준에 따른 전신성 경피증(SSc)의 임상 진단
- 대조군(PAH 없는 SSc)의 경우: 폐동맥고혈압 부재; 단독 또는 복합적인 모세혈관 후 폐고혈압(폐모세혈관 압력 > 15 mmHg) 또는 3군 폐고혈압 환자는 이 그룹의 20%로 제한하여 포함될 수 있음
- 증례군(SSc 관련 PAH)의 경우: 우심 카테터 검사를 통한 PAH 확인(평균 폐동맥압 > 20 mmHg, 폐모세혈관 압력 < 15 mmHg, 폐혈관 저항 > 2 우드 단위)
제외 기준:
- 진단 시 주요 변수(임상 평가, 혈액 검사, 심전도, 경흉부 심초음파)에서 데이터 누락
- 정보에 기반한 동의서 제공 불가능
공부 계획
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
코호트 및 개입
그룹/코호트 |
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코호트 1
널리 이용 가능한 임상 데이터를 기반으로 한 AI 모델 개발 코호트.
폐동맥고혈압(PAH)이 없는 전신경화증(SSc) 환자 300명의 대조군과 SSc 및 PAH 환자 50명의 사례군
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코호트 2
선별 모델의 외부 검증: PAH가 없는 SSc 환자 200명과 SSc 관련 PAH 환자 50명
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코호트 3
단백질 분석, 심장 영상, PREMS 및 PROMS를 포함한 예후 모델: 100명의 PAH-SSc 환자
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연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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전신성 경피증(SSc)에서 폐동맥 고혈압(PAH)에 대한 인공지진 기반 선별 모델의 진단 정확도
기간: 기준선(연구 시작 시 횡단면 평가)
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민감도, 특이도 및 ROC 곡선 아래 면적(AUC)을 기계 학습 및 베이지안 네트워크 기반 알고리즘과 고전적 선별 알고리즘을 비교하여, 진단의 금표준으로서 우심장 카테터 삽입술을 사용한 결과.
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기준선(연구 시작 시 횡단면 평가)
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전신경화증 관련 폐동맥고혈압 환자의 무사건 생존율
기간: 최대 24개월 추적 관찰
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모든 원인으로 인한 사망, PAH로 인한 입원, 또는 임상 악화(WHO 기능 등급의 진행, 6분 보행 거리의 감소, 또는 혈역학적 악화)로 정의된 첫 번째 임상 사건까지의 시간
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최대 24개월 추적 관찰
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전신성 경피증 관련 폐동맥고혈압에서의 환자 보고 삶의 질
기간: 기준선 및 24개월
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검증된 설문지를 통해 측정한 삶의 질 점수가 기준선부터 추적 관찰 시점까지 변화한 정도.
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기준선 및 24개월
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2차 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
|---|---|---|
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순환 활티빈 A와 SSc-PAH의 무사건 생존율 간의 상관관계
기간: 기준 시점부터 24개월까지.
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전신경화증 관련 폐동맥고혈압 환자에서 활성인 A의 혈장 농도(ELISA로 측정, pg/mL)와 무사건 생존율(사망, 폐동맥고혈압으로 인한 입원 또는 임상적 악화까지의 시간) 간의 상관관계
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기준 시점부터 24개월까지.
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순환 활티나 B와 SSc-PAH에서 무사건 생존율의 상관관계
기간: 기준 시점부터 24개월까지
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SSc-PAH 환자에서 액티비나 B의 혈장 농도(ELISA로 측정, pg/mL)와 무사건 생존율 간의 상관관계.
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기준 시점부터 24개월까지
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순환 인히비나 알파와 SSc-PAH 환자의 무사건 생존율 간의 상관관계
기간: 기준선부터 24개월까지
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인히비나 알파 혈장 농도(pg/mL, ELISA로 측정)와 SSc-PAH 환자의 무사건 생존율 간의 상관관계
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기준선부터 24개월까지
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순환 포리스타틴과 SSc-PAH 환자의 무사건 생존율 간의 상관관계
기간: 기준선부터 24개월까지
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폴리스타틴 혈장 농도(ELISA로 측정한 pg/mL)와 SSc-PAH 환자의 무사건 생존율 간의 상관관계.
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기준선부터 24개월까지
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순환 FSTL3과 SSc-PAH에서의 무사건 생존율 간의 상관관계
기간: 기초 조사부터 24개월까지
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FSTL3의 혈장 농도(pg/mL, ELISA로 측정)와 SSc-PAH 환자의 무사건 생존율 간의 상관관계
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기초 조사부터 24개월까지
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경화증-폐동맥고혈압에서 우심실 박출률 변화율과 무사건 생존율 간의 상관관계
기간: 기준선부터 24개월까지
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2D 경흉부 심초음파로 측정한 RVFAC(%)와 무사건 생존률(사망, PAH로 인한 입원 또는 임상 악화까지의 시간) 사이의 상관관계
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기준선부터 24개월까지
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TAPSE와 SSc-PAH 환자의 무사건 생존율 간의 상관관계
기간: 기준 시점부터 24개월까지
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TAPSE (cm, 2D 심초음파로 측정)와 SSc-PAH 환자의 무사건 생존율 간의 상관관계
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기준 시점부터 24개월까지
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SSc-PAH 환자의 무사건 생존율과 우심실 전체 종방향 변형률 간의 상관관계
기간: 기준선부터 24개월까지
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2D 심초음파로 측정한 RV 전체 종방향 변형률(%)과 SSc-PAH 환자의 무사건 생존율 사이의 상관관계.
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기준선부터 24개월까지
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SSc-PAH 환자에서 우심실 유리벽 변형률과 무사건 생존율의 상관관계
기간: 기준 시점부터 24개월까지
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2D 심초음파로 측정한 우심실 자유벽 변형률(%)과 전신경화증-폐동맥고혈압 환자의 무사건 생존율 간의 상관관계
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기준 시점부터 24개월까지
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폐동맥 수축기압과 SSc-PAH의 무사건 생존율 간의 상관관계
기간: 기준 시점부터 24개월까지
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SSc-PAH 환자에서 PSAP(mmHg, 휴식 시 및 운동 중 2D 심초음파로 측정)와 무사건 생존율 간의 상관관계.
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기준 시점부터 24개월까지
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공동 작업자 및 조사자
연구 기록 날짜
연구 주요 날짜
연구 시작 (실제)
기본 완료 (추정된)
연구 완료 (추정된)
연구 등록 날짜
최초 제출
QC 기준을 충족하는 최초 제출
처음 게시됨 (실제)
연구 기록 업데이트
마지막 업데이트 게시됨 (실제)
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마지막으로 확인됨
추가 정보
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폐 고혈압에 대한 임상 시험
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University of Colorado, Denver모집하지 않고 적극적으로단심실 | 폐 혈관 저항 이상 | 대사체학 | 우수한 Cavo-Pulmonary 문합 | 엔도텔린미국