kaiyun下载app下载安装手机版 周菁:可穿戴设备在房颤人群筛查与管理研究进展
心房颤动(AF)是一种特殊的心血管疾病,后果严重,是脑卒中等血栓栓塞事件的主要危险因素之一。但很多患者在发病时缺乏主观感受,尤其是对于阵发性AF,临床诊断往往比较困难,存在“测不到病,发病不测”的隐性特点。近年来兴起的可穿戴设备具有普及度高、操作简单、安全可靠等优势,逐渐被应用到心血管疾病的检测、治疗、预防及远程管理等领域。目前,很多临床研究实践提示可穿戴设备在未来AF的筛查和管理中可能具有重要意义。现就可穿戴设备在AF筛查和管理中的研究进展综述如下。
1. 可穿戴设备概述
可穿戴设备是指基于传感器的轻便便携设备,其原理是利用贴近皮肤表面的传感器发挥检测和分析的作用,连续或按需求将身体信号信息传输给外部设备,并提供生物反馈。目前市场上的可穿戴设备主要分为三类:1.基于光电容积描记法(PPG)的设备(智能手表、手环等);2.基于心电图原理的设备(心电贴、胸带和无线记录仪等);3.基于机械心动图(MCG)的设备(血压监测仪等)。其中,PPG设备在房颤筛查中的研究是近年来的热点,由于PPG信号容易获取、测量设备佩戴方便,已逐渐成为非院内条件下测量血氧、脉搏、心率的主要方法。 其特点使得其可以作为一种简便易用的房颤大规模筛查工具,通过可穿戴设备进行长期心电监测和房颤筛查,不仅有利于发现隐性房颤,还可以在其引发致残、致死的血管血栓事件之前进行早期预防和干预。
2. 目前可穿戴设备代表产品
目前市面上的可穿戴设备大致可分为单导联心电技术和多导联心电技术两大类。单导联心电主要有手持式、穿戴式和贴片式,代表产品有AliveCor生产的Kardia Band和Kardia Mobile、欧姆龙的HeartScan、苹果公司的Apple Watch等。AliveCor生产的心脏监护仪Kardia Band和Kardia Mobile是基于智能手机的心脏监护仪,模拟导联固定在手机外壳上,通过手指触发后,可记录I导联单导联心电图。这也是美国FDA批准的医疗级可穿戴设备,心电信号可实时传输到安装了AliveCor Kardia App的智能手机上。它的局限性是该设备只能记录数据,不能诊断,需要发送给医护人员进行进一步解读。 随着算法和抗干扰技术的不断发展,各大公司相继研发出采用单导联心电和高精度PPG双传感的可穿戴设备,如Apple Watch和我国华米公司研发的AMAZFIT手表。多导联心电技术与常规心电图的记录方式类似,能更精准地反映心脏电活动的真实状态。目前市面上采用多导联心电的可穿戴设备有Zio心电贴片、心电衬衫,以及iRhythm公司生产的Nuvant移动心脏遥测技术。Zio心电贴片是一种贴在左胸部位的贴片载体,具有使用方便、无线、对日常活动干扰小等优点,是一款三通道心电记录仪,可存储长达14天的心律。这款贴片的特点是当患者感到心前区不适时,可以标记心电段,并将存储的数据分析汇总后发送给患者的家庭医生进行处理。 Zio心电图贴片虽然需要通过医生处方获得,但其配备了更加清晰、由医生指导的诊断监测程序,因此受到不少患者的青睐。
ECG shir 采用三导联心电图技术,通过嵌入在衣服中的纺织电极捕捉心电图信号进行实时、连续记录,并通过蓝牙将信息发送到计算机进行分析和心律失常检测。该设备的电池可持续使用 36 小时。设备考虑到患者的舒适度,可以随时清洗。
3. 可穿戴房颤监测设备代表性临床研究
mSToPS随机临床试验是一项自2015年开始的关于Zio心电贴片检测房颤临床效果的研究。研究纳入了2659名房颤高危人群,与延迟监测相比,使用心电贴片立即监测可显著提高4个月后的房颤诊断率(3.9% vs. 0.9%)。与未使用心电贴片监测的对照组相比,实验组患者1年内的房颤诊断率更高、抗凝起始时机更佳、医疗资源利用率更高。此外,研究采用的数字化外展和以受试者为中心的心电贴片传感器监测方式,使年龄较大的受试者和因其他原因无法在医疗机构接受评估的受试者能够不受地点限制地参与试验。
自2017年11月起,苹果公司与斯坦福大学合作开展苹果心脏研究,探索Apple Watch心率传感器收集的数据能否识别房颤。2019年3月16日至18日在美国新奥尔良举行的美国心脏病学会(ACC)2019年年会上公布的结果显示,与传统临床研究不同,苹果心脏研究充分利用了互联网的优势,通过发送电子邀请函和网站注册,成为史上最大规模的虚拟研究。虽然研究排除了被诊断为房颤、房扑和服用抗凝剂的用户,但多达419,297名用户(年龄22岁以上,平均40岁)参与。如果心率传感器检测到6次脉搏中有5次不规则,就会触发“脉搏不规则”通知,提醒患者远程咨询医生。 在为期8个月的研究期间,共有2161名参与者(0.5%)通过Apple Watch和iPhone接收到心律提醒。其中,658人在咨询医生后收到了为期1周的心电图贴片监测,450人将心电图贴片返还进行分析。34%的贴片检查用户被检测到患有房颤。与以往经验类似,房颤的发病率与年龄有显著相关性。研究人群中40岁以下(约20万人)的房颤检出率仅为0.16%,而65岁及以上人群(约2.5万人)的检出率则达到3.2%。被检测到房颤的人中,89%的房颤持续时间超过1小时。 本研究对智能手表算法识别未知房颤患者的能力进行了初步评估,并为未来智能手表检测房颤的研究形成了基本框架。
2019年9月2日,301医院陈韵岱教授、郭玉涛教授在全球心血管疾病领域规模最大、影响力最大的学术会议欧洲心脏病学会年会(ESC 2019)暨世界心脏病大会(WCC)上发布了基于华为可穿戴设备的心脏健康研究成果,分别是《华为心脏研究系列研究:基于光电容积描记法(PPG)和mHealth(移动健康)技术的房颤筛查研究》和《华为心脏研究系列研究:基于mHealth(移动健康)技术的房颤患者优化一体化管理(MAFAⅡ)研究》。 该系列研究借助华为智能可穿戴设备PPG技术(基于HUAWEI WATCH GT、华为手环3/3Pro、荣耀手表(魔力/梦幻系列)、荣耀手环4/5)和手机应用程序“心脏健康研究”,实现了我国大规模人群房颤筛查。研究发现,监测方式会影响房颤的筛查率,定期监测比主动监测更能发现房颤。 2018年10月26日至2019年5月20日,华为应用商店下载心脏健康研究APP超过24万人次,其中超过18万人次配对筛查设备并连续佩戴至少14天,检测心律,判断是否有心律不齐及房颤风险,筛查出疑似房颤人群,并通过房颤综合管理平台MAFA对接合作医院确诊。其中95.1%确诊房颤的用户后续进入MAFA房颤管理平台获得房颤综合管理,80%房颤高危人群获得抗凝管理。截至2019年9月开yun官网入口登录APP下载,已有超过47万用户加入心脏健康研究。 MAFA II房颤疾病管理平台不仅对接前沿房颤筛查技术,还具备房颤及心血管危险因素管理的全新迭代,除了健康档案、医患沟通等功能外,还匹配标准化诊疗及临床决策支持系统,实现动态风险评估及风险预警,帮助医生和患者更好地管理疾病。心脏健康研究APP集成MAFA II管理平台,对接70余家合作医院,用户可以在APP上预约专家,实现专科疾病专科治疗、就近诊治的目标。基于华为智能穿戴设备PPG技术,将前沿房颤筛查技术融入房颤一体化管理,将移动技术与智能穿戴设备与专科疾病管理手段相结合,应用于心血管疾病的分级预防,让居家、快速、长期的心律失常检测和管理成为可能。
2020年,北京大学第一医院与华米科技(NYSE: HMI)联合完成了一项临床研究:“搭载人工智能算法检测房颤的新型智能手环”。研究显示,华米科技智能手环通过ECG和PPG功能判断房颤的准确率分别可达94.76%和93.27%。研究采用华米科技研发的一款智能手环(Amazfit Mi Band 1S),该手环具备光电容积描记法(PPG)和心电图(ECG)两种功能,并搭载了专为筛查心律失常而设计和训练的人工智能算法RealBeatsTM。研究人员共选取401名受试者,经过严格的对照设计,以同时期的12导联心电图为标准kaiyun体育,在静态条件下测试手环通过PPG和ECG功能判断房颤的准确率。 研究最终发现,单独观察PPG算法时,其灵敏度为88.00%,特异度为96.41%,准确度为93.27%;单独观察ECG算法时,其灵敏度为87.33%,特异度为99.20%,准确度为94.76%。这一结果充分证明了手环的PPG和ECG功能在检测房颤方面的准确性。本研究中使用的Amazfit Mi Band可以同时观察和记录运动、睡眠等多项数据kaiyun下载app下载安装手机版,成本低廉,为大规模人群的长期健康管理提供了理想的技术基础。
4 总结与展望
可穿戴设备为房颤的早期发现和科学管理创造了技术条件。现有的可穿戴设备使用方便,能够实时连接个体患者与医疗机构,为个体提供了更加精准的健康管理渠道。对于房颤患者来说,提高了患者对疾病的自我诊断和自我管理意识,降低了血栓栓塞等不良事件发生风险。目前,利用可穿戴设备进行房颤等慢性病的筛查和管理尚处于早期探索阶段,仍需结合互联网医疗的发展和大规模人群应用研究的成果,在实践中进一步完善和巩固。
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