T-Wave Alternans hos patienter med misstänkt akut kranskärlssyndrom (TWA)

IRB-ansökan

III: Titel: T-Wave Alternans för patienter med akut kranskärlssyndrom Mål: Bröstsmärta är ett vanligt och högrisksymptom på akutmottagningen. En av de centrala utmaningarna som akutläkare står inför är att skilja hjärtorsaker till bröstsmärtor från andra orsaker. Ett rikt utbud av mogna teknologier finns för att hjälpa till i denna process. Ingen har dock visat tillräcklig känslighet inom de första 12-18 timmarna av symtom för att tillförlitligt utesluta hjärtischemi. Som ett resultat av detta läggs många patienter in på koronarvårdsenheter för en period av observation som vanligtvis involverar seriell blodanalys och kontinuerlig hjärtövervakning. Uppskattningsvis 13 miljarder dollar per år ägnas åt denna "Rule-out MI"-process. Majoriteten, vanligtvis 80 %, av dessa patienter visar sig i slutändan inte ha hjärtsjukdom. Det vill säga att deras bröstsmärtor tillskrivs gastro-esofageal reflux, eller esofagus- eller bröstväggsmuskelspasm som en förklaring till deras symtom.

Medan inget test på ett tillförlitligt sätt kan särskilja hjärt- och icke-hjärtsymptom på akutmottagningen, skulle ett test som förbättrar vår förmåga att identifiera en delmängd av patienter som är säkra att skriva ut vara till stor nytta för att minska onödiga sjukhusinläggningar.

Bakgrund: Under de senaste 15 åren har T-Wave Alternans (TWA) tester blivit accepterade bland hjärtelektrofysiologer som ett sätt att identifiera patienter med hög risk för ventrikulära arytmier. TWA-testning utförs vanligtvis i samband med ett hjärtstresstest och involverar datoriserad analys av EKG för subtila alternativa slagvariationer i T-vågsegmentets amplitud. Testet är helt icke-invasivt, kan ge resultat omedelbart och kan utföras med kompakt, bärbar utrustning. En omfattande mängd litteratur har framkommit som visar testets mycket höga negativa prediktiva värde för olika grupper av patienter med avseende på ventrikulära takyarytmier och plötslig hjärtdöd. Till exempel studerade Rosenbaum patienter som hänvisats till elektrofysiologisk testning på grund av hög klinisk misstanke om risk för plötslig hjärtdöd. Hans landmärke (Electrical Alternans and vulnerability to ventricular Arhythmias, N Engl J Med 1994;330:235-41) fann att ett positivt TWA-test identifierade en undergrupp av patienter i denna grupp med 81 % dödlighet under 20 månader mot 6 % för de hos vilka testet var negativt. Det prediktiva värdet av TWA-testning för hjärtarytmi i denna grupp motsvarade invasiv elektrofysiologisk testning. Flera efterföljande studier har bekräftat dessa fynd i specifika patientpopulationer såsom Post-MI-patienter, patienter med kronisk hjärtsvikt och patienter med Syncope. TWA-testning godkändes (november 2001) för Medicare-ersättning till cirka 260 USD per test. "HearTwave System" från Cambridge Heart Inc (Boston MA) fick FDA-godkännande i april 2001 för att testa "alla patienter med risk för ventrikulär arytmi." Testet har validerats i samband med traditionella hjärtstresstest men det finns inte mycket klinisk litteratur om testets användbarhet i andra sammanhang. Specifikt finns det inga rapporter om tillämpligheten av TWA-testning på akutmottagningspatienter med akut bröstsmärta.

Verrier et al. (J Amer Coll Cardiol 2001; 37:1719-25) fann i en djurstudie att känslomässig stress hade en djupgående multiplikativ effekt på omfattningen av TWA orsakad av hjärtischemi. Denna forskning stödde idén att den känslomässiga stressen av att uppsöka akuten med akut bröstsmärta eller andnöd kan vara ett effektivt substitut för den stress som provokativa hjärtstresstester (löpband eller farmakologiska stresstester) framkallar. Om det är sant, skulle det vara av stort intresse för akutläkare att mäta det prediktiva värdet av TWA för hjärtischemi hos patienter som är "stressade" av akut bröstsmärta.

2003 genomförde vi en preliminär studie vid Loma Linda University ED för att testa denna forskningsfråga. Vi övervakade 100 patienter med akut bröstsmärta ED med hjälp av HearTwave TWA-monitorn. Vi fastställde att TWA i denna inställning var relativt vanligt, och att amplituden för TWA verkade korrelera starkt med närvaron av hjärtischemi. Resultaten av detta arbete presenterades vid flera lokala och ett nationellt möte för akademiska akutläkare och mottogs med entusiasm. Ett problem med resultaten var relaterat till en begränsning av HearTwave-enheten. HearTwave är designad för användning tillsammans med ett träningsstresstest och kräver att hjärtfrekvensen ökar över ett tröskelvärde (105 slag per minut) allt eftersom testet fortskrider. Eftersom våra inspelningar gjordes "passivt" hos patienter i vila, var data olämpliga för den proprietära algoritmen som används av HearTwave och så vår analys krävde en annan bearbetningsteknik som var kvalitativ snarare än kvantitativ. Trots det kunde vi visa att TWA-aktivitet hos patienter med hjärtfrekvenser över en mycket lägre tröskel (60 slag/minut) var 100 % känslig för hjärtischemi vid en specificitetsnivå på cirka 50 %.

I föreliggande förslag söker vi IRB-godkännande för ett protokoll som är mycket likt det vi använde tidigare. Den största skillnaden blir att vi kommer att använda en enhet som ger oss tillgång till rådata och gör det möjligt för oss att tillämpa våra egna numeriska bearbetningsalgoritmer för att mäta TWA.

Studien kommer att titta på TWA-testning i en observationsstudie av cirka 500 akutmottagningspatienter som uppvisar symtom som tyder på hjärtischemi. Studien kommer att genomföras vid Loma Linda University Medical Center (LLUMC), en akademisk institution med över 44 000 besök på akutmottagningen per år. Alla akutmottagningspatienter 18 år eller äldre som utvärderas för eventuellt akut kranskärlssyndrom kommer att vara berättigade. Faktiska tester kommer att utföras av läkarstudenter som kommer att ha genomgått en 1-timmes utbildning i användningen av det elektrokardiografiska instrumentet.

Metoder: Enheten som ska användas i testet är en FDA-godkänd EKG-sond som möjliggör infångning av den filtrerade EKG-signalen till digital lagring. Testproceduren är i huvudsak identisk med standard EKG-registrering. Tio elektroder appliceras på patientens bröst i en konfiguration som inte stör standardelektrodens placering. Patienten ansluts via elektriska ledningar till enheten och operatören trycker på en knapp för att initiera mätcykeln. Hela testprocessen tar vanligtvis 5-15 minuter. Ingen åtgärd krävs av patienten eller någon annan efter att testet har initierats. Resultaten lagras automatiskt för senare granskning. Resultaten av testet kommer inte att göras tillgängliga för de behandlande läkarna och kommer därför inte att påverka behandlingsbeslut. Att utföra testet kommer inte att på något sätt störa leveransen av standard akutvård till patienten. Testningen är icke-invasiv - ingen stimulerande ström levereras till patienten. Instrumentet är designat för användning med standardelektroder.

Efter testning kommer patientdata att behandlas på flera sätt. Det finns två standardalgoritmer som beskrivs i denna litteratur för att mäta TWA - metoden "Spektralanalys" och metoden "Modified Moving Average". Utöver dessa två metoder kommer vi att använda Neural Network Techniques för att ytterligare analysera data. Dessa metoder tillåter kvantitativ bestämning av graden av TWA som finns i data. Vi kommer att undersöka det prediktiva värdet av TWA-testning för olika mått på hjärtsjuklighet baserat på utskrivningsdiagnos, resultat av ytterligare hjärttestning, förekomst av ventrikulär arytmi, hjärtinfarkt, behov av revaskularisering. Uppföljning kommer att göras per telefon till patienten eller dennes familj 3 månader efter testningen för att bedöma förekomsten av dödsfall, hjärtinfarkt eller revaskularisering.

Den centrala frågan som styr vår forskning är i vilken utsträckning TWA-testning kan hjälpa till i processen med tidig riskstratifiering av patienten med akut bröstsmärta. Vi är särskilt intresserade av testets negativa prediktiva värde i kliniskt lågriskpatienter.

Risker: Minimal risk för patienten. Fördelar: Enskilda deltagare kommer inte att dra direkt nytta av sitt deltagande. Om TWA-testning visar användbarhet för att identifiera patienter med mycket låg risk för ischemiska komplikationer skulle resultaten vara av enormt värde för att vägleda lämplig användning av kliniska resurser hos framtida patienter i detta sammanhang.

Ersättning: Patienter kommer inte att ersättas för deltagande. Samtycke: En utredare kommer att diskutera riskerna, fördelarna och syftena med studien. Skriftligt informerat samtycke kommer att erhållas före deltagande på alla patienter i studien. Eftersom logistiken för studien i stort sett är densamma som i vår preliminära IRB-godkända studie, kommer vi att använda ett samtyckesformulär som är väsentligen likvärdigt med det som används i vår preliminära studie. Försökspersonerna kommer att få en skriftlig kopia av T-Wave Alternans in Acute Chest Pain informerat samtyckesblad.

Konfidentialitet: TWA-testresultaten kommer endast att användas för forskningsändamål och kommer att förbli konfidentiella.