徐勇飛，霍亞南，沈思蘭，姚瑤，王玲萍，趙琳慧

（江西省人民醫(yī)院南昌醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院1.遠程會診中心；2.內(nèi)分泌骨質(zhì)疏松科；3.心電生理科；4.黨委辦公室；5.南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，南昌 330006）

根據(jù)聯(lián)合國2019年報道世界上老年人口達到7.03億，預(yù)計在2050年將達到15億[1]。中國老年人口增長迅速，在2019年底達到1.76億，占全國總?cè)藬?shù)12.6%[2]，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人口老齡化及生活方式改變，心血管疾病危險因素逐漸增加，導(dǎo)致心血管發(fā)病率持續(xù)上升。根據(jù)《中國心血管健康疾病與疾病報2020》推算（CerebroVaxcular Disease，CVD）現(xiàn)患人數(shù)3.3億[3]。CVD是目前全球居民主要致死原因之一[4]。給社會及個人帶來嚴重的經(jīng)濟負擔(dān)。心率失常是導(dǎo)致心臟病患者發(fā)病和死亡的主要原因之一[5]，根據(jù)心電圖ECG對心率失常進行分類對冠心病的預(yù)防和診斷至關(guān)重要[6-7]。遠程心電監(jiān)測基于心電云平臺，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行遠距離心電信號監(jiān)測，實時診斷并傳回異常信息的智能化網(wǎng)絡(luò)心電監(jiān)護。院前遠程心電監(jiān)測對CVD高危患者的優(yōu)勢尤為明顯[8]。人工智能（Artificial Intelligence，AI）化的遠程心電監(jiān)測可以實現(xiàn)自動分析全導(dǎo)聯(lián)心電圖，并能準(zhǔn)確地識別心搏和形態(tài)聚類并發(fā)出預(yù)警報告。通過AI遠程心電監(jiān)測可以提高心律失常檢出率，降低心率失常的漏診率及誤診率，早期發(fā)現(xiàn)心率失常和防治心血管相關(guān)疾病。本文就人工智能化的遠程心電監(jiān)測臨床應(yīng)用與現(xiàn)狀進行綜述。

1 人工智能化的遠程心電監(jiān)測國內(nèi)外研究進展

遠程心電監(jiān)測首次是由Daniel David于1988年建立的電話心電遠程監(jiān)測（Tele Telephone ECG TTECG）。隨著互聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療科技的迅速發(fā)展，遠程心電監(jiān)測建立了以家庭為單位的心電監(jiān)測和遠程健康系統(tǒng)，并應(yīng)用于基層醫(yī)療機構(gòu)，在院前急救、院外診斷發(fā)揮著重要的作用。近年來，國家衛(wèi)生研究所將使用數(shù)字技術(shù)的實用試驗作為優(yōu)先事項[9]。人工智能的應(yīng)用和相關(guān)研究逐漸增加，同時人工智能已成為發(fā)達國家的國家戰(zhàn)略，廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)影像、營養(yǎng)學(xué)、醫(yī)院管理、健康管理、心電監(jiān)測、病理學(xué)和診療活動等相關(guān)醫(yī)療領(lǐng)域。

1.1 國外人工智能化遠程心電監(jiān)測現(xiàn)狀Einthoven被譽為“心電圖之父”，在1903年發(fā)明的弦線式心電圖描記器，第一次記錄到人體心電圖，并于1906年通過電話線成功的傳輸了ECG信號。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，電極、無線連接和電池的發(fā)展促進了ECG模式的發(fā)展。例如：Meng在2006基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)建了一個用于遠程心電圖監(jiān)測的遠程心臟病學(xué)傳感器網(wǎng)絡(luò)[10]。Mustafa于2019開發(fā)一個輕量級的模型來有效和安全地處理心電圖信號，使心電圖信號可以在世界任何地方傳輸[11]。美國心臟協(xié)會的白皮書證實數(shù)字臨床試驗具有巨大的潛力[12]，例如：Emilly認為年齡是影響心電圖疾病的危險因素，提出人工智能(AI)預(yù)測的心電圖年齡可以作為心血管健康的一個衡量指標(biāo)[13]，Yao基于心電圖的AI算法進行了相關(guān)試驗研究[14]；AI應(yīng)用于ECG的研究逐漸增多。

1.2 國內(nèi)人工智能化遠程心電監(jiān)測現(xiàn)狀 我國的遠程心電監(jiān)測發(fā)展可以分電話傳輸、基于Internet的PC控制、GPRS移動通信遠程心電監(jiān)測3個階段。遠程心電監(jiān)測最早在1996年由福建省兩所醫(yī)院聯(lián)合醫(yī)院引入[15]，通過電話傳輸，對院外監(jiān)測人員進行監(jiān)測。李杰等[16]在2007年設(shè)計了一種基于Internet便攜式的可對患者進行遠程心電實時監(jiān)護的系統(tǒng)，實現(xiàn)了便攜式設(shè)計和數(shù)據(jù)的實時發(fā)送。朱劉松等[17]在2020年依托電信物聯(lián)網(wǎng)卡將終端采集數(shù)據(jù)通過4G信號傳送至基站，實時進行心電監(jiān)測。與其他國家相比，我國因為缺少平臺和管理等原因，遠程心電監(jiān)測技術(shù)處于推廣期[18]。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有很多應(yīng)用價值[19]。2018年國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于促進“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療健康”發(fā)展的意見》提出研發(fā)基于人工智能的臨床診療決策支持系統(tǒng)，延伸優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源到基層醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)[20]。人工智能化的遠程心電監(jiān)測有助于提高心血管疾病檢出率，具有良好的發(fā)展前景；并隨著互聯(lián)網(wǎng)術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有很多應(yīng)用價值[19]。

2 人工智能化的遠程心電監(jiān)測在心血管疾病中的應(yīng)用

人工智能化的遠程心電監(jiān)測心電云平臺的基礎(chǔ)上，通過4G/5G網(wǎng)絡(luò)將患者12導(dǎo)聯(lián)同步采集數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)測系統(tǒng)，人工智能進行全導(dǎo)聯(lián)分析，并發(fā)出預(yù)警。降低心血管疾病的漏診率，提高心律失常檢出率。

2.1 人工智能化遠程心電監(jiān)測房顫(AF)由于經(jīng)濟增長、人口老齡化以及西方國家和亞洲人口危險因素的發(fā)病率增加等原因，房顫等最常見的心律失常的全球患病率和成本預(yù)計會快速性增長[21-22]。不幸的是，房顫發(fā)作通常無癥狀[23]，對于有危險因素（年齡、高血壓、左室功能障礙、瓣膜?。┑幕颊?，房顫的診斷通常有癥狀（心悸、暈厥、呼吸困難等）診斷，必須通過心電圖（12導(dǎo)聯(lián)、動態(tài)、監(jiān)測）進行確認。房顫影響發(fā)病率和死亡率最常見因素是持續(xù)心律失常，通過房顫識別對減少中風(fēng)的發(fā)生至關(guān)重要[24]。基于人工智能化的遠程心電監(jiān)測能自動監(jiān)測出房顫，便攜式遠程心電監(jiān)測能提高AF檢出率[25-26]。梅奧診所老齡化研究（Mayo Clinic Study Of Aging，MCSA）是一項以前瞻性人群為基礎(chǔ)的受試者隊列，用于研究輕度認知障礙和癡呆癥的患病率、發(fā)病率和危險因素[27]。一種應(yīng)用于竇性心律心電圖的人工智能算法最近已被證明可以檢測同時發(fā)生的偶發(fā)性AF[28]。并且有研究表明基人工智能能減少判斷假陽性房顫所需要的時間和精力[29]。人工智能、深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Deep neural networks DNN）已被應(yīng)用于預(yù)防、診斷、風(fēng)險分層和治療等醫(yī)療保健當(dāng)中[30]。

2.2 人工智能化遠程心電監(jiān)測急性心肌梗死（AMI）急性心肌梗死(Acute myocardial infarction AMI)可根據(jù)心電圖檢查結(jié)果分為ST段抬高型心肌梗死（STEMI）及非ST段抬高型心肌梗死（NSTEMI）。STEMI由于冠狀動脈血供急劇減少或中斷，相應(yīng)的心肌嚴重而持久地急性缺血導(dǎo)致心肌壞死。STMEI患病率隨著世界人口老齡化逐漸升高，在CVD疾病當(dāng)中，STEMI是最嚴重和最具挑戰(zhàn)性的疾病[31]，其發(fā)病急，死亡率高?；颊哐舆t是STEMI在世界范圍內(nèi)未解決的問題，Li[32]等作者研究中表明患者的平均延遲（從癥狀出現(xiàn)到到達醫(yī)院的時間）高達4小時，而最近的ACC/AHASTEMI[31]指南和最近的歐洲冠狀動脈重建[33]指南都注意到患者的長期延遲，因為它代表了STEMI患者治療中聯(lián)合國解決的主要問題。Yifan等學(xué)者開發(fā)了一種基于人工智能的算法來進行STEMI識別，結(jié)果表明該系統(tǒng)具有高靈敏度及高特異性[34]?；谌斯ぶ悄茴A(yù)警的ECG系統(tǒng)可能能提高STWMI診斷的效率性和準(zhǔn)確性。

3 總結(jié)

我國心血管疾病死亡占居民疾病死亡的40%以上，并且其發(fā)病率仍處于持續(xù)上升階段[35]。遠程心電監(jiān)測通過遠距離的對CVD高危人群進行監(jiān)測，基于人工智能預(yù)警ECG系統(tǒng)能進行全導(dǎo)聯(lián)同步分析，提高QRS的敏感度。在低收入和中等收入國家，對準(zhǔn)確的自動識別需求最為嚴重，這些國家造成了75%以上與CVD有關(guān)的死亡[36]。人工智能化遠程心電監(jiān)測能自動分析危及波形發(fā)出預(yù)警并輔助基層醫(yī)療機構(gòu)進行ECG診斷，能有效的提高心率失常檢出率，早期發(fā)現(xiàn)心率失常及時就醫(yī)。減輕了個人和社會的經(jīng)濟負擔(dān)，并在防治CVD疾病方面具有重大意義。近年來，基于人工智能化的遠程心電監(jiān)測研究逐漸增加。在我國大力推廣人工智能的大環(huán)境下，將人工智能與遠程心電結(jié)合具有良好的應(yīng)用效果且具有良好的發(fā)展前景。