Träningsrecept i hjärtrehabilitering medierad av autonom funktion (EXCARMA)

Kardiell rehabilitering (KR) har visat sig vara en viktig sekundär förebyggande komponent i kontinuiteten vid behandling av hjärt-kärlsjukdomar (CVD), med rekommendation klass I och bevisnivå A och B enligt European Society of Cardiology (ESC) och American Heart Association och American College of Cardiology (AHA/ACC) riktlinjer. KR är också en av de mest kostnadseffektiva kliniska interventionerna vid behandling av CVD. Dessa sjukdomar, nämligen kranskärlssjukdom (CAD) och hjärtsvikt (HF), är förknippade med autonom dysfunktion, särskilt en överaktivering av det autonoma sympatiska systemet (ASS), vilket leder till koronar vaskonstriktion, myokardiell ommodellering och ökad basal syreförbrukning. Den huvudsakliga komponenten i KR-programmen (KRP) är träning (ET), en av de centrala pelarna i icke-farmakologisk behandling av CVD, vilket därmed förhindrar den ovan nämnda progressionen av skadliga effekter. Roll för ET i KRP har alltmer betonats; dock är det fortfarande inte klart, bland de många befintliga träningsprogrammen, vilken som är den optimala kombinationen och typen av träning (aerob/anaerob eller båda), frekvensen och varaktigheten för sessionerna, vars ordination bör anpassas med hänsyn till patientens kliniska historia och resultaten från före-KRP-undersökningarna. Denna begränsning pekas ut som ett stort hinder för att uppnå optimerade resultat på KRP. Avsaknaden av en metodik som mer exakt kan bedöma och därmed bättre kvantifiera effekten av ordinationen, och säkert optimera träningsplanen, är ett av de centrala problemen gällande KR, och kommer att behandlas i detta forskningsförslag genom att placera den autonoma modulationen av CV-systemet i centrum för rationalet att ordinera ET i KRP. Huvudmålet med denna forskningsplan är att utarbeta ett objektivt och individualiserat protokoll för att ordinera ET i KRP baserat på det autonoma utflödet.

Efter noggrann övervägande beaktades två viktiga men olika patologier med klart påvisad ASS-överaktivering: "icke-ischemisk HF med nedsatt ejektionsfraktion" (NIHFrEF) och "CAD utan HF" (CADnonHF). Följande sekundära mål bidrar till uppnåendet av detta centrala mål, och definierar majoriteten av de associerade uppgifterna:

• Utvärdering av det basala sympatiska aktiveringsmönstret hos patienter med NIHFrEF och CADnonHF (Uppgift 2);
• Definition av en normaliseringsfaktor gällande sympatisk aktivering för ET-ordinationsändamål i samband med KRP (Uppgift 3)
• Definition av ett träningsprogram för KRP med ordination vägledd av det autonoma svaret (Uppgift 4); I Uppgift 2 kommer den basala aktiveringsnivån för det autonoma nervsystemet (ANS) att karakteriseras för vart och ett av de två identifierade tillstånden (NIHFrEF och CADnonHF) med hjälp av ett urval av 30 patienter för varje för att säkerställa en god approximation av urvalsfördelningen för medelvärdet med hjälp av centrala gränsvärdessatsen, och deltagarna kommer att rekryteras vid KR-konsultationen på Centrum för Hjärt-kärlmedicin vid Centro Hospitalar de Leiria (CHL). CHL KR-enhet är ackrediterad av European Association of Preventive Cardiology (EAPC) sedan 2022. Klassiska indirekta mått på ANS som är relativt oprecisa, såsom hjärtfrekvensvariabilitet (HRV) och härledda index, kommer att erhållas med ett 24-timmars Holter och ett "långvarigt EKG", liksom återhämtning av hjärtfrekvens under den första minuten med ett kardiopulmonellt träningsprov (CPET) och även serumkatekolaminer i blod- och urinprov. Utöver dessa indirekta mått kommer en direkt inspelning av SNS erhållen genom mikroneurografi (MSNA) att genomföras, tillgänglig vid den värdande forskningsinstitutionen (ciTechCare). Uppsättningen av variabler (autonoma och dess derivat), tillsammans med de metaboliska biomarkörerna, kommer att möjliggöra en multivariat korrelationsanalys följd av användning av maskininlärningsalgoritmen "Principal Component analysis" (PCA) för att minska dimensionaliteten i datasetet, och därmed definiera en normaliseringsfaktor för träningsordinationsändamål, vilket motsvarar det huvudsakliga målet associerat med Uppgift 3. Denna normaliseringsfaktor kommer att vara nyckeln för att fastställa det individuella mönstret för sympatisk aktivering, vilket etablerar samma startpunkt för initial ordination av träning och en opartisk uppföljning av patientens prestation. Angående Uppgift 4 kommer träningsplaner (aerob/anaerob belastning) att genomföras i samklang med de nivåer som definierats för klassificeringsmodellen (en av de härledbara från föregående uppgift), och kommer att utvecklas av kandidaten tillsammans med fysiatrikern i KRP-teamet, genom att sätta upp ett kombinerat (aerobt och motstånd) och stratifierat (med olika intensitetsnivåer, frekvenser, stadier och varaktighet) träningsprogram. Detta protokoll kommer att utvärderas av de berörda hälsovårdsetiknämnderna (Uppgift 1), och alla juridiska frågor gällande säkerhet och dataskydd kommer att respekteras.

Angående risker och strategier för att mildra dem är den främsta risken relaterad till databedömning. I det fallet kan andra sjukhus kontaktas för att öka antalet deltagare. En annan risk är relaterad till uppgiftsberoende. I detta fall kommer erfarenheten från handledarna och integrationen av detta projekt i ett team med expertis inom KRP och bekant med artificiell intelligensapplikationer inom medicin att vara avgörande.