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手機心電圖機的研究進展

來源 : 中國醫療設備雜誌2021年第5期
update : 2021/07/09
引言
隨著人們衣食住行水準的提高,高鹽、高糖、高脂飲食及工作生活壓力使心血管病發病率與死亡率迅速攀升。《中國心血管病報告2018》指出,中國大陸約2.9 億人患心血管病,死亡率為各種疾病首位[1]。心血管疾病已成為威脅構建人類衛生健康共同體的危險因素之一[2],也是全球醫學界的難題。心電圖機是對心血管疾病早期篩查與檢測的有效手段[3],對降低心血管疾病的死亡率有重要價值。醫院普遍使用的是常規心電圖機和Holter 心電圖機,這兩種心電設備發展成熟,但存在的問題也愈加明顯。常規心電圖機體積大、攜帶困難,仍然採取導線連接,其探頭需要塗電導液,操作過程複雜,很難實現對心血管疾病突發患者的及時檢測,而且在此過程中患者處於被動地位,只能等醫生做心電圖,這樣有可能延誤搶救時機,導致患者死亡率的增加。Holter 監護儀只能做到連續監測1~2 d,原因是凝膠濕電極不適合長期與皮膚接觸,容易引起皮膚紅腫等過敏反應,電極片易皺、易脫落,各種導線纏在身上,非常不便。再加上近期新型冠狀病毒肺炎疫情已在全世界蔓延[4],新冠肺炎也會造成患者的心臟損傷,方艙醫院的隔離患者也需要一種新型的可擕式心電圖機。

近年來,隨著智慧手機普及和人工智慧(Artificial Intelligence,AI)的發展[5],手機心電圖機受到廣泛關注。它利用AI 技術預測疾病風險並協助臨床診斷,提高診斷效率[6-7]。其中深度學習技術提高了心電監測水準[8]。它的長程連續監測也對構建心臟疾病的預警模型提供了説明[9]。若手機心電圖機能像體溫計一樣走進千家萬戶,那麼就能解決醫療資源如醫用心電圖機不能解決的問題[10]。此外,手機心電圖機的隔離功能對居家隔離、傳染病院及方艙醫院的監護有重大意義。

1 手機心電圖機
1.1 基本概念
可擕式手機心電圖機是一種面向大眾,預防和診斷心臟疾病的重要儀器, 它具有可擕式、傻瓜式操作等特點,能夠及時對ECG 信號進行採集、存儲、處理、人工智慧分析、上傳和下載[11-12]。

典型的手機心電圖機的工作原理如圖1 所示,病人戶外或家中發病時,及時拿出手機心電圖機檢測心電,然後上傳雲端進行AI 初步診斷,再由後臺專家再次診斷。若診斷心臟疾病,後臺系統自動向急救中心報警,急救中心可及時收到診斷,縮短了病人的搶救時間。用戶、手機心電圖機、醫院、醫生,形成良好的四方交互,還可進一步建立個體化心電雲端資料庫, 實現疾病的篩查、早期診斷及動態跟蹤管理...完整