Name: 冠動脈疾患に対する非侵襲的ポイントオブケアテストの信号取得、スコア解釈、および経済学 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-08-09T13:45:00.000+00:00
Duration: 6 min 16 s
Description: 学ぶ冠動脈疾患の非侵襲的ポイントオブケアテストにおける信号取得とスコア解釈の手法。機械学習アルゴリズムを用いて診断効率を向上させ、医療経済性を改善する革新的な心血管診断アプローチを理解する。

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この研究は、Western Institutional Review Boardによって承認され、ヘルシンキ宣言に従って実施されました。参加のために、すべての被験者から書面によるインフォームドコンセントが得られました。簡単に言えば、含まれるには、被験者は心血管症状のある 18 歳以上である必要がありますが、冠状動脈疾患は知られておらず、ICA または CCTA を受ける予定である必要があります。除外基準には、心筋梗塞の既往歴、冠動脈バイパス移植術、心臓弁置換術の既往歴などが含まれていました。完全な研究の選択基準と除外基準は、clinicaltrials.gov のNational Clinical Trial(NCT)番号NCT03864081に記載されています。使用した機器とソフトウェアは 、資料表に記載されています。
1. 信号取得
<ol>
	<li>電極部位の毛を削って肌を整えます。石鹸と水で洗浄し、必要に応じて清潔で乾燥したガーゼまたはノンアルコールワイプを使用して、皮膚に残留物が残っていないことを確認します。</li>
	<li>リード線を電極に接続し、 表1に従って配置します。 注意: 電極の品質は信号の品質に影響を与える可能性があります。診断品質または高性能の電極を使用することをお勧めします。</li>
	<li>血行動態(光電式容積脈波、PPG)センサーを被験者の指に置き、指がセンサーのできるだけ奥まで来るようにし、センサーケーブルを手の上部に沿って配置します。<ol>
		<li>人差し指は、傷やその他の臨床的に関連する理由により使用が妨げられない限り、使用してください。.センサーを置いたら動かさないように患者にアドバイスしてください。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>患者を仰向けに平らに置き、快適な安静姿勢にします。PPGセンサーケーブルと電極ケーブルが重ならないようにしてください。<ol>
		<li>必要に応じてクッション(例:丸めた毛布やタオル、枕と一緒に)を使用して、患者が背中の青色電極に直接圧力をかけないようにします。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>信号ノイズを制限し、信号品質を最大化するには、可能な限り、すべての電子機器(モニター、テレビ、携帯電話など)の電源を切るか、部屋から取り外してください。部屋の照明を消します。</li>
	<li>患者情報を入力し、正確性を確認します:患者の名、患者の姓、出生時の性別、身長(インチ)、体重(ポンド)、生年月日、医療記録番号(すべて必須、任意の順序で入力可能)。</li>
	<li>患者が快適であることを確認し、じっと静かにするように促します(例:取得中は話さないでください)。</li>
	<li>デバイスを平らな面に置き、アプリケーションへの配置を確認します。 Start を押して、信号集録を開始します。</li>
	<li>デバイスでエラーメッセージがないか監視し、表示された場合は、画面の指示に従って解決します。</li>
	<li>信号収集が完了した後、3分35秒かかりますが、デバイスは信号品質評価のためにデータを自動的にクラウドに送信します。通過信号の品質が確認されるまで、患者をデバイスに取り付けたままにします。</li>
	<li>電極を患者から取り外し、PPGセンサーを取り外します。</li>
	<li>ポータルにアクセスして、テスト結果を表示します(信号がクラウドにアップロードされてから約10分後に利用可能になります)。</li>
</ol>
表 1: リードの配置。 7つの電極のそれぞれを配置する解剖学的位置の説明。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66933/Table%201.xlsx" target="_blank">この表をダウンロードするには、ここをクリックしてください。</a>
2.テスト結果が陽性 対 の場合の検査結果の解釈。テスト陰性
<ol>
	<li>患者の検査前の疾患の確率を判断します(たとえば、欧州心臓病学会(ESC)ガイドライン7を使用)。</li>
	<li>CADスコアを0と比較して、患者の検査が陽性か陰性かを判断します:ゼロ以上の場合、患者の結果は検査陽性、またはゼロ未満の場合は結果は検査陰性です。</li>
	<li>レポートからCADスコア値を読み取り、レポートの下部に示されている検証コホートの陰性患者と陽性患者の分布と比較します。</li>
	<li>感度と特異度8を計算し、次に式1と式29を使用して尤度比(LR)を計算します。 注: テスト感度が 88% (疾患を持つ被験者の唯一のグループである ICA からの陽性の被験者を使用して計算) であり、特異度が 51% (CCTA から陰性の被験者を 94% の重みで、ICA から陰性の被験者を 6% の重みで使用して計算し、PROMISE 研究10 を通じて全人口を表すために) が実際の例を示しています。 
	<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/66933/66933eq01.jpg" style="margin: auto;">(式 1) 
	<img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/66933/66933eq02.jpg" style="margin: auto;">(式 2)</li>
	<li>次の式 3-511 (陽性の場合は LR+ が使用され、陰性の場合は LR- が使用されます) を前提として、患者の検査後の確率を計算します。 
	<img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/66933/66933eq03.jpg" style="margin: auto;">(式3) 
	<img alt="Equation 4" src="/files/ftp_upload/66933/66933eq04.jpg" style="margin: auto;">(式4) 
	<img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/66933/66933eq05.jpg" style="margin: auto;">(式5)</li>
	<li>CADの更新された確率で、テストの結果を考慮して、患者ケアの適切な次のステップを決定します(たとえば、表2に示すESCガイドライン7の推奨事項を使用します)。</li>
</ol>
表2:CADの確率によるESCガイドライン。 CADの確率の4つのレベルについて、欧州心臓病学会のガイドラインは、次のテスト(必要な場合)を含め、その確率の適切な解釈を目的としています。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66933/Table%202.xlsx" target="_blank">この表をダウンロードするには、ここをクリックしてください。</a>
3. より詳細な粒度で与えられたテスト結果の解釈
<ol>
	<li>表3に示すように、テストの検証に使用された母集団で観察されたCADスコアの範囲、特にテスト陽性とテスト陰性の範囲で三分位数(3つのビンに等しい数の被験者)への分割を考慮して、テスト陽性とテスト陰性の結果の粒度を上げます。 注: 計算を簡単にするために、カテーテル法から陰性の被験者の 6% の寄与はこの分析から除外され、それを含めても結果は大きく変わりません。</li>
	<li>テスト陰性範囲の各三分位数内で、真に病気にかかっていない被験者である True Negative (TN) の数と、本当に病気にかかっている被験者である False Negative (FN) の数を計算します。<ol>
		<li>次の式6-811 を適用して、各テスト陰性の三分位数(陰性の三分位数からのLR+は関係ありません)のLR-を決定します。 注:この方程式は、三分位数のパフォーマンスプロファイルがパフォーマンス統計を計算するための完全なテスト陰性範囲を表すことを前提としています(テスト陽性率に関して元のテスト陰性度を達成するためには、三分位数に対応する3の補正係数が必要です)。 
		<img alt="Equation 6" src="/files/ftp_upload/66933/66933eq06.jpg" style="margin: auto;">(式6) 
		<img alt="Equation 7" src="/files/ftp_upload/66933/66933eq07.jpg" style="margin: auto;">(式7) 
		<img alt="Equation 8" src="/files/ftp_upload/66933/66933eq08.jpg" style="margin: auto;">(式8)</li>
	</ol>
	</li>
	<li>テスト陽性範囲の各三分位数内で、真陽性(TP)の数(本当に病気にかかっている被験者)と偽陽性(FP)の数(本当に病気にかかっていない被験者)を計算します。<ol>
		<li>式9-11を適用して、各テスト陽性の三分位数(LR-は正の三分位数から関連性がない)11のLR+を決定します。 注:この式は、パフォーマンス統計を計算するために、三分位数のパフォーマンスプロファイルがテスト陽性の全範囲を表すことを前提としています(テストの陰性度に関して元のテスト陽性の頻度を達成するためには、三分数に対応する3の補正係数が必要です)。 
		<img alt="Equation 9" src="/files/ftp_upload/66933/66933eq09.jpg" style="margin: auto;">(式9) 
		<img alt="Equation 10" src="/files/ftp_upload/66933/66933eq10.jpg" style="margin: auto;">(等価10) 
		<img alt="Equation 11" src="/files/ftp_upload/66933/66933eq11.jpg" style="margin: auto;">(EQN 11)</li>
	</ol>
	</li>
	<li>患者のCADスコアがどの三分位数内にあるかを決定し、 表3のLRを考慮して、ステップ2で示した手順を前提としたテスト後の確率を計算します。 注:予想通り、LR-値はCADスコアが負の値が多いほど減少し、LR+値はCADスコアが正の値が多いほど増加します。つまり、CADスコアが負の値が多いほどテスト前の確率が効果的に減少し、CADスコアが正の値が多いほどテスト前の確率が効果的に増加します。</li>
	<li>ステップ2.4〜3.4にリストされている計算を実行する代わりに、 表4 を使用して、患者のCADスコア7を使用してテスト前の確率をテスト後の確率に変換します。</li>
</ol>
表3:尤度比。 テスト陽性とテスト陰性内のスコアの 3 つの範囲について、それぞれ対応する正の尤度比と負の尤度比。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66933/Table%203.xlsx" target="_blank">この表をダウンロードするには、ここをクリックしてください。</a>
表 4: テスト前とテスト後の確率マッピング。 10 レベルのテスト前確率について、対応するテスト後確率には、3 つの負の三分位数と正の三分位数のそれぞれで CAD スコアが与えられます。緑色の着色は&lt;15%の疾患確率に対応します(ESCガイドラインではCADを除外できると記載されています)。黄色の着色は、15%〜65%の疾患確率に対応します(ESCガイドラインでは、画像ベースの非侵襲的検査が 望ましいと述べています)。オレンジは66%〜85%の疾患確率に対応します(ESCガイドラインでは、画像ベースの非侵襲的検査 を実施する必要があると述べています)。赤は&gt;85%の疾患確率に対応します(ESCガイドラインではCADを除外できるとされています)。ガイドラインの詳細については、 表 2 を参照してください。CAD スコア 0 はテスト陽性と見なされることに注意してください。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66933/Table%204.xlsx" target="_blank">この表をダウンロードするには、ここをクリックしてください。</a>

<meta charset="utf8"></head><body>冠動脈疾患評価のための非侵襲的ポイントオブケア検査

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<li>Li, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Factors+that+impact+a+patient%27s+experience+when+undergoing+single-photon+emission+computed+tomography+myocardial+perfusion+imaging+%28SPECT-MPI%29+in+the+US%3A+A+survey+of+patients%2C+imaging+center+staff%2C+and+physicians%5BTitle%5D)+AND+%22J+Nuclear+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Factors that impact a patient's experience when undergoing single-photon emission computed tomography myocardial perfusion imaging (SPECT-MPI) in the US: A survey of patients, imaging center staff, and physicians.</a> J Nuclear Cardiol. 28 (4), 1507-1518 (2021).</li>
<li>Lawton, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((2021+ACC%2FAHA%2FSCAI+guideline+for+coronary+artery+revascularization%3A+A+report+of+the+American+College+of+Cardiology%2FAmerican+Heart+Association+Joint+Committee+on+Clinical+Practice+Guidelines%5BTitle%5D)+AND+%22J+Am+Coll+Cardiol%22%5BJournal%5D)">2021 ACC/AHA/SCAI guideline for coronary artery revascularization: A report of the American College of Cardiology/American Heart Association Joint Committee on Clinical Practice Guidelines.</a> J Am Coll Cardiol. 79, e21-e129 (2022).</li>
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<li>Pope, J. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Missed+diagnoses+of+acute+cardiac+ischemia+in+the+Emergency+Department%5BTitle%5D)+AND+%22New+Eng+J+Med%22%5BJournal%5D)">Missed diagnoses of acute cardiac ischemia in the Emergency Department.</a> New Eng J Med. 342 (16), 1163-1170 (2000).</li>
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</ol>

<table><tbody><tr><td>CorVista CAD&nbsp;</td><td>CorVista</td><td>n/a</td><td>信号取得、クラウド処理、およびWebポータルを介したCADスコアを含むレポートの配信で構成されるシステム&nbsp;</td></tr><tr><td>電極</td><td>各種(コメント参照)</td><td></td><td>診断品質または高性能電極をお勧めします. 例: Conmed ClearTrace 1700-007 Skintact FS-TB1 Vermed A10005</td></tr></tbody></table>

冠動脈疾患に対する非侵襲的ポイントオブケアテストの信号取得、スコア解釈、および経済学

Signal Acquisition, Score Interpretation, and Economics of a Non-Invasive Point-of-Care Test for Coronary Artery Disease

信号の例を 図 1 に示し、 図 2 にレポートを示します。これは、テストを使用する医師に見えるようになっています。以下は、CADスコアの重要性を解釈する際の方法論の適用を示すために提供されているいくつかの患者のケースです。
ケース1 67歳の男性は、安静時の胸痛、放射状の腕の痛み、発汗、吐き気の症状を訴えました。ESCガイドライン7に基づくと、彼の年齢、性別、および症状は、84%の初期疾患確率と一致しています。ESCガイドラインは、そのような患者がCADの診断を下すために非侵襲的検査を必要とし、心臓カテーテル検査への紹介と必要な介入を正当化することを示唆しています(表2)。POC-CADを実行したところ、0.32のCADスコアが返されましたが、これはテスト陽性の結果であり、陽性のCADスコアの最高三位数に分類され、LR+は2.888でした(表3)。したがって、患者の検査後の確率は 94% であり、ESC ガイドライン (表 2) によれば、患者は安全に CAD を持っていると想定でき、侵襲的な心臓カテーテル検査が適切な行動方針です。
ケース2 39歳の女性は、安静時に胸痛を呈し、左側と右側の両方に放射状に広がっています。ESCガイドライン7に基づくと、彼女の年齢、性別、および症状は、疾患の初期確率である28%と一致しており、ガイドラインは、CADの確率をより深く理解するための次のステップとして、非侵襲的検査が望ましいことを示唆しています。しかし、ガイドラインでは、若い患者(この39歳の女性など)では、医師は放射線被曝を意識すべきであり、これはSPECTのような検査を行うために必要な放射線被曝であり、放射性同位元素の注射が必要であるとも述べられています。このような検査の別のオプションはCCTAですが、これには多くのX線が必要です。したがって、POC-CADは放射線を必要としないため、論理的な選択です。テストが実行され、負の範囲の最初の三分位数の範囲内で -0.12 の値が返され、LR- は 0.129 でした (表 3)。結果として得られるテスト後の確率は4%で、ESCガイドラインに従ってCADを安全に除外できるレベルまで低下し、CADに対して追加のテストは必要ありません。
ケース3 74歳の女性が非狭心症性胸痛と呼吸困難を呈しています。ESCガイドライン7に基づくと、彼女の年齢、性別、および症状は、疾患の初期確率である24%と一致しており、ガイドラインは、CADの確率をより深く理解するための次のステップとして、非侵襲的検査が望ましいことを示唆している。患者は、治療を受けている地方の診療所から、すべての検査方法(PET、SPECT、CCTA、CMR)が利用可能な大都市の中心部に移動することを躊躇しているため、医師はPOC-CADを提供しています。CADスコアは0.07で、LR+が1.446で正の範囲の最初の三分位数に収まり、テスト後の確率は33%になります。陽性の結果と病気の可能性の増加に基づいて、患者はPETスキャンのために市内に旅行することに同意します。PETはまた、LR+が6.0412で、PET後の33%から75%を増加させる疾患を示していました。
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66933/66933fig01.jpg"> 
図1:信号の例。 電気信号(A)とも呼ばれる直交電圧勾配と、20秒間隔(B)と全持続時間(C)に焦点を当てた光電式容積脈波信号の視覚化を示す模範的なPOC-CADレポート。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66933/66933fig01large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66933/66933fig02.jpg"> 
図2:CADレポートの例。 模範的なPOC-CADレポートで、CADスコアが-0.19(A)で、テスト陰性の範囲(&lt;0)に収まっています。テスト性能を(B)に示します。(C)でPOC-CADを検証した被験者について、CADスコアの分布を表示します。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66933/66933fig02large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66933/66933fig03.jpg"> 
図3:コスト経済モデルの流れ。 200人の患者からなる架空の患者集団が、POC-CAD&gt;PET経路(A)とSPECT経路(B)を介して実行されます。医療システムへのコストは、各経路の各分岐ごとに示されており、POC-CAD&gt;PET経路が実装された場合の患者一人当たりの平均節約額も示されています。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66933/66933fig03large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。</a>

A point-of-care non-invasive test for Coronary Artery Disease (CAD) (POC-CAD) has been previously developed and validated. The test requires the ...

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このビデオでは、冠動脈石灰化を定量化するために、アガットストンスコアの代替である空間加重カルシウムスコア(SWCS)を測定するための新しいグラフィカルツールの使用を紹介します。このグラフィカルツールは、ゲート付き心臓コンピュータ断層撮影からの画像データと冠状動脈のユーザー定義の経路に基づいてSWCSを計算します。...

ゲート付き心臓コンピュータ断層撮影画像から冠動脈空間的に重み付けされたカルシウムスコアを測定するための半自動グラフィカルツール

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全血におけるエノキサパリン抗凝固効果の迅速なポイントオブケアアッセイ

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完全なジャンププロトコルに従う主観的および客観的な回復特性の非侵襲的評価

学ぶ冠動脈疾患の非侵襲的ポイントオブケアテストにおける信号取得とスコア解釈の手法。機械学習アルゴリズムを用いて診断効率を向上させ、医療経済性を改善する革新的な心血管診断アプローチを理解する。

冠動脈疾患に対する非侵襲的ポイントオブケアテストの信号取得、スコア解釈、および経済学

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