المريض الموجهة تسجيل لتخطيط القلب ثلاثي الأقطاب الرصاص باستخدام الساعة الذكية مع وظيفة ECG
Summary
نحن نقوم بوصف بروتوكول للتسجيل الموجه من المريض لتخطيط القلب ثلاثي الأقطاب الرصاص من قبل الساعة الذكية التي تعمل بشكل مماثل لاينتهوفن يؤدي من كهربي القياسية. وهذا يمكن المرضي من تسجيل كهربي بأنفسهم مباشره بعد ظهور الاعراض.
Abstract
ويشكل عدم انتظام ضربات القلب وامراض القلب والشرايين مشكله رئيسيه في الصحة العامة في البلدان المتقدمة. أحد الأهداف الرئيسية في الطب الوقائي هو الحد من وفاه القلب والاوعيه الدموية عن طريق الكشف المبكر عن الرجفان الأذيني (AF) ، والذي قد يسبب السكتة الدماغية ، أو الكشف المبكر عن نقص التروية القلبية التي تهدد الحياة في متلازمة الشريان التاجي الحاد. الكشف عن عدم انتظام ضربات القلب غالبا ما يكون صعبا إذا ظهرت الاعراض عندما يكون المرضي ليس لديهم فرصه لاجراء التخطيط الكهربي الكهربائي (ECG) الاختبار التشخيصي ، أو إذا كانت فتره المراقبة قصيرة أو زيارة فورية للطبيب غير ممكن. Smartwatches وغيرها من الاجهزه يمكن ارتداؤها قادره علي تسجيل واحده الرصاص تخطيط القلب ، ولكن تخطيط القلب واحد الرصاص غالبا ما تكون غير كافيه لتشخيص اضطرابات القلب والاوعيه الدموية. حتى التشخيص من التركيز البؤري التلقائي يمكن ان يكون صعبا مع المعلومات فقط من واحد الرصاص القطبين ECG. بعض الاجهزه الذكية استخدام فوتوبليثيسموجرافي للكشف عن إيقاع القلب, ولكن هذه التقنية لا يمكن الا ان تعطي تلميحات غير مباشره من إيقاع القلب الكامنة, عرضه للتدخلات, ولا يمكن استخدامها للكشف عن نقص ترويه العضلات. وهناك ثلاثه الرصاص القطبين ECG مثل اينتهوفن يؤدي المستخدمة في ECGs العادية يمكن ان تضيف معلومات مفيده فيما يتعلق بالكشف عن عدم انتظام ضربات القلب أو حتى تشخيص الامراض القلبية الوعائية الأخرى مثل نقص التروية. لذلك ، فاننا نقوم بوصف بروتوكول للتسجيل الموجه من المريض لتخطيط كهربية القلب ثلاثي الرصاص اينتهوفن باستخدام ساعة ذكية.
Introduction
Smartwatches أو غيرها من ما يسمي “الاجهزه القابلة للارتداء” تظهر شعبيه متزايدة وارتفاع حاد في الاستخدام اليومي في البلدان الغربية. ما يقرب من 80 ٪ من الأميركيين الأمريكيين يملكون الهاتف الذكي وأكثر من 10 ٪ لديهم ساعة ذكية1. بسبب جهاز استشعار فوتوبليثيسموجرافيك باستخدام الصمام الخفيفة والفوتودات ، يمكن لبعض smartwatches تسجيل تردد النبض والمخالفات1. تمكن هذه الميزة الكشف عن عدم انتظام ضربات القلب ، وخاصه AF ، مع دقه تشخيصيه عاليه2،3. للكشف عن عدم انتظام ضربات القلب الحقيقية ، والمحمولة ، وأجهزه تخطيط القلب يمكن ارتداؤها تم تطويرها لتمكين الهاتف الذكي بمساعده التسجيلات ECG. ومع ذلك ، فان هذه الاجهزه تسمح بالتسجيل المنشط لكهربي فقط إذا كان امتثال المرضي لحمل جهاز تخطيط القلب مرتفعا للغاية4،5،6،7.
التالي ، فان الاداه المثلي للمراقبة الطبية للمريض ان يكون جهاز ذكي للاستخدام اليومي. بعض الجيل الأخير smartwatches تمكين تسجيل ECG أحاديه الرصاص مقارنه بالرصاص ثنائي القطب اينتهوفن I من تخطيط القلب 12 قناه القياسية باستخدام المؤخر للساعة كما ايجابيه والتاج كما القطب السالب8. يتم التحكم بالمريض وتنشيطه في حاله حدوث الاعراض. بعد ذلك ، يقوم أحد التطبيقات بإنشاء وثيقة PDF لمزيد من التحليل من قبل اخصائي الرعاية الصحية. ومع ذلك ، باستخدام تخطيط كهربية القلب واحد فقط للتمييز من موجات P لتشخيص إيقاع الجيوب الانفيه هو في بعض الأحيان غير كافيه9 للكشف عن موجه ع وغالبا ما يتطلب تخطيط القلب متعددة الرصاص5. الاضافه إلى ذلك ، تسجيل ECG متعدد القناات إلزامي لتشخيص معظم الامراض القلبية الهيكلية الحاده أو المزمنة مثل احتشاء عضله القلب (MI) ، الانسداد الرئوي ، أو علامات قصور القلب الحاد.
أكثر من 100 سنه مضت ، وضعت اينتهوفن طريقه لتسجيل القطبين 3-قناه ECG10. هذا ECG ثلاث قنوات يوفر الفرصة لتحديد محور القلب الكهربائية وربما نقص التروية القلبية أيضا ، وخصوصا في المناطق السفلي من عضله الام11. ولذلك ، في الممارسة اليومية السريرية ثنائي القطب اينتهوفن يؤدي الأول-الثالث هي أجزاء أساسيه من تخطيط القلب 12-الرصاص وتمكين نبضات تحديد النبض أو الكشف عن نقص التروية القلبية.
وقد تحسن التشخيص المبكر وخاصه العلاج المبكر لاحتشاء عضله القلب بشكل كبير خلال العقود الاخيره. ومع ذلك ، وخاصه في وقت مبكر بعد ظهور الاعراض ، يتردد العديد من المرضي في الاتصال بالمساعدة المهنية. التالي ، فان الاتصال الطبي الأول وبدء العلاج المناسب غالبا ما يتاخر12. تسجيل ونقل ECG الموجهة للمريض في وقت مبكر بعد ظهور الاعراض قد يسرع العلاج المحدد التالي تمكين أفضل نتيجة المريض7. حتى الآن ، والكشف عن نقص التروية من قبل الاجهزه الذكية محدوده ، لان أساسا واحده الرصاص (اينتهوفن I) ، أو كما هو الحال في دراستنا ، يمكن تسجيل القصوى ثلاثه الرصاص (اينتهوفن) ECGs ، والتي تمثل فقط منطقه محدوده من عضله الام.
استخدمت العديد من الدراسات الاجهزه الموجهة للمرضي مثل مسجلات ECG المحمولة ، والهواتف الذكية ، ومؤخرا جدا smartwatches ، للكشف عن AF في مرضي القلب1،2،5،9. استخدمت دراسة القلب التفاح والمحاكمة AF ووتش الاستشعار فوتوبليثيسموجرافيك LED الخفيفة من الساعة الذكية للكشف عن النبض غير النظامية أو المتغيرة ، والتي ترتبط مع عدم انتظام النظم مثل AF1،2. وكانت نوعيه الإشارات غير الكافية هي العامل المقيد في هذه التجارب ، مما ادي إلى ارتفاع معدل التسرب2. آخر ساعة ذكية المحاكمة تستخدم فوتوبليثيسموجرافي للكشف عن التركيز البؤري التلقائي ، ولكن أيضا أظهرت انخفاض دقه التشخيص مقارنه مع ECGs العادية13.
الكشف عن التركيز البؤري التلقائي عن طريق تسجيل مخالفات النبض هو العامل المقيد لفوتوبليثيسموجرافي ، لان نبضات القلب المتغيرة بسبب سيستوليس اضافيه أو عدم انتظام ضربات الجيوب الانفيه قد تسبب أيضا مخالفات النبض. التالي ، فان تسجيل تخطيط كهربية القلب بواسطة الهاتف الذكي أو سمارتواتش قد يزيد من حساسية وخصوصية الكشف عن اضطرابات النظم. يمكن للعديد من الاجهزه المتوافقة مع الهواتف الذكية تسجيل تخطيط كهربية القلب أحادي القطب يحاكي اينتهوفن الرصاص الأول5،9. في دراسة واحده ، تم استخدام جهاز ECG الهاتف الذكي ثنائي القطب لفحص AF9. في هذه المحاكمة ، والجهد الصغيرة من موجات P في الرصاص أديت إلى تحديد التركيز البؤري التلقائي غير صحيحه ، والحد عندما فقط ECG واحد الرصاص هو متاح9. كما تم اختبار أجهزه تخطيط القلب لفحص التركيز البؤري التلقائي في المرضي المستشفيات في عنابر القلب والشيخوخة5. وكانت الدقة التشخيصية للخوارزميات اليه فقط دون الأمثل والاضافيه 12-الرصاص ECGs غالبا ما تكون إلزاميه. معظم هذه الاجهزه لديها الحد من واحد فقط من الرصاص ECG تسجيل (اينتهوفن I) ، والتي ليست كافيه دائما لضمان عدم انتظام ضربات القلب أو الكشف عن أعاده الاستقطاب.
أظهرت واحده فقط من سلسله صغيره من خمسه مرضي ان تخطيط القلب التقليدية 12 الرصاص هو للتسجيل من قبل جهاز الهاتف الذكي ثنائي القطب التقليدية بعد تعديل لتسجيلات الرصاص أحاديه القطب مع علامات القلب والأسلاك مع مشابك التمساح4. وأظهرت انها التسجيلات ECG مع نوعيه اشاره جيده ، ولكن العامل المقيد هو الحاجة إلى تعديلات الجهاز الذي يعقد المريض الموجهة تسجيل الذاتي تخطيط القلب.
وعلي النقيض من ذلك ، أجرينا أول دراسة لتسجيل تخطيط كهربية القلب مع ساعة ذكية مع ثلاثه اينتهوفن ثنائي القطب يؤدي كدليل علي المفهوم في المواضيع الصحية. كنا قادرين علي إظهار درجه عاليه من الاتساق بين الخيوط الذكية ويؤدي اينتهوفن من تخطيط كهربية القلب القياسية باستخدام البروتوكول البسيط التالي.
Protocol
Representative Results
Discussion
تستخدم الاجهزه الذكية مثل الهواتف والsmartwatches بشكل متزايد في الحياة اليومية والرعاية الطبية1. هذه الاجهزه والتطبيقات الجديدة قد يكون لها تاثير كبير علي الوعي الصحي للسكان ، ولكن استخدامها الفعال يحتاج إلى اختبار في الدراسات8. علي حد علمنا ، كانت مجموعتنا الاولي لت…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ولم يتلق هذا البحث اي تمويل خارجي. نشكر ليزا تيدمان ، استر كرايست ، توبياس أنكى للحصول علي الدعم الفني.
Materials
| 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 |
References
- Turakhia, M. P., et al. Rationale and design of a large-scale, app-based study to identify cardiac arrhythmias using a smartwatch: The Apple Heart Study. American Heart Journal. 207, 66-75 (2019).
- Dorr, M., et al. The WATCH AF Trial: SmartWATCHes for Detection of Atrial Fibrillation. JACC Clinical Electrophysiology. 5 (2), 199-208 (2019).
- Hochstadt, A., et al. Continuous heart rate monitoring for automatic detection of atrial fibrillation with novel bio-sensing technology. Journal of Electrocardiology. 52, 23-27 (2019).
- Baquero, G. A., Banchs, J. E., Ahmed, S., Naccarelli, G. V., Luck, J. C. Surface 12 lead electrocardiogram recordings using smart phone technology. Journal of Electrocardiology. 48 (1), 1-7 (2015).
- Desteghe, L., et al. Performance of handheld electrocardiogram devices to detect atrial fibrillation in a cardiology and geriatric ward setting. Europace. 19 (1), 29-39 (2017).
- Samol, A., et al. Prevalence of unknown atrial fibrillation in patients with risk factors. Europace. 15 (5), 657-662 (2013).
- Nigolian, A., Dayal, N., Nigolian, H., Stettler, C., Burri, H. Diagnostic accuracy of multi-lead ECGs obtained using a pocket-sized bipolar handheld event recorder. Journal of Electrocardiology. 51 (2), 278-281 (2018).
- Foster, K. R., Torous, J. The Opportunity and Obstacles for Smartwatches and Wearable Sensors. IEEE Pulse. 10 (1), 22-25 (2019).
- Lau, J. K., et al. iPhone ECG application for community screening to detect silent atrial fibrillation: a novel technology to prevent stroke. International Journal of Cardiology. 165 (1), 193-194 (2013).
- Einthoven, W., Fahr, G., De Waart, A. On the direction and manifest size of the variations of potential in the human heart and on the influence of the position of the heart on the form of the electrocardiogram. American Heart Journal. 40 (2), 163-211 (1950).
- Burch, G. E. History of precordial leads in electrocardiography. European Journal of Cardiology. 8 (2), 207-236 (1978).
- Leslie, W. S., Urie, A., Hooper, J., Morrison, C. E. Delay in calling for help during myocardial infarction: reasons for the delay and subsequent pattern of accessing care. Heart. 84 (2), 137-141 (2000).
- Tison, G. H., et al. Passive Detection of Atrial Fibrillation Using a Commercially Available Smartwatch. JAMA Cardiology. 3 (5), 409-416 (2018).
- Samol, A., et al. Recording of Bipolar Multichannel ECGs by a Smartwatch: Modern ECG Diagnostic 100 Years after Einthoven. Sensors (Basel). 19 (13), (2019).
- Avila, C. O. Novel Use of Apple Watch 4 to Obtain 3-Lead Electrocardiogram and Detect Cardiac Ischemia. Permanente Journal. 23, (2019).
