Назначение физических упражнений в кардиологической реабилитации, опосредованное функцией вегетативной нервной системы (EXCARMA)

Кардиологическая реабилитация (КР) доказала свою важность как компонент вторичной профилактики в континууме лечения сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ), являясь рекомендацией класса I с уровнем доказательности A и B в руководствах Европейского общества кардиологов (ЕОК) и Американской кардиологической ассоциации и Американского колледжа кардиологов (AHA/ACC). КР также является одним из наиболее экономически эффективных клинических вмешательств в лечении ССЗ. Эти заболевания, а именно ишемическая болезнь сердца (ИБС) и сердечная недостаточность (СН), связаны с вегетативной дисфункцией, особенно с гиперактивацией симпатического отдела вегетативной нервной системы (СОВНС), что приводит к коронарной вазоконстрикции, ремоделированию миокарда и увеличению базального потребления кислорода. Основным компонентом программ кардиологической реабилитации (ПКР) является тренировка физическими упражнениями (ТФУ), один из центральных столпов нефармакологического лечения ССЗ, предотвращающий вышеупомянутое прогрессирование пагубных эффектов. Роль ТФУ в ПКР подчеркивается все больше; однако до сих пор неясно, какая из множества существующих тренировочных программ является оптимальной комбинацией и типом упражнений (аэробные/анаэробные или оба), частотой и продолжительностью сеансов, чье назначение должно быть индивидуализировано с учетом клинического анамнеза пациента и результатов обследования перед ПКР. Это ограничение указывается как основной недостаток в получении оптимизированных результатов от ПКР. Отсутствие методологии, которая могла бы более точно оценить и, следовательно, лучше количественно определить эффект назначения, безопасно оптимизируя план тренировок, является одной из центральных проблем, касающихся КР, и будет рассмотрено в данном исследовательском предложении, ставя вегетативную модуляцию сердечно-сосудистой системы в центр обоснования назначения ТФУ в ПКР. Основной целью данного исследовательского плана является разработка объективного и индивидуализированного протокола для назначения ТФУ в ПКР на основе вегетативного ответа.

После тщательного обдумывания были рассмотрены две важные, но разные патологии с четко продемонстрированной гиперактивацией СОВНС: «неишемическая СН со сниженной фракцией выброса» (НИСНсФВ) и «ИБС без СН» (ИБСбезСН). Следующие второстепенные цели способствуют достижению этой центральной цели и определяют большинство связанных задач:

• Оценка паттерна базальной симпатической активации у пациентов с НИСНсФВ и ИБСбезСН (Задача 2);
• Определение нормализующего фактора в отношении симпатической активации для целей назначения ТФУ в контексте ПКР (Задача 3)
• Определение программы тренировки физическими упражнениями для ПКР с назначением, основанным на вегетативном ответе (Задача 4); В Задаче 2 уровень базальной активации вегетативной нервной системы (ВНС) будет охарактеризован для каждого из двух выявленных состояний (НИСНсФВ и ИБСбезСН) с использованием выборки из 30 пациентов для каждого, чтобы обеспечить хорошую аппроксимацию выборочного распределения среднего с помощью центральной предельной теоремы, и участники будут включены в консультацию по КР в отделении кардиологии Центральной больницы Лейрии (ЦБЛ). Отделение КР ЦБЛ аккредитовано Европейской ассоциацией профилактической кардиологии (EAPC) с 2022 года. Классические косвенные измерения ВНС, которые относительно неточны, такие как вариабельность сердечного ритма (ВСР) и производные индексы, будут получены с помощью 24-часового холтеровского мониторирования и «длительной ЭКГ», а также восстановление ЧСС за первую минуту с помощью кардиопульмонального нагрузочного теста (КПНТ), а также сывороточные катехоламины в образцах крови и мочи. Помимо этих косвенных измерений, будет проведена прямая запись СНС, полученная с помощью микрографиографии (МСНА), доступной в принимающем исследовательском учреждении (ciTechCare). Набор переменных (вегетативных и их производных) вместе с метаболическими биомаркерами позволит провести многомерный корреляционный анализ с последующим использованием алгоритма машинного обучения «Анализ главных компонент» (АГК) для снижения размерности набора данных и, таким образом, определения нормализующего фактора для целей назначения упражнений, что соответствует основной цели, связанной с Задачей 3. Этот нормализующий фактор будет ключевым для установления индивидуального паттерна симпатической активации, устанавливая ту же исходную точку для начального назначения упражнений и объективного наблюдения за результатами пациента. Что касается Задачи 4, планы тренировок (аэробная/анаэробная нагрузка) будут осуществляться в соответствии с уровнями, определенными для классификационной модели (одной из производных предыдущей Задачи), и будут разработаны кандидатом вместе с физиатром команды ПКР путем установления комбинированной (аэробной и силовой) и стратифицированной (с различными уровнями интенсивности, частоты, этапов и продолжительности) тренировочной программы. Этот протокол будет оценен соответствующими этическими комитетами здравоохранения (Задача 1), и все юридические вопросы, касающиеся безопасности и защиты данных, будут соблюдены.

Что касается рисков и стратегий по их снижению, основной риск связан с оценкой данных. В этом случае могут быть привлечены другие больницы для увеличения числа участников. Другой риск связан с зависимостью задач. В этом случае опыт наставников и интеграция этого проекта в команду, обладающую опытом в ПКР и знакомую с применением искусственного интеллекта в медицине, будут решающими.