基于组织拉曼光谱预测慢性心力衰竭患者的预后 (PROMETHEUS)
慢性心力衰竭(CHF)是一种心脏病并发症,其患病率已达到流行病水平。 根据全球统计,CHF最常见的原因是冠心病(CHD):26.5%,动脉高血压(AH):26.2%。 临床实践中,CHD合并CHF的患者类别普遍存在,需要优化的方法来判断预后,以提高治疗效果。 在文献中,已经使用一般临床、生化、仪器标准对这个问题进行了研究。 然而,CHF 患者预后优化的问题仍然存在。 其解决方案可能在于通过拉曼光谱研究生物介质——皮肤、血清的代谢参数。
皮肤是研究各种年龄依赖性非传染性疾病(包括心血管疾病、2 型糖尿病和慢性肾病)影响的可及组织。 我们是最早使用皮肤 RS 作为确定肾功能障碍(慢性肾病的一个必要组成部分)的方法的公司之一。 然而,RS/SERS 在特定疾病的诊断和预后以及这种分析方法的统计数据收集中的适用性仍然是一个悬而未决的问题。 尽管该方法被归类为分析方法,但它可用于识别的不是特定的化学分子,而是其特定的位点,这些位点提供改变散射光谱波长的振动。 由此产生的谱可以呈现为疾病的代谢“肖像”,具有信息最多的基因座,其组合与负面预后相关。
该项目提出的创新的光谱分析方法提供了数百种分子及其活性中心的新水平信息,这些分子有作为生物标志物的前景。 本研究旨在确定 CHF 患者皮肤和血清 RS 的临床相关性,在综合患者研究环境中通过最先进的仪器实现。 该项目提出的研究将有助于开发用于快速诊断和预后多种疾病的新型光学设备的高科技生产。
研究概览
详细说明
这项研究包括在萨马拉市第一临床医院心脏病科住院的参与者。 紧急医疗援助的 N.I.Pirogov。住院原因是新诊断的慢性心力衰竭或其恶化。
目的:1)开发基于皮肤、血浆、血清拉曼光谱的个性化方法来预测CHD合并CHF患者的总死亡率和心血管死亡。
2) 制定 CHF 拉曼光谱特征及其表型和相关合并症 - 慢性肾病 (CKD) 和血糖状态的分类。
学习材料:
- 基于CHD的CHF组,男女年龄35至84岁(200名参与者);
- 患有 CHD 而无 CHF 的小组(70 名参与者);
- 伴有非缺血性心肌病的 CHF 组(50 名受试者);
- CHF 和瓣膜性心肌病组(40 名参与者)
研究设计分为两个连续的部分:
A)横截面队列。 B) 未来的
横断面研究(第 1 部分)。 材料:第 1-4 组。
目标:
- 为了确定 CHF 综合征特有的拉曼光谱特征,将在不同 CHF 病因组中进行皮肤 RS 和血清 SERS:非复杂性 CHD; CHD并发CHF;并发 CHF 的非缺血性心肌病 (CMP)(扩张性 CMP、炎症性 CMP、瓣膜性 CMP)。
研究CHF表型(以左心室射血分数(LVEF)划分)以及合并症——慢性肾脏病、2型糖尿病(DM2)对CHD组皮肤和血清拉曼光谱、生化参数的影响。
前瞻性研究(第 2 部分) 研究材料:第 1 组。
目标:
- 与基于临床、生化和仪器常规技术参数的预测模型相比,建立血清 SERS 和皮肤 RS 参数预测 CHD 并发 CHF 患者总体死亡率的可能性。
- 开发患有 CHF 的 CHD 参与者的总死亡率、CV 死亡率和 CV 死亡率与住院治疗相结合的预测模型。
- 建立与 RS 的预后最重要的光谱成分以及已知的动脉粥样硬化和心血管疾病 (CVD) 标志物之间的关系:CKD 参数;肌钙蛋白T、葡萄糖;胆固醇谱参数。
研究横断面阶段的计划时间:2022年11月至2023年5月。
访问 1 - 确定招募的纳入/排除标准。 收集临床、生化、仪器参数。 血清SERS和皮肤RS的测定。
前瞻性研究计划时间:2022年11月至2024年5月。 访问 -1 用于仅包括研究预期部分中组 (1) 的参与者:CHD+CHF。
第 2 次访问计划在初次评估后 4-6 个月内进行。 访视的目的是评估患者的临床状况和对处方药物的依从性。
访视3(前瞻性随访结束)。访视目的-收集访视后发生的住院和并发症信息。2.如果根据亲属信息死亡,在电子医疗中确认死亡事实信息分析系统(EMIAS)。
该研究的科学新颖性:将测试纳米银基底上的血清表面增强拉曼光谱(SERS)技术。 利用人工智能技术基于SERS参数进行判别分析。
首次在皮肤和血清SERS上明确由于CVD、糖尿病和肾功能障碍影响的光谱特征。
首次研究了非缺血性CMP和瓣膜性CMP的皮肤、血清的RS。
首次提出使用皮肤RS、SERS对CHD并发CHF患者进行预后模型。
根据研究结果,将开发模型来预测先心病并发慢性心力衰竭患者的死亡率和心血管并发症。
预期成绩:
将根据生化、临床、皮肤和血清拉曼光谱参数的独立预测因子,开发数学模型来预测累积死亡率、心血管死亡率和累积目标,包括心血管死亡率和因 CHF 恶化而住院的情况。
将确定反映慢性心力衰竭综合征影响的光谱区域(通过比较具有不同 CHF 病因的患者的血清 SERS)。
将确定 CHF 三种表型的光谱特征: LVEF 保留; LVEF 中度降低;左心室射血分数低。
将确定慢性肾病和 DM2 的特定光谱特征。
研究类型
注册 (实际的)
联系人和位置
学习地点
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Samara、俄罗斯联邦、443099
- city Samara hospital n.a. N.I.Pirogov
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参与标准
资格标准
适合学习的年龄
- 成人
- 年长者
接受健康志愿者
取样方法
研究人群
研究人员纳入了因首次诊断为慢性心力衰竭或其恶化而在城市急症护理医院心脏病科住院的患者(第1、3、4组)。
第 2 组由经临床和仪器证实患有慢性缺血性心脏病且没有 CHF 表现且住院的患者组成。 该组患者住院的原因与血压升高、心房颤动/心房扑动发作有关。
如果满足纳入标准,则从连续入院的患者中选择进入研究
描述
纳入标准:
第 1 组(CHD+CHF):临床明显的 CHF II-IV NYHA 分级,由 NT-proBNP 诊断水平确认。 任何形式的冠心病:心绞痛达到并包括2功能等级、既往心肌梗塞、经皮冠状动脉介入治疗或冠状动脉搭桥术。 可能存在 A-V 瓣功能不全、高血压、可能患有慢性心房颤动/任何形式的心房颤动、任何类型的心室早搏、不需要植入装置的希斯束支传导阻滞、自我护理能力。
第 2 组(CHD):任何形式的慢性心脏病:心绞痛达到并包括 2 功能等级、既往心肌梗塞、经皮冠状动脉介入治疗或冠状动脉旁路移植术、1 级 A-V 瓣膜可能功能不全、动脉高血压、可能患有任何形式的慢性心房颤动/扁平化、任何类型的室性期前收缩、不需要植入装置的希斯束支传导阻滞、自我护理能力。
第 3 组(NICMPs+CHF):临床明显的 CHF II-IV NYHA 类别,通过 NT-proBNP 诊断水平确认,病史中没有 CHD 体征,没有违反冠状动脉解剖结构 - 狭窄(MSCT 和冠状动脉造影)。 可能的 1 级 A-B 瓣膜功能不全、动脉高血压、可能的慢性心房颤动/扁平化、任何类型的心室早搏、希斯腿阻塞(无需植入装置)、能够自我护理。
第 4 组(VCMP+CHF):具有临床明显 CHF II-IV NYHA 分级的瓣膜获得性心肌病,通过 NT-proBNP 诊断水平确认,病史无 CHD 体征,且不违反冠状动脉解剖结构 - 狭窄(MSCT 和冠状动脉造影)。 可能的 1 级 A-B 瓣膜功能不全、动脉高血压、可能的慢性心房颤动/扁平化、任何类型的心室早搏、希斯腿阻塞(无需植入装置)、能够自我护理。
排除标准:排除标准(第1-4组):最近6个月内急性心肌梗死或不稳定心绞痛、痴呆、未签署同意书、CKD 4级或以上、结核病、活动性癌症、传染性肝硬化、慢性贫血:血红蛋白低于 95 g/L、无法自我护理、1 型糖尿病或胰岛素依赖型 2 型糖尿病、预计一年内进行心脏瓣膜手术、未控制的内分泌疾病或可能影响预后的恶性肿瘤。
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
队列和干预
团体/队列 |
干预/治疗 |
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冠心病+瑞士法郎
伴有明显慢性心力衰竭的冠心病(200 名参与者)
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血清的光谱测量是在银纳米颗粒基底上进行的。 将每个 1.5 μL 血清样品涂在具有银纳米颗粒层的基底上并干燥。 利用光谱系统和显微镜组成的实验台对血清的光谱特征进行了分析。 光谱由中心波长为785 nm的激光模块激发。 每个获得的光谱都是一组离散的 1700 个参数。 对于皮肤拉曼光谱,使用了实验性便携式 RS 系统,包括 785 nm 二极管激光器、用于过滤收集的散射辐射的便携式市售拉曼探头和便携式光谱仪(QE65Pro,Ocean optics,佛罗里达州,美国)。 散射辐射是从上部 1 至 2 毫米厚的皮肤层收集的。 拉曼光谱范围为780-1000 nm,分辨率为0.2 nm。 每个光谱均以 20 秒的曝光时间记录,并进行三倍累积。
其他名称:
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冠心病
不伴有慢性心力衰竭的冠心病(70 名参加者)
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血清的光谱测量是在银纳米颗粒基底上进行的。 将每个 1.5 μL 血清样品涂在具有银纳米颗粒层的基底上并干燥。 利用光谱系统和显微镜组成的实验台对血清的光谱特征进行了分析。 光谱由中心波长为785 nm的激光模块激发。 每个获得的光谱都是一组离散的 1700 个参数。 对于皮肤拉曼光谱,使用了实验性便携式 RS 系统,包括 785 nm 二极管激光器、用于过滤收集的散射辐射的便携式市售拉曼探头和便携式光谱仪(QE65Pro,Ocean optics,佛罗里达州,美国)。 散射辐射是从上部 1 至 2 毫米厚的皮肤层收集的。 拉曼光谱范围为780-1000 nm,分辨率为0.2 nm。 每个光谱均以 20 秒的曝光时间记录,并进行三倍累积。
其他名称:
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NICMP +瑞士法郎
伴有明显慢性心力衰竭的非缺血性心肌病(50 名参与者)
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血清的光谱测量是在银纳米颗粒基底上进行的。 将每个 1.5 μL 血清样品涂在具有银纳米颗粒层的基底上并干燥。 利用光谱系统和显微镜组成的实验台对血清的光谱特征进行了分析。 光谱由中心波长为785 nm的激光模块激发。 每个获得的光谱都是一组离散的 1700 个参数。 对于皮肤拉曼光谱,使用了实验性便携式 RS 系统,包括 785 nm 二极管激光器、用于过滤收集的散射辐射的便携式市售拉曼探头和便携式光谱仪(QE65Pro,Ocean optics,佛罗里达州,美国)。 散射辐射是从上部 1 至 2 毫米厚的皮肤层收集的。 拉曼光谱范围为780-1000 nm,分辨率为0.2 nm。 每个光谱均以 20 秒的曝光时间记录,并进行三倍累积。
其他名称:
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VCMP+瑞士法郎
伴有明显慢性心力衰竭的瓣膜性心肌病(40 名参与者)
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血清的光谱测量是在银纳米颗粒基底上进行的。 将每个 1.5 μL 血清样品涂在具有银纳米颗粒层的基底上并干燥。 利用光谱系统和显微镜组成的实验台对血清的光谱特征进行了分析。 光谱由中心波长为785 nm的激光模块激发。 每个获得的光谱都是一组离散的 1700 个参数。 对于皮肤拉曼光谱,使用了实验性便携式 RS 系统,包括 785 nm 二极管激光器、用于过滤收集的散射辐射的便携式市售拉曼探头和便携式光谱仪(QE65Pro,Ocean optics,佛罗里达州,美国)。 散射辐射是从上部 1 至 2 毫米厚的皮肤层收集的。 拉曼光谱范围为780-1000 nm,分辨率为0.2 nm。 每个光谱均以 20 秒的曝光时间记录,并进行三倍累积。
其他名称:
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研究衡量的是什么?
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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记录于电子医疗信息分析系统(EMIAS)
大体时间:2022年11月1日-2024年5月1日
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参与者死亡的初步信息将由官方记录核实
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2022年11月1日-2024年5月1日
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记录在电子医疗信息分析系统(EMIAS)中
大体时间:2022年1月11日-2024年1月5日
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参与者心血管死亡的初步信息将由官方记录核实
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2022年1月11日-2024年1月5日
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次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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电子医疗信息分析系统(EMIAS)记录和病史
大体时间:2022年1月11日-2024年1月5日
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参与者心血管死亡的初步信息将由官方记录核实。
入院事实已通过适当文件核实
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2022年1月11日-2024年1月5日
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其他结果措施
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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拉曼光谱分类
大体时间:2023年5月11日-2024年6月20日
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与慢性心力衰竭、LVEF、CKD、DM2 相关的拉曼光谱带模型
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2023年5月11日-2024年6月20日
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合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员:Petr A Lebedev, professor、chief of therapy chair of professional education department
出版物和有用的链接
有用的网址
- Khristoforova YA, Bratchenko LA, Skuratova MA, Lebedeva EA, Lebedev PA, Bratchenko IA. Raman spectroscopy in chronic heart failure diagnosis based on human skin analysis. J Biophotonics. 2023 Jul;16(7):e202300016. doi: 10.1002/jbio.202300016.
- Konovalova DY, Lebedev PA, Zakharov VP. Raman spectroscopy of human skin for kidney failure detection. J Biophotonics. 2021 Feb;14(2):e202000360. doi: 10.1002/jbio.202000360.
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (实际的)
研究完成 (实际的)
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (实际的)
研究记录更新
最后更新发布 (实际的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
更多信息
与本研究相关的术语
计划个人参与者数据 (IPD)
计划共享个人参与者数据 (IPD)?
药物和器械信息、研究文件
研究美国 FDA 监管的药品
研究美国 FDA 监管的设备产品
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