行业动态
近日,北京大学第一医院(以下简称“北大医院”)与华米科技的一项临床研究引起学界注意,被心律失常领域的顶级期刊《Heart Rhythm》(心律学)的数字医疗专刊选中刊登。
近日,北京大学第一医院(以下简称“北大医院”)与华米科技的一项临床研究引起学界注意,被心律失常领域的顶级期刊《Heart Rhythm》(心律学)的数字医疗专刊选中刊登。文章题为“A new smart wristband equipped with an artificial intelligence algorithm to detect atrial fibrillation”,于2020年4月30日在期刊网站发布了网络先行版
https://www.heartrhythmjournal.com/article/S1547-5271(20)30089-8/fulltext
该研究测试了一款新的智能手环(Amazfit米动健康手环1S,中国)在静态条件下,自动判断心房颤动的效果。该手环集成了光电容积脉搏波(PPG)和单导联心电图(ECG)两种功能,并配以专为筛查心律失常而设计、训练的人工智能算法RealBeatsTM,其后续型号更是搭载了我国自主研发的可穿戴领域首颗AI芯片——“黄山1号”(本研究中未使用)。
研究经过严格的研究设计,以同一时间的12导联心电图作为标准,检验了PPG和ECG功能,判断房颤的效果。研究考虑了实际使用中,PPG作为全天(接近)连续测量心律的筛查手段,在PPG发现疑似房颤后再由ECG确认这一工作流程,观察了PPG结论为阳性时,同一时间再由ECG判断是否房颤这一复合结果。
研究共入选患者401例,其中房颤心律者150例,无房颤者251例。最终,按照“假阴性假阳性”的统计学方法计算(最严格的检验方式),
单独观察PPG算法时,敏感性为88.00%,特异性为96.41%,准确度为93.27%;
单独观察ECG算法时,敏感性为87.33%,特异性为99.20%,准确度为94.76%。
充分说明了该智能手环的PPG、ECG检测功能和人工智能算法的准确性。研究还按照预想的实际使用流程 —— 即经PPG筛查怀疑房颤时再经ECG确认的“两步法”,对这一流程进行总体效果推算,总体敏感性为80.00%,特异性为96.81%,准确度为90.52%。考虑到腕式穿戴设备的主要使用人群,这一高特异性而兼顾敏感性的结果,完全符合设计预期。
本研究为北大医院心内科与华米科技合作的系列研究之首。可穿戴设备,简而言之就是将各类生物传感器置于日常生活佩戴的手表、眼镜、衣物、饰品等物品中。在人们日常生活不受影响的情况下,持续记录人体的各种生理参数,如体温、脉搏、电信号、运动加速度等,借以关注使用者的身体健康信息,发现疾病信号,对于健康人群和慢性疾病患者都具有非常广阔的应用前景。
PPG是一种通过光学信号检测脉搏的生物信号识别技术,由于耗电低、使用者无感觉等多方面优势,近年来作为心律失常筛查、诊断的新工具。将其与ECG心电图功能结合,也为健康类电子消费产品进入医疗领域,打开了新的大门。
另外,本研究使用的Amazfit米动健康手环1S,可同时观察记录运动、睡眠等多种数据,成本低廉,适于大规模人群使用,为慢性常见疾病管理,提供了理想的技术基础。
《心律学》杂志同期还刊登了Lilas Dagher等的述评《Wearables in cardiology: Here to stay》,译文如下:“可穿戴设备在医学领域的应用在全球范围内迅速扩展。新一代可穿戴设备,正在消费者关注自身健康需求的推动下涌现。随着能够实时评估生物信号数据的新功能不断发展,可穿戴设备参与心血管的管理已成为必然。在各类可穿戴设备中,智能手表提供了一种用户友好的无创方法来连续监控健康参数。随着人工智能的发展,光电容积描记仪生成的脉搏波形(PPG)具有准确检测心房颤动发作的潜力,并且有一天可能取代传统的诊断和长期监测方法。使用此类设备可能产生的临床益处包括完善卒中预防策略,个性化房颤管理以及优化的医患关系。可穿戴设备不仅在改变临床医生进行研究的方式,而且还在改变心血管疾病预防和治疗的未来。”
华米科技是一家全球领先的智能可穿戴创新公司,主要研发智能手环、智能手表等可穿戴终端以及和运动、健康相关的周边产品,同时也是小米手环的生产商,其智能设备全球累计发货量已经突破了一亿台。本次北大医院心内科与华米科技的战略合作,就是以房颤患者的管理为切入点,挖掘可穿戴设备在全生命周期健康管理和慢病管理中的医学价值。双方还将在基于智能可穿戴设备,建立线上-线下一体化疾病预防-筛查-诊疗流程等,共同开展研究,期待未来基于移动设备和大数据的慢病管理可以为广大患者提供更加优质的服务,带来更好的临床预后。
专家介绍
蒋捷
北京大学第一医院心内科主任医师、教授,医学博士,北京大学第一医院临床试验中心副主任
专业特长为心律失常的药物和器械治疗,包括快速心律失常射频消融治疗、缓慢性心律失常的起搏治疗,主持建立房颤门诊,对心房颤动患者的筛查、管理、药物及射频消融治疗均有丰富的经验。长期从事心血管疾病临床研究工作,主要研究方向为心血管慢性疾病管理和治疗质量控制,包括通过信息化手段对心血管疾病患者进行长期管理。
陈尔冬
北京大学第一医院心内科主治医师,
医学博士
太阳成集团tyc151cc医生集团专家陈尔冬
专业擅长心律失常的诊治以及起搏与射频消融手术。曾获北京大学第一医院内科优秀主治医师、优秀教师。