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本草被投企业|闻心科技:心音心电同步分析可评估左心室收缩功能 可用于院内监测院外随访

本草圈  · 公众号  ·  · 2022-11-10 17:56

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摘要

本草被投企业闻心科技是一家创新型技术企业,专注研究开发全球领先的可穿戴高性能传感器,并提供基于物联网大数据及人工智能的网络分析服务。公司团队在网络、数字通信、高科技传感器等领域拥有丰富的设计、研发、生产与管理经验,首发产品为基于互联网及大数据分析的便携式心音心电同步监测系统 “闻心小壹”。

最近,山东第一医科大学第二附属医院李秀昌团队在HEART RHYTHM杂志发表论文《Evaluation of left ventricular systolic function using synchronized  analysis of heart sounds and the electrocardiogram》(《通过同步分析的心音和心电图评估左心室收缩功能》)。研究使用“闻心小壹”来分析心音和 ECG 信号,该结果有助于心衰的临床诊断和院外监测。

“闻心小壹”产品图


Part.1

研究背景

心力衰竭(HF)是一个严重危害健康的重要问题,通常需要超声心动图来确诊。我们介绍了一种通过同步测量分析心音和心电(ECG)的可穿戴设备来诊断心力衰竭的新方法。该方法可在院外环境下进行运用。

目前,反映心脏功能的相关检查,如超声心动图和 n 端 b 型利钠肽(NT-proBNP)水平,均不适用于院外患者在家远程随访。既往研究表明,第一心音强度与心脏收缩功能呈正相关,可用于评估患者的体力活动耐力。评估心电图检查和心音相关性可能有助于识别射血分数降低的患者。

我们使用了一种创新的可穿戴设备,该设备由放置在胸前的贴片组成,可同时监测心音和心电信号。通过心音和心电图同步监测记录的分析,可用于确定其与左心室收缩功能之间的相关性。


Part.2

研究方法

本研究入组 189 名患者(76 名 dLVEF;113 名射血分数正常)。所有人都因呼吸困难或胸部不适而入院。在所有患者中均测量了 N 末端 B 型利钠肽(NT-proBNP)。LVEF 由超声心动图确定。使用同步心音图和心电图可穿戴设备同时记录心音和心电图信号。使用小波分析自动分析心音和心电图信号,并用于确定电机械活动时间(EMAT),EMAT/RR、S1-S2 间期和 S1-S2/RR。

3

Part.3

研究结果

同步心音和心电图分析

结果显示,dLVEF 组的 EMAT 显著高于对照组(159.82±83 ms vs 91.58±28 ms;P<.001)。Pearson 相关分析显示,EMAT 和 LVEF (r =–0.449; P<.001),两者之间存在统计学意义。

ROC 曲线分析

以 EMAT=104 ms 作为确定 EF<50%的临界值,灵敏度为 92.1%,特异性为 92.0 %,假阴性率为 7.9%,假阳性率为 8%

EMAT 在区分 NT-proBNP“灰色地带”患者左室射血分数下降心力衰竭中的价值。

结果表明,EMAT 比 NT-proBNP 在dLVEF HF 诊断中略优(曲线下面积 0.88 vs 0.76;P =.0043)(图 4)。

45 名患者(dLVEF 组中 29 名)的 NT-proBNP 水平落入“灰色地带”(300–2000 pg/mL)(表 3)。使用 EMAT=104 ms 作为识别卡点,来判断 NT-proBNP水平落入灰色区域的患者是否存在心力衰竭,Fisher 精确概率法显示其灵敏度为 93.5%,特异性为 92.8%

4

Part.4

研究讨论与结论

以往的研究表明,心音图上S1 的强弱与心脏的收缩功能呈正相关,可用于评估患者对体力活动的耐受性。在这项研究中,使用贴片设备来分析心音和 ECG 信号。这个可穿戴设备不仅可由医务人员使用,也能适应院外患者自行操作,以评估心脏功能。该结果有助于心衰的临床诊断和院外监测。

在这项研究中,Pearson 相关分析显示 EMAT 和 LVEF 显示显著负相关。因此,EMAT 与心脏的收缩功能密切相关。HF 患者左心室收缩功能降低,左心室压力上升速率(dP/dT)降低,二尖瓣关闭时间即 EMAT 延长。此外,ROC 曲线显示,如果将 EMAT =104 ms 用作诊断阈值点,其灵敏度和特异性均>90%。所有这些发现表明,使用 EMAT 诊断 dLVEF具有很高的准确性。

NT-proBNP 水平升高已被证明在确诊 HF 方面很有价值,但在我们研究中射血分数正常的患者中,其平均值高于公认的正常范围。我们发现 EMAT 在识别射血分数下降的患者方面优于 NT-proBNP。

结论

使用可穿戴同步心音和心电图分析评估心脏功能简单且方便。它可以在患者床边快速进行,也可以由患者在家中自行操作。心脏病专家可以远程了解测试结果。

同步心音和心电图分析中获得的 EMAT 有助于诊断 dLVEF。使用 EMAT≥104ms 作为确定 EF<50%的阈值点,具有高灵敏度和特异性。利用这种方法可以诊断或监测院外患者的 dLVEF。

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