Пациент Направленная запись биполярной трехсвинцовой электрокардиограммы с использованием смарт-часов с функцией ЭКГ

Резюме

Мы описываем протокол для пациента направленной регистрации трех свинцовых биполярной электрокардиограммы смарт-часы, которые функционируют одинаково, как Эйнтховен приводит от стандартных электрокардиограмм. Это позволяет пациентам самостоятельно записывать электрокардиограммы сразу после появления симптомов.

Аннотация

Сердечные аритмии и сердечно-сосудистые заболевания являются одной из основных проблем общественного здравоохранения в развитых странах. Основной целью в профилактической медицине является снижение сердечно-сосудистой смертности путем раннего выявления мерцательной аритмии (АФ), которая может вызвать инсульт, или раннее выявление опасной для жизни ишемии миокарда при остром коронарном синдроме. Обнаружение аритмии часто является сложной задачей, если симптомы возникают, когда пациенты не имеют шансов для немедленного электрокардиограммы (ЭКГ) диагностического тестирования, или если период наблюдения короткий или немедленного визита к врачу не представляется возможным. Смарт-часы и другие носимые устройства способны записывать одну свинцовую ЭКГ запись, но одного свинца ЭКГ часто недостаточно для диагностики сердечно-сосудистых заболеваний. Даже диагностика АФ может быть трудно только с информацией от одного свинца биполярной ЭКГ. Некоторые умные устройства используют фотоплетисмографию для выявления сердечного ритма, но этот метод может дать только косвенные намеки на основной сердечный ритм, склонен к помехам и не может быть использован для выявления ишемии миокарда. Трехсвинцовая биполярная ЭКГ, как Провода Эйнтховена, используемые в регулярных ЭКГ, могут добавить полезную информацию, касающуюся обнаружения аритмии или даже диагностики других сердечно-сосудистых заболеваний, таких как ишемия. Поэтому мы описываем протокол для записи трехсвинцового ЭКГ Эйнховена с помощью смарт-часов.

Введение

Смарт-часы или другие так называемые «носимые устройства» демонстрируют растущую популярность и резко едкую ежедневную пользу в западных странах. Почти 80% американцев в США владеют смартфоном и более 10% имеют смарт-часы^1. Благодаря фотоплетисмографическому датчику с использованием светодиодного света и фотодиодов, некоторые смарт-часы могут записывать частоту импульса и неровности^1. Эта функция позволяет обнаруживать аритмии, особенно АФ, с высокой диагностической точностью^2,3. Для аутентичного обнаружения ЭКГ-аритмии были разработаны портативные, портативные и носимые ЭКГ-устройства, позволяющие записывать ЭКГ с помощью смартфона. Тем не менее, эти устройства позволяют пациенту активированной записи электрокардиограмм только в том случае, если соответствие пациентов для проведения ЭКГ устройство является чрезвычайно высоким^4,5,6,7.

Таким образом, оптимальным инструментом для медицинского наблюдения пациента будет смарт-устройство для ежедневного использования. Некоторые смарт-часы последнего поколения позволяют односвинцовую запись ЭКГ, сравнимую с биполярным свинцом Эйнховена I со стандартной 12-канальной ЭКГ, используя заднюю часть часов в качестве положительного и коронного как отрицательного электрода⁸. Запись ЭКГ контролируется пациентом и активируется при возникновении симптомов. После этого приложение создает документ PDF для дальнейшего анализа медицинским работником. Тем не менее, использование только односвинцовой ЭКГ для дискриминации P волн для диагностики синусового ритма иногда недостаточно⁹ для обнаружения волны P и часто требуется^{несколько}ЭКГ приводит 5 . Кроме того, многоканальная ЭКГ-запись обязательна для диагностики наиболее острых или хронических структурных заболеваний сердца, таких как инфаркт миокарда (ОМ), эмболия легких или признаки острой сердечной недостаточности.

Более 100 лет назад Эйнховен разработал метод записи биполярного трехканального ЭКГ^10. Эта трехканальная ЭКГ дает возможность определить электрическую ось сердца и, возможно, ишемию миокарда, особенно в нижних регионах миокарда^11. Таким образом, в клинической ежедневной практике биполярного Эйнтховена приводит I-III являются неотъемлемой частью 12-ведущей ЭКГ и позволяют определение сердечного ритма или обнаружение ишемии миокарда.

Ранняя диагностика и особенно раннее лечение инфаркта миокарда значительно улучшилось в последние десятилетия. Тем не менее, особенно рано после появления симптомов, многие пациенты стесняются обращаться за профессиональной помощью. Таким образом, первый медицинский контакт и начало адекватного лечения часто откладывается^12. Регистрация и передача ЭКГ, направленной пациентом на ранней стадии после появления симптомов, может ускорить специфическое лечение и тем самым обеспечить лучший исход^{пациента 7.} До сих пор, обнаружение ишемии смарт-устройств ограничено, потому что в основном односвинцовые (Einthoven I), или, как в нашем исследовании, максимальные три свинца (Einthoven I-III) ЭКГ могут быть записаны, которые представляют только ограниченную область миокарда.

В нескольких исследованиях использовались устройства, ориентированные на пациента, такие как портативные ЭКГ-магнитофоны, смартфоны и совсем недавно смарт-часы, для обнаружения АФ у сердечных больных^1,2,5,9. Исследование сердца Apple и исследование WATCH AF использовали фотоплетисмографический светодиодный световой датчик смарт-часов для обнаружения нерегулярного или переменного импульса, который коррелирует с аритмией, как AF^1,2. Недостаточное качество сигнала было ограничивающим фактором в этих испытаниях, что привело к высокому показателю отсева². Другое исследование смарт-часов использовало фотоплетисмографию для обнаружения АФ, но также показало снижение диагностической точности по сравнению с обычными ЭКГ^13.

Обнаружение АФ при регистрации нарушений пульса является ограничивающим фактором фотоплетисмографии, так как изменчивость сердцебиения из-за дополнительных систол или синусовой аритмии также может вызвать нарушения пульса. Таким образом, запись ЭКГ смартфоном или смарт-часами может повысить чувствительность и специфичность обнаружения аритмии. Несколько смартфонов совместимых устройств может записывать биполярного односвинцовой ЭКГ, имитирующую Einthoven lead I^5,9. В одном исследовании, биполярное устройство ЭКГ смартфона было использовано для скрининга AF⁹. В этом испытании, небольшое напряжение волн P в свинца я привел к неправильному определению АФ, ограничение, когда только один свинца ЭКГ доступна⁹. ЭКГ-устройства для скрининга АФ также были протестированы у госпитализированных пациентов в кардиологических и гериатрических отделениях^5. Диагностическая точность автоматизированных алгоритмов была лишь неоптимальной, и дополнительные 12-свинцовые ЭКГ часто были обязательными. Большинство из этих устройств имеют ограничение только одной записи свинца ЭКГ (Einthoven I), что не всегда достаточно для обеспечения аритмии или обнаружения реполяризации.

Только один небольшой случай серии из пяти пациентов показали, что обычные 12 свинца ЭКГ записывается на обычных биполярного смартфона устройства после модификации для однополярного свинца записи с ЭКГ вкладок и проводов с аллигатора клипы⁴. Они показали ЗАПИСи ЭКГ с хорошим качеством сигнала, но ограничивающим фактором является необходимость модификаций устройства, что усложняет самоэкг-запись, направленную пациентом.

В отличие от этого, мы провели первое исследование для записи ЭКГ с помощью смарт-часов с тремя биполярными проводами Эйнховена в качестве доказательства концепции у здоровых испытуемых. Мы смогли показать высокую степень согласованности между смарт-часы приводит и Эйнтховен приводит от стандартной ЭКГ, используя следующий простой протокол.

протокол

Данное исследование проводилось в соответствии с Хельсинкскими декларациями и было одобрено Комитетом по этике Аэрцтекаммера Вестфален-Липпе (номер 2019-456).

1. Учеба

1. Проинструктируйте предметы о том, как использовать смарт-часы для правильной записи ЭКГ.

2. Запись стандартной 12-свинцовой ЭКГ обычным устройством

1. Используйте общее устройство ЭКГ для стандартной записи ЭКГ.
2. Отрегулируйте скорость работы бумаги до 50 мм/с.
3. Выполните запись ЭКГ после 5-минутного периода отдыха в положении на спине.
4. Поместите электрод правой руки рядом с правым плечом.
5. Поместите электрод левой руки рядом с левым плечом.
6. Поместите электрод правой ноги рядом с правой лодыжкой.
7. Поместите электрод левой ноги рядом с левой лодыжкой.
8. Поместите электрод V1 в четвертом межреберном пространстве на правой парастеральной линии.
9. Поместите электрод V2 в четвертом межреберном пространстве на левой парастеральной линии.
10. Поместите электрод V3 между V2 и V4.
11. Поместите электрод V4 в пятом межреберном пространстве на средней линии.
12. Поместите электрод V5 в пятом межреберном пространстве на передней подмышечной линии.
13. Поместите электрод V6 в пятое межреберное пространство на средней подмышечной линии.
14. Запишите стандартную 12-свинцовую ЭКГ со стандартным ЭКГ-устройством.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Пациент не должен двигаться во время записи ЭКГ, чтобы предотвратить ЭКГ артефактов.

3. Запись Эйнховена ведет I-III смарт-часы с функцией ЭКГ

1. Запись смарт-часов ЭКГ сразу после записи стандартных ЭКГ.
2. Включите применение смарт-часов для записи ЭКГ. ЭКГ 30 с будет записана сразу после правильного контакта кожи с smartwatch.
3. Запись Einthoven I, поместив заднюю часть смарт-часы на левом запястье и правый указательный палец на корону(Рисунок 1A).
4. Запись Einthoven II, поместив заднюю часть смарт-часы на левой нижней части живота и правый указательный палец на корону(рисунок 1B).
5. Запись Einthoven III, поместив заднюю часть смарт-часы на левой нижней части живота и левый указательный палец на корону(рисунок 1C).
   ПРИМЕЧАНИЕ: Правый и левый указательный палец не должны контактировать с кожей левого запястья или левой нижней части живота для адекватной записи ЭКГ. Пациент не должен двигаться во время записи ЭКГ, чтобы предотвратить ЭКГ артефактов.

4. Анализ ЭКГ

1. Записанные смарт-часы ЭКГ хранятся в цифровом виде с помощью приложения для смартфонов.
2. Используйте функцию "Отправить PDF своему врачу" для создания PDF-документа каждого руководства смарт-часов ECG. Печать цифровых смарт-часов ЭКГ на бумаге для сравнения со стандартной ЭКГ на печатной бумаге.
3. Классифицировать все записанные смарт-часы ЭКГ по состоянию на умеренное качество сигнала, если по крайней мере три последовательных зрев-комплексов показывают качество бесшумного сигнала и нет артефактов в изоэлектрических линиях между комплексами ЗРС.
4. Классифицировать смарт-часы ЭКГ по хорошему качеству сигнала, если по крайней мере десять комплексов ПО ПО покажут безшумное качество сигнала и нет артефактов в изоэлектрических линиях между «РС-комплексами».

5. Статистический анализ

1. Выполняйте статистический анализ с использованием статистики IBM SPSS.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Категориальные переменные отображаются как абсолютные цифры и проценты. Непрерывные переменные представлены как среднее и стандартное отклонение. Различия метрических переменных исхода оценивались одним способом повторного анализа дисперсии (ANOVA) и парного t-теста. В случае бинарных переменных использовался тест No2.

Результаты

В когорте из 100 здоровых испытуемых (66 женщин) мы исследовали осуществимость нашего протокола записи смарт-часов. Характеристики испытуемых показаны в таблице 1. После короткого урока все добровольцы управляли процедурой записи ЭКГ с помощью смарт-часов. Все 300 смарт-часов ЭКГ ?...

Обсуждение

Интеллектуальные устройства, такие как смартфоны и смарт-часы, все чаще используются в повседневной жизни и медицинской^{помощи 1.} Эти новые устройства и приложения могут оказать значительное влияние на осведомленность населения о здоровье, но их эффективное использование ...

Материалы

Name	Company	Catalog Number	Comments
Apple Watch Series 4	Apple	Smartwatch with bipolar ECG function
IBM SPSS Statistics	IBM	version 25 for Mac
MAC 5500	GE Healthcare	Standard 12 channel ECG device