Otimização de um Programa de Rastreio para Detetar Insuficiência Cardíaca Associada a Pacemaker Usando Inteligência Artificial (OPT-AI)

Os pacemakers são um tratamento eficaz para frequências cardíacas baixas que melhoram os sintomas e salvam vidas. No entanto, para algumas pessoas os pacemakers podem causar insuficiência cardíaca (IC) devido à forma artificial como estimulam os batimentos cardíacos. Em vários estudos realizados em West Yorkshire mostrámos que ~1/3 dos doentes com pacemakers têm IC não diagnosticada. Também mostrámos que, quando a IC é detetada, tratá-la com medicamentos seguros e baratos reduz as probabilidades de internamento hospitalar ou morte. No entanto, detetar a IC requer um ecocardiograma (uma ecografia cardíaca) que demora ~45 minutos, requer um técnico qualificado e custa 120€; ou, por outras palavras, ~540.000€ para avaliar os ~4.500 doentes em Leeds. É necessária uma nova abordagem. Acreditamos que o uso de novas tecnologias pode melhorar a nossa capacidade de rastrear a IC em pessoas com pacemakers. Dispositivos portáteis capazes de imagiologia cardíaca e medição da insuficiência cardíaca usando Inteligência Artificial (IA) estão agora disponíveis comercialmente. No entanto, estes dispositivos não foram especificamente desenvolvidos para detetar disfunção cardíaca em pessoas com pacemakers. Os pacemakers resultam numa forma específica de fraqueza do músculo cardíaco que é diferente da causada por outras condições que resultam em IC, portanto é essencial provar a sua precisão antes do uso na prática clínica de rotina. Outra forma possível de detetar fraqueza do músculo cardíaco é primeiro rastrear os doentes com um exame de sangue. O péptido natriurético tipo B N-terminal (NT-proBNP) é um péptido libertado pelo coração em resposta a tensão ou stresse, e geralmente elevado em pessoas com insuficiência cardíaca. Dispositivos estão agora disponíveis comercialmente que podem fornecer uma medição de NT-proBNP a partir de uma picada no dedo, e crucialmente dentro de alguns minutos para que o resultado possa ser conhecido durante uma consulta de rotina do doente. Embora este exame de sangue não possa fornecer um diagnóstico, pode ajudar a identificar indivíduos com maior risco e que devem realizar um ecocardiograma padrão.

Para tornar a participação o mais simples possível e evitar visitas desnecessárias ao hospital, os doentes serão contactados antes da sua consulta de rotina na clínica de pacemakers. Doentes com pacemakers comparecem ao hospital presencialmente a cada 6-12 meses para verificar a vida útil da bateria e o funcionamento do seu pacemaker. Todos os potenciais participantes serão identificados por um membro da equipa de cuidados diretos do doente de acordo com os critérios de inclusão do estudo. Recrutaremos doentes com pacemakers e carga de estimulação ventricular direita (a percentagem de batimentos cardíacos devidos ao pacemaker) ≥20% - isto é importante pois sabemos que o risco de fraqueza do músculo cardíaco está correlacionado com a percentagem de batimentos estimulados, sendo ≥20% um limite aceite apoiado pelos nossos próprios dados. Excluiremos doentes incapazes ou que não desejem participar. Também excluiremos doentes com dispositivos cardíacos que mitiguem o risco de fraqueza do músculo cardíaco, ou aqueles provavelmente implantados para o tratamento de insuficiência cardíaca conhecida (pacemakers do sistema de condução, pacemakers/desfibrilhadores de ressincronização cardíaca, desfibrilhadores cardioversores implantáveis, pacemakers sem elétrodo, pacemakers auriculares de câmara única).

Os potenciais participantes receberão uma Carta de Convite e a Folha de Informação para o Doente, oferecendo-lhes a oportunidade de comparecer a uma consulta na Leeds Cardiovascular Clinical Research Facility em vez da sua consulta habitual na clínica de pacemakers. Isto será seguido por uma chamada telefónica da equipa de cuidados diretos, e apenas aqueles potencialmente interessados e que confirmem o seu acordo para que a sua informação seja passada à equipa de investigação serão contactados para marcar uma consulta. No dia da consulta, um membro da equipa de investigação contactará o doente, explicará o estudo e oferecerá a oportunidade de fazer perguntas. Os participantes já terão tido pelo menos uma semana para ler a Folha de Informação para Participantes e considerar se desejam participar. Se dispostos a participar, fornecerão então consentimento escrito para realizar os procedimentos do estudo. Todos os doentes, independentemente de consentirem participar ou não, terão uma verificação de segurança do pacemaker por um fisiologista cardíaco acreditado. Se os doentes concordarem em participar, a sua consulta durará cerca de uma hora; para comparação, uma consulta de rotina de pacemaker dura cerca de 20 minutos. Após a consulta, a sua próxima consulta com a sua equipa de cuidados habituais será agendada.

Procedimentos genéricos do estudo: Os participantes realizarão uma interrogação de rotina do dispositivo por um fisiologista cardíaco acreditado conforme os cuidados clínicos habituais para confirmar a funcionalidade do dispositivo e carga de estimulação ventricular direita ≥20%. Para participantes que consintam participar, a equipa de investigação recolherá informação demográfica e clínica do seu registo eletrónico de saúde. Os participantes realizarão então um teste de sangue no local de cuidado para NTpro-BNP, um ecocardiograma portátil e um ecocardiograma padrão com carrinho. Teste de sangue NTpro-BNP no local de cuidado: O LumiraDx (LumiraDx Ltd, Ilhas Caimão) é um teste de sangue quantitativo no local de cuidado, por picada no dedo, capaz de medir vários biomarcadores usando uma micro-amostra de sangue obtida de uma picada no dedo. O NT-proBNP é um teste de sangue de rotina usado para diagnosticar e monitorizar insuficiência cardíaca. O LumiraDx pode medir NTpro-BNP com apenas 20uL de sangue, é altamente portátil, com um tempo de resposta de apenas 12 minutos - viável dentro dos limites de tempo de uma consulta de seguimento de pacemaker padrão. Para o doente, isto implica retirar uma pequena quantidade de sangue por picada no dedo. O processo resulta em desconforto muito mínimo e é quase idêntico ao teste de glicemia que doentes com diabetes precisam de fazer várias vezes por dia. Depois, uma pequena quantidade de algodão é colocada na ponta do dedo e aplicada pressão. A sua tecnologia foi validada num estudo de 659 amostras comparado com equipamento laboratorial padrão-ouro disponível comercialmente (ensaio Roche Cobas Elecsys proBNP II) e verificou-se ter precisão comparável (inclinação 0,86, interceptação -4,12, r 0,97).

Ecografia cardíaca portátil: os participantes realizarão um ecocardiograma portátil focado com FEVS derivado por IA usando a plataforma Kosmos (EchoNous Inc., Redmond, EUA) um dispositivo de ecografia portátil no local de cuidado capaz de imagiologia cardíaca, que usa software integrado impulsionado por IA US2.AI (Ultrasound Anyone Anywhere, Singapura) capaz de medição automatizada de FEVS. A plataforma Kosmos auxilia o operador a obter imagens ótimas, solicita a aquisição da imagem quando esta está otimizada e fornece uma medição imediata de FEVS. Dados existentes sugerem que a plataforma Kosmos é capaz de detetar de forma fiável FEVS anormal em doentes referenciados com suspeita de IC, no entanto não existem dados descrevendo o seu uso numa população com disfunção ventricular esquerda induzida por estimulação. A ecocardiografia portátil será realizada por um enfermeiro especialista ou fisiologista cardíaco que não possui acreditação em ecocardiografia. Terão recebido previamente formação focada na obtenção das imagens necessárias, que será deliberadamente limitada (≤1 dia) para garantir que os nossos resultados sejam generalizáveis para equipas sem experiência em ecocardiografia.

Ecografia cardíaca padrão com carrinho: os participantes realizarão um ecocardiograma transtorácico por um fisiologista cardíaco sénior acreditado pela British Society of Echocardiography (ou organismo internacional equivalente) usando um GE Healthcare Vivid E95 Ultra Edition Cardiac Ultrasound. Para o participante, isto envolve deitar-se semi-reclinado num sofá, com imagens de ecografia obtidas de quatro locais na parede torácica. A ecografia demora cerca de 25 minutos para obter as imagens (com mais 20 minutos para efetuar medições e preparar o relatório) e não apresenta risco para o doente. Será obtido um conjunto mínimo de dados com FEVS medido pelo método biplano sempre que possível, bem como avaliação de qualquer doença valvular (pelo menos) moderada ou outro achado que possa resultar numa alteração da gestão do doente.

Este é um estudo transversal, os participantes serão avaliados num único momento. Desde que não haja achados anormais, os participantes serão então agendados para comparecer à sua próxima consulta de seguimento de pacemaker conforme planeado.

Qualquer evento adverso grave (EAG) ocorrido num participante da investigação, onde, na opinião do Investigador Principal, o evento esteve relacionado com a administração de qualquer dos procedimentos da investigação será reportado ao Patrocinador (governance-ethics@leeds.ac.uk) dentro de um dia útil após o conhecimento da equipa de investigação. Os EAG serão registados durante a visita do participante e documentados no registo eletrónico de saúde. Eventos adversos que ocorram após a visita do estudo ter sido concluída ou que não estejam diretamente relacionados com a visita do estudo não serão reportados. É antecipado que durante este estudo identifiquemos fraqueza importante do músculo cardíaco, ou outros achados anormais na ecografia cardíaca. Estes achados, e qualquer evento adverso que ocorra como consequência de novos diagnósticos/achados (como hospitalização) não serão reportados ao Patrocinador ou Comité de Ética de Investigação, pois são considerados parte dos cuidados clínicos habituais do doente.