朱晚婷 范平

心律失常是臨床常見而又極具危險性的心血管疾病。我國心律失?；颊呒s有2 000萬人，每年約有54萬人死于心臟性猝死，而其中80%源于心律失常[1]。心律失常臨床可表現(xiàn)為心悸、胸悶、頭暈、低血壓、乏力、視物模糊等，主要通過常規(guī)心電圖、動態(tài)心電圖、負荷心電圖、食管心電圖、心內電生理、基因檢測等檢查來確診。嚴重心律失?；颊呖沙霈F(xiàn)暈厥、阿-斯綜合征、猝死，而心律失常的發(fā)作通常具有隱匿性、一過性和短暫性的特點。如何有效地記錄患者的心臟節(jié)律和頻率，如何及時識別和監(jiān)測心律失常的發(fā)生，成為當下研究的重點。

“移動健康”是指將移動通信技術應用于醫(yī)療衛(wèi)生領域。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的快速成熟，越來越多的國內外學者和研發(fā)人員投身到“移動健康”領域的研究中。目前，互聯(lián)網(wǎng)技術已應用于心血管疾病的監(jiān)測，研究人員開發(fā)出一種基于物聯(lián)網(wǎng)的可穿戴動態(tài)心電監(jiān)測儀，通過與智能手機App和專業(yè)讀圖分析軟件相結合，可實現(xiàn)24 h動態(tài)心電信號的實時采集、心律失常的及時分析與報警[1]?！翱的诵摹?2導聯(lián)同步心電記錄儀可記錄危急心電圖，通過互聯(lián)網(wǎng)及時將數(shù)據(jù)傳輸至云服務器，讓患者及時得到轉診與救治[2]?？纱┐餍碾娫O備與互聯(lián)網(wǎng)的成功結合，使“移動健康”真正進入了移動時代，為心律失?；颊邘砹烁Ｒ?。

1 可穿戴設備在房顫患者中的臨床應用

便攜式心電設備為患者提供了極大的便利，在臨床應用中逐漸普及。佩戴蘋果手表的用戶將一只手指放在表冠上檢測30 s，表盤上會迅速反饋受檢者是否存在房顫的信息[3]。可穿戴心電設備的使用對環(huán)境的要求不高，監(jiān)測時長甚至可長達數(shù)年；目前該類設備在臨床隨訪中的應用也越來越多，可檢測各類心律失常[4]。12導聯(lián)實時可穿戴心電設備能對居家或基層醫(yī)院患者實現(xiàn)長達60 s的心電數(shù)據(jù)采集，并經(jīng)手機傳送至心電診斷會診中心，由醫(yī)生對心電圖進行診斷，完成早期心律失常的遠程監(jiān)測[5]。相較于傳統(tǒng)的24 h動態(tài)心電圖，可穿戴心電設備對房顫事件的檢出率要高出4倍[6]。MCMANUS等[7]研究發(fā)現(xiàn)，通過智能手機的心電程序記錄房(室)性早搏的準確率超過90%。在房顫消融術和心臟起搏器植入術術后的恢復期，各類心律失常容易復發(fā)；患者術后應用可穿戴心電設備對病情進行實時監(jiān)控，有利于心律失常復發(fā)早期的及時治療，進而提高治愈率[4]。新型粘接式可穿戴心電監(jiān)護儀對房顫、室性早搏等各類心律失常的診斷率高且無信號丟失[8]。近年來，隨著電子信息技術和人工智能技術的發(fā)展以及新材料的應用，這類產(chǎn)品的使用舒適性得到提高。Bodyplus公司研發(fā)了一種智能心電T恤，穿戴簡單，既不影響日常穿著也能感應心電信號，從而實現(xiàn)了心電數(shù)據(jù)的傳輸和分析，可以讓醫(yī)生和患者進一步了解到患者出現(xiàn)心律失常的時間、頻率，以便實施進一步的治療。這種T恤還能和電子設備相連進行監(jiān)測，如患者遇到突發(fā)情況，會實時自動撥打急救電話并顯示患者位置[9]。內嵌Hitoe高導材料的T 恤型可穿戴式心電監(jiān)護系統(tǒng)還可識別年輕人的隱匿性房顫[10]。

2 可穿戴設備與心電散點圖的聯(lián)合應用

心電散點圖是以非線性分析方法為基礎，依據(jù)RR間期的差異性，將檢測到的心電活動數(shù)據(jù)制成的特征圖像。在心律失常監(jiān)測中，通過可穿戴心電遠程監(jiān)測設備與心電散點圖的院前聯(lián)合使用，可實現(xiàn)心律失常的診療關口前移，建立由基層醫(yī)生與遠程會診中心醫(yī)生組成的防治體系[11]。將散點圖作為參考依據(jù)，追蹤觀察RR間期值的變化，可大大提高心律失常的診斷準確率[12]，降低誤診率[13]，特別是散點圖中的B線斜率對惡性心律失常的臨床診斷價值較高[14]?？纱┐鲉螌?lián)遠程心電監(jiān)測設備結合心電散點圖，可高效識別心律失常，從而使基層醫(yī)生能快速篩查并準確判斷心律失常的類型，大大提高了院外心律失常的篩查率[15]。佩戴可穿戴心電設備的時間越長，心律失常的檢出率就越高[16]。研究表明，有癥狀的心律失?；颊呔蛹也杉?4 h單導聯(lián)遠程心電信息對心律失常的檢出率均高于多次只采集1 h的檢出率，且檢出心律失常的類型和數(shù)量也更多；同時，監(jiān)測時間的延長也提高了無癥狀心律失常的檢出率，使患者的依從性提高、醫(yī)療費用降低[17-18]。余新艷等[19]研究表明，單導聯(lián)可穿戴心電設備進行24 h心電數(shù)據(jù)采集并實時上傳至云平臺，基層醫(yī)生依據(jù)散點圖初步判斷，再由遠程心電診斷中心出具診斷報告，能確?；颊咴诘谝粫r間得到診治。

3 人工智能與可穿戴設備的結合

人工智能與可穿戴心電設備的結合，進一步提高了各類心律失常的檢出率。可穿戴心電設備采用一種基于ResNet改進的人工智能心電算法后，對7種心律失常的識別率平均高達98.3%[20]；基于深度學習和K-最近鄰算法的Holter監(jiān)護儀可自動提取室性早搏特征[21]；基于圖像深度學習框架的單導聯(lián)可穿戴心電設備與節(jié)拍間隔-紋理卷積神經(jīng)網(wǎng)絡相結合，可自動分類固定成圖像的心律失常心電記錄[22]?？纱┐餍碾娫O備與選擇性子帶多速率處理技術相結合用于心律失常的檢測，與傳統(tǒng)方法相比，實現(xiàn)了超過12倍的計算增益和信號重建[23]。新型可穿戴72 h的h3型三導聯(lián)心電裝置結合深度學習神經(jīng)網(wǎng)絡算法，其檢測房顫的敏感性和特異性分別達到94%、98%[24]。腕帶式可穿戴設備能通過及時記錄陣發(fā)性心悸患者的心電圖，最終確診陣發(fā)性室上性心動過速[25]。通過這類設備的脈沖數(shù)據(jù)算法對房顫患者的心電圖和脈搏資料進行處理，可以準確辨別不規(guī)則節(jié)律[26]。REVERBERI等[27]通過對比房顫選擇性復律患者術前術后的心電記錄發(fā)現(xiàn)，利用可佩戴藍牙胸帶心率監(jiān)測器聯(lián)合Te RITMIA應用程序，可準確鑒別竇性心律和房顫[28]。光電容積描記(photoplethysmography,PPG)技術與可穿戴心電設備結合，可自動檢測心律失常[29]?；赑PG技術與深度神經(jīng)網(wǎng)絡的緊身上臂式可穿戴設備，檢測住院高風險房顫患者房顫發(fā)生的敏感性和特異性分別高達96%、98%。將PPG腕帶與脈搏形態(tài)學特征相結合，可檢測出陣發(fā)性房顫或無癥狀房顫[30]。

4 可穿戴心電設備的其他應用

針對心力衰竭患者的心臟功能檢測需求，研究人員研發(fā)出一種可采集用戶生理信息的便攜式心電設備，其將信息通過無線網(wǎng)絡傳至云端服務器，可實現(xiàn)對用戶生理狀況的實時監(jiān)測[31]?？纱┐餍碾娫O備除了具有心律失常監(jiān)測功能外，還有一定的治療作用?？纱┐魇叫穆赊D復除顫器(wearable cardioverter defibrillator，WCD)是一種臨時性治療選擇，適用于心臟性猝死高?；颊吆蜁簳r不適合植入心律轉復除顫器(implantable cardioverter-defibrillator,ICD)的患者[32]。室性心律失常常見于心肌梗死早期，出現(xiàn)惡性室性心律失常時可直接采用WCD電擊[33]。研究表明，WCD在檢測和終止快速室性心律失常方面是安全有效的[34]。吳肇貴等[35]研究指出，WCD顯著降低了致命性室性心律失常的死亡率，在患者佩戴過程中很少發(fā)生不當電擊且患者依從性較高。WCD也可用作遠程監(jiān)護系統(tǒng)，幫助醫(yī)生及時調整患者的藥物治療方案[36]。延長WCD的佩戴時間則有助于進一步優(yōu)化心力衰竭患者的藥物治療方案，預防猝死，避免過早植入ICD[34]，以及減少不適當?shù)腎CD植入[37]。

5 小結

心律失常的發(fā)病率很高，且發(fā)病人群趨于年輕化?？纱┐餍碾娫O備輕巧便攜、操作簡單，能在患者癥狀出現(xiàn)時及時獲取心電數(shù)據(jù)，為患者贏得了寶貴的診治時間，可提高搶救成功率。各種人工智能算法的引入明顯提高了心律失常的檢出率，而心律失常早期檢測又可大大降低死亡率。今后須在保證用戶信息安全的前提下，繼續(xù)加強人工智能技術的研發(fā)，以實現(xiàn)實時危險警報，為醫(yī)生提供診斷依據(jù)?？纱┐餍碾娫O備的心律失常監(jiān)測功能近幾年得到了一定的提升，但在功能與技術應用上仍有一些難題有待攻克，期待未來通過進一步研究日臻完善。