一款可穿戴腕式心电记录仪和一款可穿戴动态心电记录仪的对照研究

发表时间:2019/4/2   来源:《心理医生》2019年第6期   作者:吕学华
[导读] 对比研究一款可穿戴腕式心电记录仪和一款可穿戴动态心电记录仪的心电监测记录结果,评估前者的幅频响应的准确性和两款记录仪的人体实测信号的一致性。

 吕学华  
          (东源县中医院骨外科  广东河源  517000)
         
          【摘要】目的:对比研究一款可穿戴腕式心电记录仪和一款可穿戴动态心电记录仪的心电监测记录结果,评估前者的幅频响应的准确性和两款记录仪的人体实测信号的一致性。方法:输入两组标准信号,幅度为1mV,频率分别为5Hz和10Hz,对比标准信号输出;选取6位志愿者受测者分别佩戴两款记录仪设备,将获取的心电信号(QRS波振幅和波宽,T波振幅和波宽,QT间期)进行对比。结果:第一款记录仪有较好的幅频响应特性;通过分析波形特征,未发现两种记录仪设备有显著的统计学差异。结论:第一款可穿戴腕式心电记录仪有较好的幅频相应特性;并且人体实测的ECG波形与已通过CFDA认证的第二款可穿戴动态心电记录仪高度一致。
          【关键词】心血管疾病;可穿戴设备;ECG信号
          【中图分类号】R197.39                 【文献标识码】A                     【文章编号】1007-8231(2019)06-0338-02
          中国心血管病患病率处于持续上升阶段。推算心血管病现患人数约2.9亿,其中脑卒中1300万,冠心病1100万,肺心病500万,心衰450万,风心病250万,先心病200万,高血压2.7亿[1]。心血管病的发病死亡率高居首位,是威胁人类健康的重大问题,给患者本人、家庭和社会带来巨大的经济负担。R M Norris等研究指出72%的心血管病患者在心脏骤停前有胸痛、呼吸困难等身体明显不适的症状,其中70%的患者,病发时症状持续超过15min[2]。通过可穿戴设备可以及时捕获到这些重要的征兆信号并预警,能够给医生的诊断治疗带来帮助,以及避免恶性心血管疾病事件的发生。此外,大部分心脏病患者术后面临居家康复的问题,可穿戴设备能够帮助这些患者在家随时记录自身的ECG信号,发送给医生,有助于医生对患者的康复治疗。本研究将通过一款可穿戴腕式心电记录仪获取的信号与已获得CFDA认证的一款可穿戴动态心电记录仪进行比较,以论证前者采集信号的准确性与可靠性,为其在实际的可穿戴心电检测应用种提供证据基础。
          1.资料与方法
          1.1 研究对象
          使用心电信号模拟仪SKX-2000D+产生标准正弦波信号,评估设备的幅频响应特性;并选取6名志愿者进行人体实际信号实测,其中男性2例,女性4例,年龄26~36岁之间。
          1.2 研究仪器
          测试仪器为广东乐心医疗电子股份有限公司研制的可穿戴腕式心电记录仪,产品型号为LS430-B;对照仪器为安徽华米信息科技有限公司的可穿戴动态心电记录仪,产品型号为DL4310/03(皖械注准20182210012)。
          1.3 研究方法
          (1)评估LS430-B在标准信号下的频幅响应。输入信号幅度为1mV,频率分别为5Hz和10Hz。(2)志愿者随机先后佩戴LS430-B和DL4310/03,连接方式与Lead I的ECG信号测量方式类似(图1)。进行各1分钟的测试记录,每种设备测试1组数据。每组记录信息中抽取10个典型的ECG波形(形态清晰,基线平稳),测试仪器和对照仪器分别取60个样本数据,对比两种仪器之间的QRS波振幅和波宽,T波振幅和波宽,QT间期时长。
          
          
          
          
          
          
          
          图1 人体实测方式示意图
         
          1.4 统计学方法
          采用SPSS19.0软件进行统计分析,采用t检验,P值<0.05则认为二者具有统计学显著差异。
          2.结果
          2.1 幅频响应
          测试结果表明:当输入信号为5Hz或10Hz的1mV标准正弦波信号时,测试仪器的输出信号幅度也均为1mV,有较好的幅频响应特性。
          2.2 实测信号
          两种设备的人体实测信号特征汇总见表1,其中,QRS波振幅和波宽、T波振幅和波宽、QT间期均无显著差异。
          3.讨论
          心血管疾病已成为威胁人类健康的“第一杀手”[3],其中心律失常是心血管疾病中的一种常见的症状,传统的检测方法是使用心电图机或者动态心电记录仪,患者可以在医院里检查或佩戴Holter做全天候24小时检测。前者需要在医院时才能检查,有一定的时效性,获取的信息量较少,无法实时捕捉突发性心律失常的重要讯息;后者在使用时有多根导联线,并在身体多处贴上心电电极,对正常的生活造成一定的干扰。随着物联网领域的技术快速发展,传感技术、传输技术和数据处理等技术越来越成熟,并向微型化发展。可穿戴心电记录仪LS430-B通过以手表的形式佩戴至用户手腕处,当用户感到心脏不舒服时,即可触摸心电电极进行实时测量,测量数据可直接保存在手表本地或通过蓝牙传输至手机(或PC端)进行处理查看,可穿戴腕式心电记录仪具有便携性、易操作性、实时性等优点。
          QRS综合波表示心室的除极过程,是全部心室肌纤维的兴奋,T波代表心室的复极,QT间期表示心室除极和复极过程中总时长,是自QRS波开始至T波终结时的间期[4],这些参数是室性心律失常、判断急性心肌梗死和心功能不全的重要依据。研究结果显示,两种仪器的QRS波振幅和波宽、T波振幅和波宽、QT间期等均无统计学差异(P>0.05),表明两种仪器的心电波形一致性较好,测试仪器可较为准确地反映患者的心电情况。可穿戴式心电记录仪为单导联记录设备,所提供的信息空间维度有限,无法提供全面详细的诊断信息,故记录完心电信号后,若有不适仍需咨询医生或做进一步的全面检查确诊。
         
          【参考文献】
          [1]中国心血管病报告编写组.《中国心血管病报告2017》概要[J].中国循环杂志,2018,33(1).
          [2] Norris RM,UK Heart Attack Study Collaborative Group Circumstances of out of hospital cardiac arrest in patients with ischaemic heart disease[J].Heart,2005, 91(12);1537-1540.
          [3]葛均波,王蔚.心血管重症的救治[J].中华急诊医学杂志,2009,18(8).
          [4]陈新.黄宛临床心电图学[M].第6版.人民卫生出版社,2016.
         

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