CC BY
12
Кардиореабилитация (КР) значительно снижает вторичные сердечно-сосудистые события и смертность и является рекомендацией класса 1A Американской кардиологической ассоциации (AHA) и Американского колледжа кардиологов (ACC). Тем не менее, это остается малоиспользуемым вмешательством, и многие подходящие пациенты не зачисляются или не завершают программы КР. Послеоперационная дезадаптация кардио-респираторной системы больных, наиболее выраженная в ранние сроки, сохраняется до 6 месяцев после операции. Для восстановления больных после АКШ требуется адекватная мобилизация всех имеющихся у пациента резервных и компенсаторных возможностей организма. В связи с этим, важное значение имеют реабилитационные мероприятия, направленные на улучшение функционирования пациента, связанное с как с хирургическим вмешательством, так и с основным заболеванием, восстановление оптимального физического и психологического состояния больных, а также нарушенных компенсаторных механизмов, предотвращение прогрессирования болезни.
Цель. Оценить возможность использования персональных телемедицинских помощников в раннем послеоперационном периоде АКШ по результатам дистанционных ЭКГ-контролируемых физических нагрузок и теста шестиминутной ходьбы (ТШХ).
Материал и методы. В исследование включены 16 пациентов с ИБС, стенокардией напряжения II-IV ФК, подвергнутые реваскуляризации миокарда методом аортокоронарного шунтирования (АКШ) в условиях искусственного кровообращения. Всем пациентам выполнен ЭКГ-контролиру-емый дистанционный мониторинг физических нагрузок и ТШХ с детекцией аритмических событий, фиксацией изменения сегмента ST, типизация QRS-комплексов. По результатам промежуточных нагрузочных проб производился перевод на различные ступени кардиотренировок.
Результаты. ЭКГ-контролируемый мониторинг физических нагрузок позволил снизить ситуативную тревожность в среднем на 7-10 баллов, личностностную тревожность по данным опросника Спилберга-Ханина в среднем на 5-7 баллов, психологическая уверенность в ранней физической нагрузке после операции на сердце повысилась и как следствие повысилась приверженность пациента к продолжению кар-диореабилитации.
Заключение. Использование персональных телемедицинских помощников в раннем послеоперационном периоде АКШ с динамической оценкой состояния пациента изменяют современное представление о кардиореабилитации, увеличивая безопасность и объем возможной выполнимой помощи.
7. АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ
ФИЛЬТРАЦИИ ЦИФРОВОЙ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАММЫ, КАК МЕТОД ПРЕПРОЦЕССИНГА В РАБОТЕ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА
Эфендиева А. С., Бердибеков Б. Ш., Хороших Л. В., Киталаева Л. З, Булаева Н. И., Завалихина Т. В.
ФГБУ НМИЦ ССХ им. А. Н. Бакулева Минздрава России, Москва, Россия
В связи со стремительным ростом смертности от сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) особое значение придается усовершенствованию методов диагностики. Анализ электрокардиограммы (ЭКГ) является наиболее функциональным и удобным инструментом, используемым для оценки сердечного ритма, однако неправильная интерпретация данных ЭКГ может привести к ошибочному диагнозу и, как следствие, неблагоприятным исходам. На сегодняшний день искусственный интеллект и машинное обучение активно применяются в медицине и становятся частью клинической практики, предполагается, что машинное обучение сможет облегчить диагностику ССЗ и будет активно помогать врачам в постановке диагноза.
Материал и методы. Для создания набора данных использовались записи 12-ти канальной ЭКГ, зарегистрированной у взрослых пациентов (старше 18 лет) в формате ББР, снятые в отделениях ФГБУ "НМИЦ сердечно-сосудистой хирургии им. А. Н. Бакулева". Объем данных составляет 10731 файл с разметкой. Каждый файл имеет длительность 10 секунд, файлы были сняты с частотой 250 Гц. Количество точек в каждом файле — 2500. Классификация собранных данных проводилась сотрудниками "НМИЦ ССХ им. А. Н. Бакулева" с опытом работы не менее 3х лет путем экспертной оценки каждой ЭКГ и заполнения таблицы патологических состояний. Отдельно анализировались записи, помеченные как шумные, для оценки возможности автоматической фильтрации шума и дальнейшего использования очищенных данных на входе модели.
Результаты. Анализ шумовых характеристик показывает, что достаточно много примеров имеют зашумленные каналы и смещения более заданного порога от изолиний. Это говорит о необходимости применения фильтрации и предобработки сигнала для улучшения его читаемости. По результатам экспериментов получено подтверждение необходимости применения фильтрации. В связи с этим были разработаны аналитические методы очистки ЭКГ с использованием высокочастотной фильтрации и фильтра Баррета, которые были включены в препроцессинг данных. Общая точность определения ритма по ЭКГ после шумоподавления составила 97,5% (96,1-97,87).
Заключение. В ходе исследования изучены возможности улучшения качества обучения модели искусственного интеллекта и получены результаты по вариации дополнительных методик предобработки данных, таких как фильтрация шумов. Наличие помех (шума) в записях не является препятствием к их анализу искусственным интеллектом при условии использования аналитических методов фильтрации.
РАЗДЕЛ 13. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В КАРДИОЛОГИИ И КАРДИОХИРУРГИИ.
1. ЛЕПТИНОРЕЗИСТЕНТНОСТЬ
ЛОКАЛЬНЫХ ЖИРОВЫХ ДЕПО У ПАЦИЕНТОВ С ИШЕМИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНЬЮ СЕРДЦА
Бычкова Е. Е.
ФГБНУ Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний, Кемерово, Россия
Изучение лептинорезистентности локальных жировых депо и ее роли в патофизиологии сердечно-сосудистых заболеваний привлекает все больше внимания. Особый интерес
представляет изучение резистентности к лептину в эпикарди-альной (ЭЖТ) и периваскулярной (ПВЖТ) жировой ткани, из-за непосредственной близости к очагу поражения — вокруг коронарных артерий (КА) и предсердий. Однако такие исследования единичны, в связи с особенностями локализации и трудностями получения образцов ткани у человека.
Цель. Оценить наличие лептинорезистентности в локальных жировых депо у пациентов с ишемической болезнью сердца.
Материал и методы. В исследование включено 50 пациентов с ишемической болезнью сердца (ИБС) в анамнезе и 50 пациентов с пророками сердца. Всем пациентам во время планового оперативного вмешательства (аортокоронарного шунтирования (АКШ) или замене клапанов сердца), прово-
дился забор адипоцитов ЭЖТ, ПВЖТ и подкожной жировой ткани (ПЖТ) с последующим культивированием и получением супернатанта. Содержание лептина и растворимого рецептора к лептину (LSR) в супернатанте ЭЖТ, ПЖТ и ПВЖТ определяли иммуноферментным методом с использованием тест-систем фирмы BioVendor (США). Расчет индекса свободного лептина (FLI) определяли по формуле: лептин/ LSR*100). В полученном материале проводилась оценка экспрессия генов лептина (LEP) и его рецептора LSR. Экспрессию генов оценивали с помощью количественной полиме-разной цепной реакции с использованием анализа экспрессии генов TaqManTM (Applied Biosystems, США) в системе ПЦР ViiA 7 (Applied Biosystems, США). Данные проанализированы с использованием Statistica 9.0.
Результаты. ЭЖТ характеризовалась самой интенсивной экспрессией гена лептина и, как следствие самой высокой концентрацией лептина в супернатанте как среди пациентов с ИБС, так и с пороками сердца. Адипоциты ПВЖТ характеризовались наиболее низким содержанием лептина в супернатанте, а также экспрессия его гена была ниже, чем в адипоцитах ЭЖТ. Несмотря на то, что экспрессия гена лептина была достоверно ниже в адипоцитах ПВЖТ по сравнению с ЭЖТ, концентрации лептина в супернатанте двух этих культур достоверно не различались. Полученные данные были идентичны для пациентов с пороками сердца. Однако концентрация лептина была достоверно ниже в культуре ЭЖТ и ПВЖТ у пациентов с пороками сердца по сравнению с ИБС. Для адипоцитов ПВЖТ был характерен самый низкий FLI. Причем у пациентов с пороками сердца экспрессия мРНК растворимого рецептора к лептину была в 1,58 раза интенсивнее, чем у пациентов с поражением КА, хотя содержание самого рецептора в супернатанте достоверно не различалось. Наименьшая концентрация растворимого рецептора к лептину обнаружена в культуре ПЖТ, что сопровождалось наибольшим значением FLI по сравнению с адипоцитами ПВЖТ и ЭЖТ.
Заключение. Таким образом, пациенты с ИБС характеризуются наличием периферической лептинорезистентности локальных жировых депо.
Финансирование. Исследование выполнено в рамках фундаментальной темы НИИ КПССЗ № 0419-2022-0001.
2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СИГНАЛЬНЫХ
ПУТЕЙ NOTCH И BMP В РЕГЕНЕРАТИВНЫХ ПРОЦЕССАХ СЕРДЦА
Докшин П. М.1, Панферов Е. В.2, Малашичева А. Б.1
1ФГБУ СЗФМИЦ им. В. А. Алмазова Минздрава России, Санкт-Петербург; 2Институт цитологии РАН, Санкт-Петербург, Россия
Инфаркт миокарда является распространённым острым заболеванием, приводящем к ухудшению сердечной функции. Возможности регенерации постинфарктного миокарда сильно ограничены, а молекулярно-клеточные механизмы раннего ремоделирования не до конца изучены. В ответ на повреждение отмечалось повышение уровня экспрессии компонентов сигнальных путей Notch и Bmp (в частности, BMP2), как в мезенхимных клетках сердца, так и в зрелых кардиомиоцитах, находящихся в периинфарктной области. Данные передачи сигналов играют важное значение в развитии и поддержании сердечно-сосудистой системы, но влияют ли они на активацию друг на друга в процессах раннего ремо-делирования сердца остаётся неизвестным.
Цель. Изучить уровень экспрессии сигнальных путей Notch и Bmp в ответ на экзогенную активацию in vitro ме-зенхимных клеток сердца (МКС) и эндотелиальных клеток пупочной вены человека (ПВЭК) при моно- и сокультивиро-вании.
Материал и методы. Первичные культуры МКС и ПВЭК
были получены путём ферментативной диссоциации тканей из миокарда левого желудочка сердца и пупочной вены человека, соответственно. Клетки были выведены в культуру, фе-
нотипированы и трижды пассированы. Клеточные культуры были посажены в плотности 10*4 на 3,8 см2, и трансдуциро-ваны лентивирусными векторами, несущими целевые последовательности NOTCH1 (NICD) и BMP2; в качестве контроля влияния вирусной трансдукции использовался вектор без вставки — TRC. Через 48 часов после экзогенной активации, были собраны клеточные лизаты и выделена общая суммарная РНК. Для оценки уровней экспрессии целевых генов использовался метод ПЦР "в реальном времени" с обратной транскрипцией. Статистическая обработка данных проводилась с помощью программы GraphPad Prism 9.0.0.
Результаты. Экзогенная активация сигнального пути Notch приводит к увеличению экспрессии гена-мишени HEY1 и рецептора NOTCH1 в обеих культурах, но двойная трансдукция NICD/BMP2 оказывает противоположный эффект между МКС и ПВЭК. Данный феномен повторяется и при сокультивировании. Экзогенная активация сигнального пути Bmp приводит к увеличению экспрессии фактора BMP2 в обеих культурах, но при сокультивировании двойная трансдукция оказывает более выраженный эффект на уровень экспрессии BMP2.
Заключение. Активация BMP2 оказывает влияние на экспрессию компонентов сигнального пути Notch в МКС и ПВЭК, что может указывать на его вышестоящее положение в качестве регулятора генной сети, и, наоборот, только при сокультивировании экспрессия BMP2 повышается в присутствии активированного сигнального пути Notch.
Финансирование. Грант НШ-4664.2022.1.4.
3. ВЛИЯНИЕ АКТИВАЦИИ
ПРООСТЕОГЕННОГО ZBTB16 НА ОСТЕОГЕННУЮ ДИФФЕРЕНЦИРОВКУ ИНТЕРСТИЦИАЛЬНЫХ КЛЕТОК АОРТАЛЬНОГО КЛАПАНА
Качанова О. С.1, Семенова Д. С.2, Лобов А. А.2, Малашичева А. Б.2
1НМИЦ им. В. А. Алмазова, Санкт-Петербург; 2НМИЦ им. В. А. Алмазова, Институт цитологии российской академии наук, Санкт-Петербургский Государственный Университет, Санкт-Петербург, Россия
Кальцинированный стеноз аортального клапана является третьей ведущей причиной сердечно-сосудистых заболеваний. Механизмы, лежащие в основе патологической каль-цификации, остаются неясными, однако, полагают, что они во-многом имеют сходство с формированием костной ткани во время эмбрионального развития, а также в постнаталь-ном периоде при регенерации. Существует множество подтверждений участия ZBTB16 в развитии скелета. При этом, ряд исследований, проведенных на разных типах клеточных культур, говорит о противоречивом и неоднозначном влиянии ZBTB16 на экспрессию RUNX2. Понимание сходства и различий в механизмах, опосредующих остеогенную диф-ференцировку клеток во время физиологического формирования кости и патологической оссификации тканей может дать предпосылки для возможности управления процессами остеогенной дифференцировки в организме человека. Таким образом, цель данного исследования состояла в изучении динамической вариабельности экспрессии ZBTB16, а также его роли в кальцификации клапана аорты.
Материал и методы. Из кальцинированных аортальных клапанов выделяли интерстициальные клетки, у которых индуцировали остеогенную дифференцировку путём добавления специфических индукторов в среду культвиирования. Для оценки воздействия фактора ZBTB16 на остеодиффе-ренцировку в клетки вносили ZBTB16 на лентивирусном носителе. Степень остеодифференцировки оценивалали окрашиванием ализарином красным. Изменение экспрессии маркеров остеодифференцировки оценивали при помощи полимеразной цепной реакцией в реальном времени. Также был проведнн анализ протеомного профиля модифицированных клеток.
