Ученые Сеченовского Университета выяснили, что признаки ишемической болезни сердца можно выявлять по изменениям состава выдыхаемого воздуха после физической нагрузки. Для анализа данных исследователи использовали алгоритмы машинного обучения. Специалисты показали, что изменения состава летучих органических соединений (ЛОС) после физической нагрузки позволяют с высокой чувствительностью отличать пациентов с нарушением кровоснабжения миокарда от людей без таких изменений. Результаты работы опубликованы в журнале Journal of Breath Research.
Ишемическая болезнь сердца остается одной из основных причин смертности во всем мире. Для ее диагностики используют различные инструментальные методы, включая нагрузочные тесты и визуализацию сердца, однако многие из них требуют специального оборудования, связаны с лучевой нагрузкой или недостаточно удобны для массового скрининга. Поэтому ученые продолжают искать простые и неинвазивные способы раннего выявления заболевания.
В исследовании приняли участие 80 человек, среди которых у 31 пациента нарушения кровоснабжения миокарда были подтверждены с помощью компьютерной томографии с оценкой перфузии, а 49 участников вошли в контрольную группу. Все добровольцы проходили исследование выдыхаемого воздуха в состоянии покоя и после велоэргометрической нагрузки. Для анализа состава выдоха использовали протонную масс-спектрометрию высокого разрешения, а затем полученные данные обрабатывали с помощью алгоритмов машинного обучения.
Исследователи анализировали не только состав выдыхаемого воздуха сам по себе, но и его изменения после физической нагрузки. Оказалось, что ряд соединений после нагрузки ведет себя по-разному у пациентов с ишемией и у здоровых участников.
Алгоритм правильно выявлял около 77% пациентов с признаками ишемической болезни сердца. Авторы подчеркивают, что говорить о внедрении метода в клиническую практику пока рано: сначала его необходимо проверить на более крупных выборках пациентов. В будущем такой анализ может использоваться как дополнительный инструмент для предварительной оценки состояния сердца.
Наиболее информативными оказались несколько летучих органических соединений, содержание которых стабильно различалось между группами участников после нагрузки. По мнению исследователей, эти вещества могут отражать метаболические процессы, связанные с недостаточным кровоснабжением сердечной мышцы.
«Сегодня нагрузочные ЭКГ-тесты остаются одним из самых доступных способов выявления ишемической болезни сердца, однако их диагностическая точность ограничена. Поэтому мы искали способ улучшить этот метод, не усложняя обследование для пациента. Оказалось, что дополнительная оценка состава выдыхаемого воздуха во время нагрузочного теста позволяет выявить вещества, связанные с изменением обмена веществ в сердечной мышце при ишемии. В перспективе такой подход может повысить информативность нагрузочных проб и помочь раньше выявлять пациентов, которым требуется углубленное обследование», – пояснил директор Института персонализированной кардиологии Филипп Копылов.
Авторы подчеркивают, что полученные результаты носят предварительный характер. Для подтверждения эффективности метода необходимы исследования на более крупных независимых выборках пациентов.
Информация предоставлена Управлением по связям с общественностью Сеченовского Университета Минздрава России
Источник фото: ru.123rf.com
