CC BY
4
077-078
СБОРНИК ТЕЗИСОВ
Раздел 9. Научные исследования в кардиологии: от первых шагов до создания проекта
077 усиленная рамановская
спектроскопия сыворотки крови в идентификации клинических фенотипов атеросклероза
Давыдова Н. А. 1, Лебедев П. А.1, Скуратова М. А. 1, Братченко Л. А.2, Братченко И. А.2
'ФГБОУ ВО "Самарский государственный медицинский университет" Минздрава России, Самара; 2ФГАОУ ВО "Самарский национальный исследовательский университет им. акад. С. П. Королева", Самара, Россия
Источник финансирования: отсутствует.
Атеросклероз в значительной степени обусловлен особенностями метаболического профиля, но только часть его используется в клинической практике, например, профиль холестерина. Существует значительная потребность в методах, реализующих мультиплексный подход для оптимизации выявления и прогноза атеросклеротического поражения артерий. Однако, аналитические методы — хроматография и масс-спектрометрия трудоемки, сложны, затратны.
Цель. Тестирование возможностей усиленной раманов-ской спектроскопии сыворотки крови для стратификации риска заболеваний, связанных с атеросклерозом и ишемиче-ской болезнью сердца, осложненной хронической сердечной недостаточностью.
Материал и методы. В первую группу вошли 69 мужчин с клиническими проявлениями мультифокального атеросклероза (МФА) в возрасте от 47 до 70 лет (ср. возраст 63,26 лет). Во вторую группу вошли 61 пациент с ИБС, осложненной ХСН II-III ф кл. Группу сравнения составили 65 пациентов без клинических проявлений атеросклероза (ср. возраст 61,97 лет), 49 из которых имели высокий сердечно-сосудистый риск (SCORE), 16 — высокий и 10 — очень высокий. Поверхностно-усиленное рамановское рассеяние сыворотки крови (SERS) в ближнем инфракрасном диапазоне реализовано с применением серебряных структур на основе высушенного коллоида серебра. Анализ спектральных характеристик сыворотки проводили на экспериментальном стенде, состоящем из спектрометрической системы (EnSpectr R785, Спектр-М, Черноголовка, Россия) и микроскопа (ADF U300, ADF, Китай). База данных SERS-спектров сыворотки была подвергнута многофакторному анализу. Также определялись дискриминантные характеристики мультивариативного анализа данных на основе проекции на латентные структуры (PLS-DA).
Результаты. Получены модели с абсолютными дискри-минантными характеристиками в отношении классификации пациентов с МФА и группы сравнения (n= 144), а также ИБС, осложненной ХСН, против группы сравнения (n=136). Чувствительность модели, позволяющей различить принадлежность пациента к группе ИБС, осложненной ХСН, от группы МФА (n= 136) составила 0,96, специфичность 0,91, точность 0,93.
Заключение. Математическое моделирование на основе данных SERS сыворотки крови обеспечивает абсолютную точность в разделении пациентов с клиническими проявлениями атеросклероза от пациентов, не имеющих его проявлений, а также позволяет надежно выделять пациентов с ХСН II-III ф кл на основе ИБС, обосновывая перспективность метода в стратификации кардиоваскулярного риска.
Рецензенты: Шварц В. А. (д.м.н. НМИЦ ССХ им. А. Н. Бакулева, Москва), Цыганкова Д. П. (д.м.н, с.н.с. лаборатории эпидемиологии сердечно-сосудистых заболеваний, НИИКПССЗ, Кемерово).
078 комплексная
автоматизированная дистанционная система оценки параметров гемодинамики при анализе нативного сигнала одноканальной экг и пульсовой волны с применением методик машинного обучения
Кузнецова Н. О., Сагирова Ж. Н., Султыгова Е. А., Чомахидзе П. Ш., Копылов Ф. Ю.
ФГБОУ ВО Первый МГМУ им. И. М. Сеченова Минздрава России, Москва, Россия
Источник финансирования: работа финансировалась Министерством науки и высшего образования Российской Федерации в рамках государственной поддержки создания и развития научных центров мирового уровня "Цифровой биодизайн и персонализированное здравоохранение № 07515-2022-304.
Для диагностики и лечения кардиальной патологии требуется скрининговое определение нарушений параметров гемодинамики, а также непрерывное их мониторирование, что невозможно при рутинном обследовании. Разработка портативной, высокоинформативной, персональной системы определения параметров гемодинамики, не требующей дополнительного оборудования и медицинского персонала — актуальная и практически значимая проблема.
Цель. Создать и провести клиническую апробацию системы выявления нарушений сердечного ритма и проводимости, систолической и диастолической дисфункции миокарда, а также безманжетного определения уровня артериального давления при анализе одноканальной ЭКГ и пульсовой волны с применением методик машинного обучения.
Материал и методы. В исследование проспективно включены 1200 пациентов в возрасте от 18 до 88 лет. Выполнено ЭКГ в покое, эхокардиографическое исследование с определением систолической и диастолической функции левого желудочка, включая деформацию миокарда и тканевую доппле-рографию, аускультативная ртутная сфигмоманометрия с одновременной регистрацией трехминутной одноканальной электрокардиограммы и фотоплетизмограммы с частотой дискретизации 1000 Гц, при частотной характеристике аналогового тракта 0,67-320 Гц и входном сопротивлении более 6,5 М. Анализ ЭКГ-сигнала и пульсовой волны: временной, амплитудный, частотный, основанный на преобразовании Фурье; временные интервалы между сегментами ЭКГ и пульсовой волны. Более 400 параметров проанализировано моделями с 3-кратной кроссвалидацией: регрессия Лассо, классификатор "Random Forest", метод опорных векторов, многослойный перцептрон.
Результаты. Фибрилляция предсердий автоматически определялась с точностью 94,8%, интервалы ЭКГ с погрешностью не более 12 мс; систолическая дисфункция определялась по модели "Random Forest" с чувствительностью (Чв.) 79% при специфичности (Сп.) 94.9% (AUC=0,82). Диастоли-ческая дисфункция 2-3 степени выявлялась по модели регрессия Лассо (Чв.=86,2%, Сп.=84,5%, AUC 0,88). Система интегрирована в портативный ЭКГ регистратор с функцией фотоплетизмографии. Клинические испытания на 300 пациентах показали диагностическую точность 88,5% в выявлении систолической дисфункции и 97,2% в определении диастолической дисфункции миокарда. Уровень артериального давления апробирован согласно требованиям протокола IEEE со средней ошибкой 7,6 мм рт.ст. для систолического и 8.1 мм рт.ст. для диастолического при отсутствии ошибок в зонах С, D и E при зональном анализе Кларка.
Российский кардиологический журнал. 2023;28(7S), дополнительный выпуск РКЖ. Образование
41
