巴西慢性恰加斯心肌病患者的纵向研究（SaMi_Trop 项目） (SaMi-Trop)

研究策略

意义

圣保罗-米纳斯吉拉斯热带医学研究中心 (SaMi-Trop) 由米纳斯吉拉斯州和圣保罗州的合作科学家网络组成，其成立的目的是在巴西开发和开展被忽视的传染病研究项目，最初专注于南美锥虫病生物标志物、发现和验证。 SaMi-Trop 代表着对被忽视疾病的重点研究的重大挑战，其知识可应用于初级卫生保健。

慢性南美锥虫心肌病 (CCC) 是南美锥虫病 (ChD) 最重要的临床表现，最终影响大约 20% 至 30% 的慢性期患者。 CCC 包括广泛的表现，包括心力衰竭、心律失常、心脏传导阻滞、猝死、血栓栓塞和中风 [1]。 临床表现通常根据心肌损伤的程度而有很大差异，大多数患者表现出轻微的心脏病，通常仅以 ECG 或其他补充检查中存在无症状异常为特征 [2]。 尽管如此，当出现心力衰竭和/或严重心律失常时，预后不佳，死亡率高且过早，通常发生在成年男性患者 1 和老年人中 [3]。 事实上，与特发性心肌病患者相比，CCC 患者的生存率较差，与其他临床和超声心动图参数无关 [4]。

因此，恰加斯心脏病的临床过程是多变的，识别有进展性 CCC 和死亡风险的患者仍然是一个挑战。 在 ChD 慢性期患者中进行的几项纵向研究表明，许多个体特征预示着不利的预后。 几年前对该主题进行了系统审查，得出的结论是大多数研究的描述不够详细和/或报告结果缺乏最低标准。 不同研究的结果有些不一致，并且尚未确定预测死亡率的临床和实验室变量的最佳组合 [5]。

开发了一种可能有助于预测死亡的评分，以允许对南美锥虫心脏病进行风险分层 [6]。 确定了六个独立的预后因素，每个因素都分配了一些分数：纽约心脏协会 III 级或 IV 级（5 分），放射学上的心脏扩大证据（5 分），超声心动图上的左心室收缩功能障碍（3 分）， 24 小时 Holter 监测或压力测试的非持续性室性心动过速（3 分），心电图上的低 QRS 电压（2 分）和男性（2 分）[6. 根据最终评分将患者分为三个风险组：低风险（0 至 6 分）、中等风险（7 至 11 分）和高风险（12 至 20 分）。 在最初的研究中，这三组的 5 年死亡率分别为 2%、18% 和 63%。 6 尽管该分数已在独立队列中成功验证，[6,7] 但可能会出现一些重要问题。 分数的推导复杂，在就诊时不易计算。 要进行计算，患者必须接受多项检查和程序，包括临床检查、心电图、胸部 X 光检查、超声心动图和动态心电图监测或压力测试。 大多数 ChD 患者居住的农村地区无法进行这些检测。

基于广泛可用且低成本测试的简单评分无需复杂计算即可对死亡风险进行分层，可能在超声心动图和动态心电图监测未广泛使用的初级保健环境中有用。 容易获得的变量，如临床特征、BNP 水平和 ECG 测量值，是开发新的简单预测规则的良好候选生物标志物。 此外，血液中主要与炎症和免疫反应相关的新生物标志物，如 TNF-α、粘附分子和其他细胞因子，可能被确定为有效的预后因素，并可能在未来用于进一步改善风险分层CCC。

方法

设计

非同时进行的前瞻性开放队列研究，最少随访两年（基线和 24 个月）。

结果

主要：死亡 次要：因心脏病住院；新的心电图异常

研究人群

参与者将从国家远程医疗系统 Tele Minas Saude (TMS) 评估的患者中选出。 由于远程医疗系统目前正在支持初级保健系统，因此这些患者在健康家庭战略的初级保健医生的照顾下，这是一个在米纳斯吉拉斯州具有高覆盖率的公共初级保健计划。

纳入标准是 TMS TeleHealth 系统的客户，年满 18 岁，有克氏锥虫感染或南美锥虫病的阳性病史，心电图异常并同意参与研究计划。

排除标准包括怀孕或母乳喂养，以及任何预后不佳的严重疾病，表明预期寿命不到两年。

应计患者的样本量

考虑到每个变量 10 个事件的比例风险回归分析中可接受的每个变量的最小事件数，8 以及研究变量的最大数量为 10，整个研究中的事件数将为 100。 由于必须开发和验证预测模型，并且整个样本将一分为二，因此事件数应为 200。 对于 2 年随访期和 CCC 中 5% 的年死亡率（2 年内为 10%），计算得出的样本量为 2,000 名受试者。

由于 TMS 远程医疗系统每月执行 25,000 次 ECG（每年 300,000 次），因此在这些检查中有 5% (1,250) 观察到典型的 CCC ECG 异常，并预计将招募这些患者中的 10% 并同意参与在这个研究计划中，计算得出的样本量为 2,000 名患者，将在 16 个月的应计期内招募。

跟进

随访将每年进行一次，在基线两年后进行标准化访谈和新的心电图检查。 生命状况和住院治疗也将通过研究数据库与卫生部死亡率和住院治疗数据库的链接来确定。

招聘、初步评估和测量

患者将从定期参加 TMS 远程医疗系统服务的米纳斯吉拉斯州公共初级保健服务的患者中招募。 该系统提供远程会诊和心电图服务 (TeleECG)，包括大学医院心脏病专家对所有 ECG 的解读。 在将 ECG 数据传输到大学医院和“你知道你是否患有南美锥虫病吗？”这个问题之前，完成了标准化的简单表格。将添加到此问卷中。 对本题回答“是”且心电图异常者将被选中。 将安排所选患者的第二次就诊，以进行简短的问卷调查（包括功能等级的评估）和收集血样。 血样将被送到中心实验室进行克氏锥虫血清学和 BNP 测量，这将通过标准技术进行。 其他血液样本，包括用于蛋白质和抗体研究的血浆和用于 T cruzi PCR（聚合酶链反应）的稳定全血裂解物，DNA，将储存在 -80o C 下，以便对其他生物标志物进行批量测试。

心电图服务 (TeleECG)

在患者原籍镇进行的心电图将发送给 TMS 远程医疗系统专家进行评估。 Telecardiology 活动是使用安装在城镇公共医疗系统基本卫生单位的数字心电图仪开发的。 检查总是在医生要求后进行。 心电图将使用 TMS 远程医疗系统开发的通信软件发送，并由值班心脏病专家进行分析。 该报告将被发送到初级保健机构，心电图描记将被转移到心电图阅读中心。 在这个 ECG 阅读中心，由格拉斯哥大学的 Peter Mac Farlane 教授开发的软件将分析和编码 ECG（根据明尼苏达法典），并根据经过验证的算法 [9] 与之前的 ECG 进行比较。 所有异常代码将由经验丰富的心脏病专家进行审查。

数据分析

将进行标准化死亡率 (SMR) 分析和生存分析。 结果死就是死。 此外，将进行考虑次要结果（因心脏病和新的心电图异常而住院）的生存分析。 预后模型的开发和验证将遵循当前的建议，包括推导样本和验证样本的划分，以及使用现代方法评估模型的性能[10,11]。 此外，还将使用 SMR 的地理分布和小区域数据的贝叶斯空间模型进行描述性空间分析。

创新

除了与本研究的主要目标相关之外，它还有许多独特和创新的方面，与我们研究小组为其他项目开发的知识和基础设施的使用有关：

1. 测试在本研究的其他分支或 NIH 赞助的 REDS-II/III 恰加斯病研究中检测到的新生物标志物的可能性。
2. TMS 计划的基础设施和物流的使用，TMS 计划是一个全州远程医疗系统，由巴西米纳斯吉拉斯州的大学医院协调
3. 使用我们的数据库与卫生部的行政和死亡率数据库之间的链接方法来补充选定患者的随访
4. ECG 的标准化编纂系统，使用 ECG 阅读中心的设施对来自巴西大学的 15,000 名成年公务员的健康进行长期纵向研究 (ELSA-Brazil)。

新的生物标志物 ChD 具有复杂的病理生理学，许多免疫、炎症、自主神经和微血管过程在疾病的发展或进展中发挥作用 [12]。 研究人员描述了 ChD 患者的巨噬细胞炎症蛋白 (MIP-1alpha) 和肿瘤坏死因子-alpha (TNF-alpha) 水平升高 [13-15] 并且那些病情更严重的患者水平更高 [13] . 最近，在 ChD 研究 (REDS-II) 中，研究了 600 名 ChD 患者和 500 名对照，以寻找与疾病和 CCC 相关的生物标志物。 在初步分析中，包括高敏肌钙蛋白、肌红蛋白、可溶性血管细胞粘附分子 1 (sVCAM-1)、可溶性细胞内细胞粘附分子 (sICAM) 和髓过氧化物酶在内的几种生物标志物在克氏锥虫血清阳性和寄生虫病供体以及 CCC 患者中显示出异常模式。 这些和其他生物标志物，包括那些在转录组分析中确定的生物标志物，是在 TMS 计划或使用嵌套病例对照设计的 2,000 名 CCC 患者的整个队列中研究的候选物。

Tele Minas Saude (TMS) 计划，全州公共远程医疗系统

TMS 计划是米纳斯吉拉斯州卫生部和国家研究机构 (FAPEMIG) 与米纳斯吉拉斯州六所公立大学的合作伙伴关系：米纳斯吉拉斯州联邦大学 (UFMG)、米内罗联邦大学 (UFTM)、埃斯塔德大学Montes Claros (UNIMONTES)、Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)、Universidade Federal de São João del-Rei (UFSJ) 和 Universidade Federal de Uberlândia (UFU)，形成了米纳斯吉拉斯州的远程协助网络。 从心脏病学的远程医疗试点项目（2006 年）创建，后来扩展到其他专业和村庄，并转变为永久性远程医疗服务，并于 2009 年获得州政府的补贴[16-18]。

目标是支持州公共卫生的基础设施项目，最初部署是为了支持初级卫生保健和家庭卫生团队 [16]。 在那个阶段，主要目标是协助专业人员的日常工作，以改善获得专业服务的机会，减少并使患者转诊到二级和三级医疗机构。 提供的主要活动是 a) 各种医学专业、护理、牙科、理疗、心理学、药学和营养学的线下远程咨询职责，b) 远程心脏病学职责，分析心电图 (ECG) 并为关键临床病例提供在线远程咨询 c) 技术支持线上和线下，d) 通过研讨会和培训进行长期教育，以及 e) 对市政系统运行的持续监控。

到目前为止，该计划已在该州的 608 个城市实施，对应 732 个远程医疗站点。 村基层医疗机构均配备了电脑、心电图仪、数码打印机和数码相机。 大学配备了工作站和视频会议设备。 自 2006 年以来，进行了 20,000 多次远程会诊，并由专家分析了 600,000 份心电图。 在 78% 的病例中，这些远程医疗活动避免了患者的流离失所 [16]。

数据库的链接 巴西卫生系统的特点是通用公共卫生系统（覆盖率的 70-80%）和辅助私人网络并存。 来自所有巴西人和公共卫生系统住院的死亡率数据存储在卫生部拥有和管理的大型数据库中。 研究人员开发了一种使用概率关联方法在这些数据库中搜索特定主题的方法。 我们开发的概率策略具有很高的准确性，灵敏度为 90.6%，特异性为 100% [19]。 这种方法将以免费的方式用于直接跟进。

ECG 阅读中心 ECG 解释受到观察者内部和观察者之间大量差异的影响。 为了克服这个问题，50 年前开发了标准化的 ECG 代码 20 并已广泛用于流行病学研究。 然而，使用明尼苏达代码对 ECG 进行视觉分类非常耗时。 研究人员为 Elsa 研究创建了一个 ECG 阅读中心，该研究是对巴西大学的 15,000 名公职人员进行的为期 10 年的纵向队列研究。 对于这个 ECG 阅读中心，安装了由格拉斯哥大学的 Peter MacFarlane 教授开发的软件，该软件根据经过验证的算法 [9] 分析、编码和比较 ECG 与之前的描记。 本项目将使用该系统。

初步研究

BNP 的诊断和预后价值 2002 年，研究人员在《柳叶刀》杂志发表的一项研究中描述，BNP 的血液水平与收缩期左心室 (LV) 射血分数负相关，后者是 ChD 中最常用的 LV 功能指标 [21] ]. 在 ECG 和/或胸部 X 光检查异常的患者中，BNP 升高对于检测左心室射血分数降低的患者具有 80% 的阳性预测值和 97% 的阴性预测值 [21]。 在接下来的几年里，我们研究小组的其他几项研究证实了这一结果 [22-26]。 包括 ECG 和 BNP 在内的诊断策略比使用 ECG 和胸部 X 光的经典方法表现更好 [24]。 此外，BNP 还是室性心律失常 [26] 和舒张功能不全 [22,27] 的标志物。

最近，在来自巴西米纳斯吉拉斯州 Bambuí 市的 1,398 名留置老人中，BNP 水平被描述为死亡风险的有力预测因子 [28] [28]。 对于每个单位的对数转换 BNP 水平（95% 置信区间 (CI: 1.11, 1.45)），感染者的死亡风险比为 1.27，独立于潜在的混杂因素。 基线 BNP 水平处于前四分位数的感染者的死亡风险是处于后四分位数的人的两倍（风险比 = 2.07，95% CI：1.29，3.32）。 在同一人群中，发现单独的 BNP 或与心房颤动相关的 BNP 对长期感染克氏锥虫的老年人的卒中死亡率具有预后价值 [29]。

心电图测量和预后模型 心电图是 CCC 中最重要的一项检查。 大量流行病学研究表明，ECG 正常的患者具有极好的中期生存率 [30,31]。 在同一追踪中记录的 ECG 改变的数量和严重程度越大，心肌损伤可能越严重，预后越差 [12]。 我们已经表明，QRS 持续时间与 LV 射血分数中度相关 [32]，并且在对这些患者进行随访期间，QRS 复合波持续时间的增加和新的心电图改变的出现可能有助于识别左心室射血分数显着下降（5% 或更多）的患者 [33]。

基于 LV 射血分数和室性心动过速存在的众所周知的预后价值，[5] 提出了一种替代方法来完善 Rassi 的评分，[34,35] 仅考虑三个风险因素：左心室射血分数 < 50%，负荷测试或 Holter 监测时室性心动过速，心电图时 QRS > 133 毫秒（或信号平均心电图时过滤后的 QRS > 150 毫秒）。34,35 低风险组有零个或一个风险因素（5 年死亡率：1%），中等风险，两个因素（20% 死亡率），高风险，所有三个因素（50% 死亡率）。 在一项随访 74 个月的研究中，这种简化的预后评分在预测死亡方面具有出色的表现（c 统计量 0.92），它可能是已建立的六因素评分的一个有吸引力的替代方案。

最近，研究人员表明，T 波振幅变异性 (TWV) 是一种复杂的 ECG 衍生的复极化变异性测量方法，与 ChD 的死亡风险独立相关 [36]。 他们还研究了几种新的超声心动图测量 [37-39] 的预后价值，这些测量可能具有生理病理学和临床相关性，但不可能用于农村地区的门诊患者。

Kaplan-Meier 曲线显示南美锥虫病患者的死亡率 根据 ECG 上 QRS > 133 ms 的存在延长进行分类；根据风险评分进行分类，其中以下每个因素都值得一分：压力测试或 Holter 监测时的室性心动过速，左心室射血分数 < 0.50，ECG 时 QRS > 133 ms。 低风险组有零个或一个风险因素，中等风险有两个因素，高风险有所有三个因素。

总而言之，尽管我们和其他研究人员广泛研究了南美锥虫病和 CCC 的预后标志物，但没有明确的简单、低成本的预后模型可用于初级保健环境。 在这个简化的预测模型中，标准 ECG 和 BNP 水平是很好的候选者。