Summary

Hydra, en Computer-baseret Platform til medvirken klinikere i hjerte-kar-analyse og diagnose

Published: September 26, 2018
doi:

Summary

Denne artikel præsenterer en protokol baseret på Hydra-et web-baseret system til klinisk beslutningsstøtte, der integrerer et fuldstændigt og detaljeret sæt af funktioner og tjenester, der kræves af læger for komplet hjerte-kar-analyse, risikovurdering, tidligt diagnose, behandling og kontrol over tid.

Abstract

Hjerte-kar-sygdomme (lidelser) er den førende dødsårsag i hele verden. Den samlede risiko for at udvikle CVD bestemmes af den kombinerede effekt af forskellige kardiovaskulære risikofaktorer (fx diabetes, forhøjet blodtryk, usund kost, rygning, stress, osv.), almindeligvis sameksistere, og handle multiplicatively . De fleste lidelser kan forebygges ved en tidlig identifikation af de højeste risikofaktorer og en passende behandling. Stratificering af kardiovaskulære risikofaktorer omfatter en bred vifte af parametre og prøver at specialister bruger i deres kliniske praksis. Ud over hjerte-kar-(CV) risiko stratificering giver Ambulant blodtryk overvågning (ABPM) også relevante oplysninger til diagnosticering og behandling. Dette arbejde præsenterer en liste over protokoller baseret på Hydra platform, en web-baseret system til klinisk beslutningsstøtte, som indeholder et sæt af funktioner og tjenester, som er nødvendige for fuldstændig hjerte-kar-analyse, risikovurdering, tidlig diagnose , behandling og overvågning af patienter over tid. Programmet omfatter værktøjer til indlæsning og administration af omfattende patientdata, organiseret i forskellige checkups at spore udviklingen over tid. Det har også en risiko stratificering værktøj til at beregne en CV risikofaktor baseret på flere risiko stratificering tabeller for reference. Programmet indeholder desuden en værktøj at indlemmer ABPM analyse og tillader udvinding af værdifulde oplysninger ved at overvåge blodtryk over en bestemt periode. Endelig opsummerer rapporteringstjenesten de mest relevante oplysninger i en række rapporter om, at støtte klinikere i deres kliniske beslutningsproces.

Introduction

Hjerte-kar-sygdomme (lidelser) er en gruppe af sygdomme i kredsløbsorganer, der udgør den hyppigste årsag til invaliditet og for tidlig død over hele verden1,2. Ifølge World Health organisation (WHO), døde en anslået 17,7 millioner mennesker af lidelser i 2015, svarende til 31% af alle dødsfald på verdensplan1,2. Der er mange risikofaktorer for lidelser, herunder adfærdsmæssige faktorer som tobaksrygning, en usund kost, skadelig brug af alkohol og utilstrækkelig fysisk aktivitet samt fysiologiske faktorer, herunder rejst blodtryk (hypertension), højt kolesteroltal eller forhøjet blodsukker, blandt andre2,3. Hypertension repræsenterer en væsentlig risikofaktor for præmatur hjerte-kar-sygdom, er ansvarlige for et højt niveau for kardiovaskulær morbiditet og dødelighed4,5. Det anslås endvidere, at forekomst af hypertension blandt voksne i de udviklede lande er næsten 40%6,7,8. Det er imidlertid meget uopdaget, underbehandlet og dårligt kontrolleret3,4.

CVD er et stort folkesundhedsproblem, hvilket medfører en betydelig økonomisk byrde på enhver given sundhedspleje system6. Tidlig identifikation af højeste kardiovaskulære risici og passende behandling kan forhindre kliniske hændelser og for tidlige dødsfald4,5. Derfor er der mærkbar sundhedsmæssige og økonomiske gevinster knyttet til omfattende og grundigt sporing af alle disse faktorer. Den samlede risiko for at udvikle en CVD bestemmes af den kombinerede effekt af kardiovaskulære risikofaktorer2,4,5, som almindeligt sameksistere, og handle multiplicatively. En alt-risiko tilgang er derfor tilrådeligt for tidlig påvisning, såvel som for kliniske beslutningsproces på intensiteten af forebyggende interventioner. Således sygelighed, tidlig dødelighed og invaliditet kan reduceres og livskvaliteten kan forbedres i individer med et ophøjet samlede CVD risiko2.

Diagnosticering af denne bestemmes ved analyse af en række parametre, der er indsamlet af forskellige procedurer anvendes af læger i deres kliniske praksis. Vurderingen af disse parametre giver mulighed for beregning af en total CV risikofaktor, som er nyttig til diagnosticering og behandling formål2,4,5. Ud over stratificering af CV risici giver Ambulant blodtryk overvågning (ABPM)9 også værdifulde oplysninger. ABPM test giver mulighed for sporing af patientens blodtryk (BP) under deres daglige rutine, at undgå påvirkning af de kliniske omgivelser (hvid frakke syndrom). Dermed opnås en pålidelig sæt af målinger, tillader udvinding af yderligere oplysninger, der understøtter den kliniske beslutningsproces.

Analysen af det kardiovaskulære system indebærer derfor en stor mængde data, som medfører en kedelig og tidskrævende opgave, der komplicerer diagnose og behandling recept. I denne henseende, ville tilgængeligheden af en patients fuldt profil, der samler alle de krævede data sammen med en række automatiske tjenester til at udtrække de nødvendige oplysninger være en væsentlig forbedring til at vejlede klinikere i deres beslutningsproces. Bortset fra dette, tilgængeligheden af en tilgængelig platform, der centraliserer alle patientinformation ikke kun giver mulighed for samarbejde mellem forskellige specialister fra forskellige steder, men også giver mulighed for diskussion af diskutabel tilfælde og giver pålidelig diagnoser.

I de seneste år, er anvendelse af computer-baserede programmer og telemedicin steget betydeligt, spiller en vigtig rolle for at forbedre befolkningens sundhed og velfærd i alle sektorer af befolkningen. Dette er på grund af deres evne til at udtrække relevante og nyttige oplysninger for tidlig diagnose og behandling af flere sygdomme10. Brugen af disse værktøjer forbedrer kvaliteten af sundhedsydelser, således nemt og pålideligt opfylder patient efterspørgsel samt reducere omkostningerne11. Som reference, er antallet af globale imaging-baserede procedurer steget betydeligt, da den øgede tilgængelighed af medicinsk udstyr og mere avancerede hentningsenheder. Derfor Lundberg et al. 12 foreslås en telemedicin værktøj til at vurdere digital billedkvalitet og aftalen mellem eksaminatorer inden for otorhinolaryngology. Ortega et al. 13 udviklet SIRIUS, en computer-aided diagnose ramme for analysen af retinale billeder. Novo et al. 14 præsenterede i kombination med carotis macrocirculation også deres platform til analyse af retinale mikrocirkulationen.

Med hensyn til CV vurdering, har der været en støt stigning i antallet af værktøjer tilgængelige gennem årene. Nogle af funktionerne er designet til at forudsige risiko for hjerte-kar-sygdom – såsom værktøjet foreslået af Paredes et al. 15 — eller til at beregne risikoen online ved at gennemføre den algoritme, der er foreslået af Goff et al. 16 ifølge en vejledning om vurderingen af hjerte-kar-risiko til at beregne 10-års risikoen for hjertesygdom. Andre systemer er designet til at bruges sammen med mobiltelefoner, såsom forslaget om Sufi et al. 17 der identificerer sygdomme fra kroppen sensorer, den indretning, designet af Lin et al. 18 for sporing elektrokardiogram for at påvise tilstedeværelsen af unormale rytmer og sende en alarm, app fra Lee et al. 19 for overvågning af vejrtrækning og puls værdier mens en person udøver eller programmet gennemføres af Kang og Park20 for at administrere forhøjet blodtryk på grundlag af kliniske retningslinjer.

De tilgængelige værktøjer er primært designet til at imødekomme patientens efterspørgslen i bestemte scenarier. På den anden side beskrives i denne artikel en protokol baseret på Hydra21, en platform med fokus på analyse af det kardiovaskulære system, der er designet udelukkende til at støtte specialister i deres kliniske beslutningsproces. Dette værktøj indeholder et sæt af funktioner og tjenester, der læger kræver for pålidelig kardiovaskulære analyse herunder risikovurdering, tidlig diagnose, behandling recept og overvågning af patienter over tid. Derfor er der et værktøj til input og forvaltning af patientdata indspillet i forskellige checkups. Derefter, en risiko stratificering værktøj automatisk giver en CV risikofaktor baseret på forskellige risiko stratificering tabeller for reference. Ud over dette tillader ABPM analyseværktøj udvinding af værdifulde oplysninger fra analysen af blodtryk indspilninger over en bestemt periode. Endelig, de mest relevante oplysninger er opsummeret i en række rapporter om, at vejlede klinikere i diagnosticering og korrekt behandling recept. På denne måde fører den beskrevne protokol til en forbedring i komplet kardiovaskulære ende støtte en pålidelig diagnose og passende behandling. Derudover præsenteres platformen giver mulighed for samarbejde blandt eksperter, derved at fremme klinisk forskning.

Protocol

Alle procedurer blev gennemført under institutionelt godkendte protokoller med patientens samtykke. 1. patienten og helbredsundersøgelse registrering Bemærk: Se figur 1. Gå til http://www.varpa.es/Hydra/ ved hjælp af enhver moderne webbrowser. Bruge en eksisterende konto tilknyttet en læge til at Log In til værktøjet Hydra. Patient registrering formularen herunder patient kode, dato…

Representative Results

Patient registrering beskrevet i trin 1 udføres ved at udfylde formen præsenteret i figur 1. Når brugeren registrerer en ny patient, programmet bevæger sig fremad til at indføre den første helbredsundersøgelse, som giver mulighed for input af omfattende patientdata. Figur 2 viser et screenshot af den første form for checkup oplysninger. Når der klikkes på knappen næste , programmet bevæger sig fremad …

Discussion

Tidlig identifikation og overvågning af forskellige kardiovaskulære risikofaktorer sammen med en relevant behandling er afgørende for forebyggelse af hjerte-kar-sygdomme og for tidlig død. I den daglige kliniske rutine har klinikere til at håndtere store mængder af forskelligartede oplysninger til at kontrollere alle de forskellige variabler og parametre, der påvirker kredsløbssygdomme. Derfor er det en kedelig og tidskrævende opgave, der komplicerer diagnose og behandling recept.

De …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Dette arbejde støttes af Instituto de Salud Carlos III i den spanske regering og den europæiske fond for Regionaludvikling (EFRU) gennem PI14/02161 og DTS15/00153 forskningsprojekter og galiciske, Centro ental de investigación de Galicia akkreditering 2016 – 2019 Ref. ED431G/01; og 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).

Play Video

Cite This 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