Summary

Hydra, en dator-baserad plattform för medhjälp kliniker i hjärt-analys och diagnos

Published: September 26, 2018
doi:

Summary

Denna artikel presenterar ett protokoll baserat på Hydra — ett webbaserat system för kliniska beslutsstöd som integrerar en fullständig och detaljerad uppsättning funktioner och tjänster som krävs av läkare för komplett hjärt-analys, riskbedömning, tidigt diagnos, behandling och uppföljning över tid.

Abstract

Kardiovaskulära sjukdomar (hjärtklaffarna) är den ledande dödsorsaken i hela världen. Totala risken att utveckla CVD bestäms av den kombinerade effekten av olika riskfaktorer (t.ex. diabetes, högt blodtryck, ohälsosam kost, tobak, stress, etc.) som ofta samexistera och agerar multiplicatively . De flesta hjärtklaffarna kan förebyggas genom en tidig identifiering av de högsta riskfaktorerna och lämplig behandling. Skiktningen av kardiovaskulära riskfaktorer omfattar en rad olika parametrar och tester att specialister använder i sin kliniska praktik. Förutom riskstratifiering för hjärt-(CV) ger ambulatorisk blodtryck övervakning (ABPM) också relevant information för diagnostik och behandling. Detta arbete presenterar en lista över protokoll som bygger på Hydra plattform, ett webbaserat system för kliniska beslutsstöd som omfattar en uppsättning funktioner och tjänster som krävs för fullständig hjärt-analys, riskbedömning, tidig diagnos , behandling och uppföljning av patienter över tid. Programmet innehåller verktyg för inmatning och hantera omfattande patientdata, organiserade i olika checkups att följa utvecklingen över tid. Det har också en skiktning verktyg att beräkna en riskfaktor för CV som baseras på flera risk stratifiering tabeller av referens. Programmet innehåller dessutom ett verktyg som innehåller ABPM analys och tillåter utvinning av värdefull information genom att kontrollera blodtrycket över en viss tidsperiod. Avslutningsvis sammanfattar rapporteringstjänsten den mest relevanta informationen i en uppsättning rapporter som stöd kliniker i deras kliniska beslutsprocessen.

Introduction

Kardiovaskulära sjukdomar (hjärtklaffarna) är en grupp av sjukdomar i cirkulationsorganen som utgör den vanligaste orsaken till funktionsnedsättning och för tidig död i hela world1,2. Enligt World Health Organization (WHO), dog uppskattningsvis 17,7 miljoner människor av hjärtklaffarna 2015 representerar 31% av alla globala dödsfall1,2. Det finns många riskfaktorer för skador på hjärtklaffarna, inklusive beteendemässiga faktorer som tobaksbruk, ohälsosam kost, skadlig konsumtion av alkohol och otillräcklig fysisk aktivitet samt fysiologiska faktorer, inklusive höjt blodtryck (hypertoni), ett högt kolesterol eller förhöjda blodsocker, bland annat2,3. Hypertoni utgör en stor riskfaktor för tidig hjärt-kärlsjukdom, ansvara för att en hög nivå av kardiovaskulär morbiditet och mortalitet4,5. Dessutom är det beräknat att förekomsten av hypertension hos vuxna i industriländer är nästan 40%6,7,8. Det är dock fortfarande ofta oupptäckt, underbehandlad och dåligt kontrollerade3,4.

CVD är ett stort folkhälsoproblem som innebär en betydande ekonomisk börda på någon viss hälso-och system-6. Tidig identifiering av den högsta kardiovaskulära risker och lämplig behandling kan förhindra kliniska händelser och förtida dödsfall4,5. Därför finns det märkbar hälsa och ekonomiska vinster kopplade till utförligt och noggrant spåra alla dessa faktorer. Totala risken för att utveckla en CVD bestäms av den kombinerade effekten av kardiovaskulära riskfaktorer2,4,5, som ofta samexistera och agera multiplicatively. En totalt-riskstrategi är därför lämpligt för tidig upptäckt, liksom när det gäller kliniska beslutsfattandet på intensiteten av förebyggande insatser. Således, funktionshinder, tidig dödlighet och sjuklighet skulle kunna minskas och livskvalitet förbättras hos individer med en förhöjd totala CVD risk2.

Diagnos av hjärtklaffarna bestäms av analys av en rad parametrar som samlas av olika förfaranden som används av läkare i sin kliniska praktik. Bedömningen av dessa parametrar tillåter uträkningen av en total CV riskfaktor som är användbart för diagnostik och behandling ändamål2,4,5. Utöver skiktningen av CV risker ger ambulatorisk blodtryck övervakning (ABPM)9 också värdefull information. ABPM testet tillåter spårning av patientens blodtryck (BP) under sina dagliga rutiner, att undvika påverkan av kliniska inställningen (vit rock syndrom). Därmed erhålls en tillförlitlig uppsättning mätningar, möjliggör utvinning av ytterligare information som stöder den kliniska beslutsprocessen.

Därför innebär analysen av det kardiovaskulära systemet en stor mängd data, som medför en omständlig och tidskrävande uppgift som komplicerar diagnostik och behandling recept. I detta avseende skulle tillgängligheten av patientens profil som samlar alla data som behövs tillsammans med en uppsättning automatiserade tjänster att extrahera nödvändig information vara en betydande förbättring att vägleda kliniker i sin beslutsprocess. Bortsett från detta, tillgången till en tillgänglig plattform som centraliserar alla patientinformation inte bara möjliggör samarbete mellan olika specialister från olika platser men också tillåter diskussion av diskutabelt fall och ger tillförlitlig diagnoser.

Under senare år har ökat användningen av datorbaserade program och telemedicin avsevärt, spelar en viktig roll i att förbättra människors hälsa och välfärd i alla sektorer av befolkningen. Detta beror på deras förmåga att extrahera relevant och användbar information för tidig diagnos och behandling av flera sjukdomar10. Användningen av dessa verktyg förbättrar kvaliteten på hälso-och sjukvårdstjänster, således bekvämt och tillförlitligt sätt tillgodose patientens efterfrågan samt minska kostnader11. Som referens, har global imaging-baserade förfaranden ökat avsevärt, med tanke på den ökande tillgången till medicinsk utrustning och mer sofistikerade inspelningsenheter. Därför Lundberg et al. 12 föreslås ett telemedicinska verktyg för att bedöma digital bildkvalitet och avtalet mellan examinatorer i fältet i otorhinolaryngologi. Ortega m.fl. 13 utvecklat SIRIUS, en datorstödd diagnos ram för analys av retinal bilder. Novo o.a. 14 även presenteras deras plattform för analys av retinal mikrocirkulationen i kombination med halspulsådern macrocirculation.

Vad gäller CV bedömning varit det en stadig ökning av antalet verktyg tillgängliga genom åren. Några av verktygen är utformade för att förutsäga risk för kardiovaskulär sjukdom — såsom föreslagits av Paredes et al. -verktyg 15 — eller att beräkna risk online genom att genomföra den algoritm som föreslagits av Goff o.a. 16 enligt riktlinjer för bedömning av kardiovaskulär risk att beräkna 10-års risken för hjärtsjukdom. Andra system är utformade för att användas med mobiltelefoner, såsom förslaget av Sufi o.a. 17 som identifierar sjukdomar från kroppen sensorer, enheten designad av Lin et al. 18 för att spåra ELECTROCARDIOGRAMEN för att upptäcka förekomsten av onormal rytmer och skicka ett larm, app från Lee et al. 19 för övervakning av andning och puls värden medan en person som utövar eller programmet genomförs av Kang och Park20 för att hantera förhöjt blodtryck på grundval av kliniska riktlinjer.

De tillgängliga hjälpprogram är främst utformade för att tillgodose patientens efterfrågan i specifika scenarier. Däremot, beskrivs den här artikeln ett protokoll baserat på Hydra21, en plattform som fokuserade på analysen av det kardiovaskulära systemet, som är utformad helt stödja specialister i deras kliniska beslutsprocessen. Detta verktyg innehåller en uppsättning av funktioner och tjänster som läkare krävs för tillförlitliga hjärt-analys inklusive riskbedömning, tidig diagnos, behandling recept och övervakning av patienter över tid. Därför finns det ett verktyg för input och hantering av patientuppgifter som registrerats i olika checkups. Sedan ger en skiktning verktyg automatiskt en CV riskfaktor baserat på olika risk stratifiering bordlägger av referens. Utöver detta kan verktyget ABPM utvinning av värdefull information från analysen av blodtryck inspelningar över en viss tidsperiod. Slutligen sammanfattas den mest relevanta informationen i en uppsättning rapporter att vägleda kliniker i diagnos och korrekt behandling recept. På detta sätt leder beskrivna protokollet till en förbättring i fullständig hjärt-analys stöder en tillförlitlig diagnos och korrekt behandling. Dessutom tillåter presenteras plattformen samarbete mellan experter, därigenom främja klinisk forskning.

Protocol

Alla förfaranden genomfördes under institutionellt godkända protokoll med patientens samtycke. 1. patienten och Checkup registrering Obs: Se figur 1. Gå till http://www.varpa.es/Hydra/ med en modern webbläsare. Använda ett befintligt konto som är associerad med en läkare för att Logga In till Hydra webbverktyget. Fyll i patientens registreringsformuläret inklusive patientens kod, …

Representative Results

Patienten registrering beskrivs i steg 1 genomförs genom att fylla i formuläret presenteras i figur 1. När användaren registrerar en ny patient, ansökan rör sig framåt att införa den första checkup, som tillåter inmatning av omfattande patientdata. Figur 2 visar en skärmdump av den första formen av checkup informationen. När Nästa knappen klickas, ansökan rör sig framåt till formuläret för andr…

Discussion

Tidig identifiering och övervakning av olika kardiovaskulära riskfaktorer tillsammans med en lämplig behandling är avgörande för att förebygga hjärt-kärlsjukdomar och förtida dödsfall. I den dagliga kliniska rutinen har kliniker att hantera stora mängder olika information att kontrollera alla olika variabler och parametrar som påverkar cirkulationssystemet. Därför är det en omständlig och tidskrävande uppgift som komplicerar diagnostik och behandling recept.

De föreslagna pr…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Detta arbete stöds av Instituto de Salud Carlos III av den spanska regeringen och den Europeiska regionala utvecklingsfonden (ERUF) genom den PI14/02161 och DTS15/00153 forskningsprojekten och Xunta de Galicia, Centro singular de investigación de Galicia ackreditering 2016 – 2019 Ref. ED431G/01; och Grupos de Referencia Competitiva, Ref. ED431C 2016-047.

Materials

Computer with color screen N/A N/A
Internet connection N/A N/A
Modern web broser N/A N/A Google Chrome, Internet Explorer, Safari, Fierfox, etc.
Blood pressure monitor Spacelabs N/A Spacelabs 90217

References

  1. Stamler, J., Stamler, R., Neaton, J. D. Blood pressure, systolic and diastolic, and cardiovascular risks: US population data. Archives of Internal Medicine. 153 (5), 598-615 (1993).
  2. Kannel, W., Wilson, P. An update on coronary risk factors. Medical Clinics of North America. 79 (5), 951-971 (1995).
  3. Tarride, J. E., et al. A review of the cost of cardiovascular disease. The Canadian Journal of Cardiology. 25 (6), 195-202 (2009).
  4. Wolf-Maier, K., et al. Hypertension prevalence and blood pressure levels in 6 European countries, Canada, and the United States. The Journal of American Medical Association. 289 (18), 2363-2369 (2003).
  5. Kearney, P., Whelton, M., Reynolds, K., Muntner, P., Whelton, P., He, J. Global burden of hypertension: analysis of worldwide data. The Lancet. 365 (9455), 217-223 (2005).
  6. Hermida, R., Smolensky, H., Ayala, E., Portaluppi, F. Ambulatory Blood Pressure Monitoring (ABPM) as the reference standard for diagnosis of hypertension and assessment of vascular risk in adults. Chronobiology International. 32 (10), 1329-1342 (2015).
  7. Field, M. . Telemedicine: A Guide to Assessing Telecommunications in Health Care. , (1996).
  8. Charles, B. Telemedicine can lower costs and improve access. Healthcare Financical Management. 54 (4), 66-69 (2000).
  9. Lundberg, T., Westman, G., Hellstrom, S., Sandstrom, H. Digital imaging and telemedicine as a tool for studying inflammatory conditions in the middle ear – evaluation of image quality and agreement between examiners. International Journal of Pediatric Otorhinolaryngoly. 72 (1), 73-79 (2008).
  10. Ortega, M., Barreira, N., Novo, J., Penedo, M., Pose-Reino, A., Gómez-Ulla, F. Sirius: a web-based system for retinal image analysis. International Journal of Medical Informatics. 79 (10), 722-732 (2010).
  11. Novo, J., Rouco, J., Barreira, N., Ortega, M., Penedo, M. G., Campilho, A. Wivern: a Web-Based System Enabling Computer-Aided Diagnosis and Interdisciplinary Expert Collaboration for Vascular Research. Journal of Medical and Biological Engineering. 37 (6), 920-935 (2017).
  12. Paredes, S., Rocha, T., de Carvalho, P., Henriques, J., Morais, J. Matlab tool for cardiovascular disease risk prediction. Experiment@ International Conference (exp.at’ 13). , 190-191 (2013).
  13. Goff, D., et al. 2013 ACC/AHA Guideline on the Assessment of Cardiovascular Risk. Circulation. 137 (11), (2013).
  14. Sufi, F., Khalil, I., Tari, Z. A cardiod based technique to identify cardiovascular diseases using mobile phones and body sensors. Conference Proceedings IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. 2010, 5500-5503 (2010).
  15. Lin, C. T., et al. An intelligent telecardiology system using a wearable and wireless ECG to detect atrial fibrillation. IEEE Transactions on Information Technology in Biomedicine. 14 (3), 726-733 (2010).
  16. Lee, H., Wang, W., Lu, S., Wu, B., Ko, L. Home-based mobile cardio-pulmonary rehabilitation consultant system. Conference Proceedings IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. , 989-992 (2011).
  17. Kang, H., Park, H. Development of hypertension management mobile application based on clinical practice guidelines. Studies in Health Technology and Informatics. 210, 602-606 (2015).
  18. Novo, J., Hermida, A., Ortega, M., Barreira, N., Penedo, M. G., López, J. E., Calvo, C. Hydra: A web-based system for cardiovascular analysis, diagnosis and treatment. Computer methods and programs in biomedicina. 139, 61-81 (2017).
  19. Janes, H., Pepe, M., Gu, W. Assessing the value of risk predictions by using risk stratification tables. Annals of Internal Medicine. 149 (10), 751-760 (2008).
  20. Mancia, G., et al. 2007 Guidelines for the management of arterial hypertension: the Task Force for the Management of Arterial Hypertension of the European Society of Hypertension (ESH) and of the European Society of Cardiology (ESC). Journal of Hypertension. 25 (6), 1105-1187 (2007).
  21. Grundy, S., Brewer, H., Cleeman, J., Smith, S., Lenfant, C. Definition of metabolic syndrome: report of the National Heart, Lung, and Blood Institute/American Heart Association Conference on scientific issues related to definition. Circulation. 109 (3), 433-438 (2004).
  22. Conroy, R., et al. Estimation of ten-year risk of fatal cardiovascular disease in Europe: the SCORE project. European Heart Journal. 24 (11), 987-1003 (2003).
  23. Kannel, W., McGee, D., Gordon, T., et al. A general cardiovascular risk profile: the Framingham study. American Journal of Cardiology. 38 (1), 46-51 (1976).
check_url/fr/58132?article_type=t

Play Video

Citer Cet Article
Ramos, L., Novo, J., Barreira, N., Rouco, J., Penedo, M. G., Ortega, M. Hydra, a Computer-Based Platform for Aiding Clinicians in Cardiovascular Analysis and Diagnosis. J. Vis. Exp. (139), e58132, doi:10.3791/58132 (2018).

View Video