古俊楠 張牧秋 王建強(qiáng)

摘要：心房顫動(dòng)（房顫）是臨床上最常見的持續(xù)性心律失常，隨著人口老齡化的進(jìn)展，房顫患者的發(fā)病率不斷升高。房顫可增加患者缺血性腦卒中的風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重威脅著患者的身體健康。但由于臨床上患者可表現(xiàn)為無癥狀或陣發(fā)性房顫，其發(fā)病隱匿，醫(yī)院常規(guī)診斷較為困難。為尋求更為準(zhǔn)確的診斷方法，可穿戴設(shè)備在其中的應(yīng)用逐漸受到人們的關(guān)注?？纱┐髟O(shè)備可以長期監(jiān)測收集患者的心律，并進(jìn)行整合分析，得出更為準(zhǔn)確的診斷。本文總結(jié)國內(nèi)外可穿戴設(shè)備的現(xiàn)況和進(jìn)展，并對(duì)其在房顫中的應(yīng)用進(jìn)行綜述，探討其在房顫診斷和治療中的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：心房顫動(dòng);可穿戴設(shè)備;心律

中圖分類號(hào)：R541.75? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2019.15.012

文章編號(hào)：1006-1959（2019）15-0034-05

Abstract：Atrial fibrillation （AF） is the most common persistent arrhythmia in the clinic. As the population ages， the incidence of atrial fibrillation patients is increasing. Atrial fibrillation can increase the risk of ischemic stroke in patients and seriously threaten the health of patients. However， due to the clinical manifestations of patients with asymptomatic or paroxysmal atrial fibrillation， the incidence of the disease is concealed， and routine diagnosis in hospitals is more difficult. In order to find a more accurate diagnosis method， the application of wearable devices in it has gradually attracted people's attention. Wearable devices can monitor the collection of patients' heart rhythms for a long time and conduct integrated analysis to obtain a more accurate diagnosis. This paper summarizes the current status and progress of wearable devices at home and abroad， and summarizes its application in atrial fibrillation to explore its application value in the diagnosis and treatment of atrial fibrillation.

Key words：Atrial fibrillation;Wearable device;Heart rhythm

房顫（atrial fibrillation）是臨床上最常見的持續(xù)性心律失常，隨著老年人口的增長，房顫患者數(shù)量不斷增加。目前男性的房顫年發(fā)病率大約為0.78‰、女性為0.60‰[1]。40歲以上者男性的房顫患病風(fēng)險(xiǎn)為26%，女性為23%[2]。房顫是缺血性卒中的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，可使缺血性卒中的發(fā)生率增長5倍[3]，但由于部分患者表現(xiàn)為無癥狀性或陣發(fā)性房顫，臨床上診斷較為困難，極易漏診，所以對(duì)于該類患者有必要尋求更為長期的、準(zhǔn)確的診斷方法。隨著醫(yī)療領(lǐng)域與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域合作的逐漸開展，可穿戴設(shè)備在醫(yī)療保健方面的應(yīng)用逐漸受到人們的關(guān)注?？纱┐髟O(shè)備通過長期監(jiān)測收集患者的心律，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析獲得患者最真實(shí)的心律情況，具有方便、依從性好和無創(chuàng)等優(yōu)點(diǎn)。本文總結(jié)國內(nèi)外可穿戴設(shè)備的現(xiàn)況和進(jìn)展，并對(duì)其在房顫中的應(yīng)用進(jìn)行綜述，以探討其在房顫診斷和治療中的臨床價(jià)值。

1房顫的現(xiàn)有診斷方式及不足

目前臨床上常用的診斷方法為普通心電圖與動(dòng)態(tài)心電圖監(jiān)測。普通心電圖是篩查心律失常的常規(guī)檢查，但其心電記錄時(shí)間非常短，很難對(duì)一些發(fā)作次數(shù)少，發(fā)作時(shí)間有限的房顫進(jìn)行檢測與診斷。動(dòng)態(tài)心電圖是一種短時(shí)程持續(xù)心電監(jiān)測方式，目前臨床最常用的為24 h動(dòng)態(tài)心電圖。Salvator V等[4]的研究發(fā)現(xiàn)，48 h動(dòng)態(tài)心電圖對(duì)房顫的檢出率明顯優(yōu)于12導(dǎo)聯(lián)心電圖。該研究是一項(xiàng)觀察性、橫斷面的研究，共入選308例老年并患有高血壓的高危人群作為受試對(duì)象，進(jìn)行12導(dǎo)聯(lián)心電圖檢查，檢查結(jié)果提示正常的患者繼續(xù)進(jìn)行48 h動(dòng)態(tài)心電圖監(jiān)測，其中27例診斷出新發(fā)的無癥狀性房顫。因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)中12導(dǎo)聯(lián)線心電圖并沒有診斷出新發(fā)房顫病例，所以認(rèn)為48 h動(dòng)態(tài)心電圖對(duì)房顫的檢出率明顯優(yōu)于12導(dǎo)聯(lián)心電圖。

目前對(duì)于動(dòng)態(tài)心電圖的最佳監(jiān)測時(shí)間尚無定論。不僅如此，隨著監(jiān)測時(shí)間的延長，患者將面臨檢測成本增高，電池更換，設(shè)備攜帶不便等問題。這些問題無疑會(huì)降低患者的依從性，從而使該診斷方法受到限制。近年發(fā)展的植入式心電檢測設(shè)備（implantable cardiac monitors，ICM）可持續(xù)進(jìn)行心律監(jiān)測2～3年，并將心電監(jiān)測情況遠(yuǎn)程傳輸給計(jì)算機(jī)進(jìn)行整理分析，大大提高了房顫的檢出率。ICM在房顫患者的管理中主要用于測定節(jié)律控制的療效、導(dǎo)管消融術(shù)后房顫的評(píng)估以及隱源性腦卒中患者房顫的檢測。有研究顯示，2580例無房顫病史的患者存在大量的無癥狀性房顫發(fā)生，這些患者體內(nèi)植入了ICMs的前3個(gè)月內(nèi)，10.1%的患者發(fā)現(xiàn)了房顫[5]。最近的REACT.COM研究顯示與常規(guī)抗凝相比，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測房顫的發(fā)生，指導(dǎo)臨床抗凝治療，可將抗凝藥的使用時(shí)間減少94%，證實(shí)了ICM引導(dǎo)下新型抗凝藥物間歇抗凝治療低血栓栓塞風(fēng)險(xiǎn)人群的可行性[6]。但由于該項(xiàng)診斷方法的有創(chuàng)性及價(jià)格昂貴等特點(diǎn)，其在臨床上仍難以廣泛應(yīng)用。

房顫是缺血性卒中的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，可使缺血性卒中的發(fā)生率增長5倍[3]。故對(duì)于房顫患者常需要進(jìn)行抗凝治療。但由于部分患者表現(xiàn)為無癥狀性或陣發(fā)性房顫，臨床上診斷較為困難，極易漏診，所以對(duì)于該類患者有必要尋求更為準(zhǔn)確簡便的診斷方法。不僅如此，AHA發(fā)表的聲明認(rèn)為只通過有無房顫和房顫的類型來指導(dǎo)臨床治療太過片面，并著重強(qiáng)調(diào)房顫負(fù)荷在其中的作用。

房顫負(fù)荷是由持續(xù)性監(jiān)測設(shè)備發(fā)展而產(chǎn)生的概念，可定義為特定監(jiān)測期間房顫的最長持續(xù)時(shí)間、房顫發(fā)作次數(shù)或監(jiān)測期間房顫發(fā)生的時(shí)間比例（以百分比表示），利用相應(yīng)記錄計(jì)算機(jī)分析房顫的發(fā)生及動(dòng)態(tài)發(fā)展過程[7]。該指標(biāo)對(duì)于房顫的進(jìn)展程度、治療有效性評(píng)估、房顫發(fā)生血栓栓塞事件及預(yù)后都具有重要意義。目前房顫的研究多基于二元方式（即存在或不存在），當(dāng)前的指南也并未考慮不同房顫類型和不同的房顫負(fù)荷，而對(duì)房顫患者在抗凝方面提出了相同的推薦[8]。然而最近的研究表明，更高的房顫負(fù)荷預(yù)示著更高的卒中風(fēng)險(xiǎn)，且持續(xù)性房顫比陣發(fā)性房顫卒中風(fēng)險(xiǎn)更高[9，10]。房顫負(fù)荷同時(shí)也與心力衰竭的發(fā)生率與死亡風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)[11， 12]。有研究表明每日最大房顫負(fù)荷≥5～6 min，尤其是≥1 h，與中風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)顯著增加相關(guān)，并可能與患者預(yù)后相關(guān)[13， 14]。

目前各個(gè)國家主要使用CHA2DS2-VASc評(píng)分來評(píng)估患者是否需要抗凝治療來預(yù)防缺血性卒中的發(fā)作，還沒有對(duì)是否將房顫負(fù)荷也列入評(píng)估指標(biāo)達(dá)成共識(shí)。這主要是由于有關(guān)房顫負(fù)荷的臨床試驗(yàn)還沒有廣泛開展，缺乏強(qiáng)有力的證據(jù)證明，關(guān)于這類指標(biāo)的作用有待進(jìn)一步研究。

2可穿戴設(shè)備診斷的原理及現(xiàn)況

隨著醫(yī)療領(lǐng)域與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的相互融合，可穿戴設(shè)備在醫(yī)療保健方面的應(yīng)用逐漸受到人們的重視。可穿戴設(shè)備的形式包括腕帶、貼片及胸帶等，并具有監(jiān)測人體各項(xiàng)生命活動(dòng)指標(biāo)的功能[15]。其中可穿戴設(shè)備在心電監(jiān)測中的應(yīng)用受到廣泛關(guān)注。在心電監(jiān)測領(lǐng)域中，可穿戴設(shè)備的監(jiān)測原理主要包括以下三種：光體積描記術(shù)（photo plethysmo graphy，PPG）、單導(dǎo)聯(lián)心電圖技術(shù)和多導(dǎo)聯(lián)心電圖技術(shù)。

2.1光體積描記術(shù)? 光體積描記術(shù)是對(duì)微血管系統(tǒng)中血液體積變化的光學(xué)容量進(jìn)行評(píng)估，即采用光的反射來測量心律[16]。由于心臟收縮與舒張時(shí)血管內(nèi)徑不同，因此，某一部位的血流量對(duì)光的吸收量也會(huì)隨之改變。光體積描記術(shù)就是通過記錄光吸收量的變化來監(jiān)測和分析心律的變化。但由于光體積描記術(shù)不直接提供心電活動(dòng)的信息，而且容易受到環(huán)境或運(yùn)動(dòng)等因素的影響，所以其準(zhǔn)確性受到一定的質(zhì)疑。目前幾乎沒有設(shè)備僅采用光體積描記術(shù)進(jìn)行監(jiān)測描記心電圖，大多數(shù)設(shè)備和單導(dǎo)聯(lián)心電圖技術(shù)協(xié)同進(jìn)行監(jiān)測，以提高準(zhǔn)確率。

2.2單導(dǎo)聯(lián)心電圖技術(shù)? 單導(dǎo)聯(lián)心電圖是通過獲取體表的生物電信號(hào)，測量并記錄其電位變化，經(jīng)過加工形成心電圖[17， 18]。單導(dǎo)聯(lián)心電圖有不同的使用方式（如手持式，佩戴式和貼片式等），其中應(yīng)用廣泛的有AliveCor公司生產(chǎn)的Kardia Band和Kardia Mobile，Omron公司的HeartScan，蘋果公司生產(chǎn)的Apple Watch等。

AliveCor公司生產(chǎn)的心臟監(jiān)測器包括Kardia Band和Kardia Mobile，這是一種基于智能手機(jī)的心臟監(jiān)測器，能夠記錄單導(dǎo)聯(lián)心電圖[18， 19]。這也是美國FDA批準(zhǔn)的首個(gè)醫(yī)用級(jí)可穿戴設(shè)備，心電信號(hào)可實(shí)時(shí)傳輸?shù)桨惭bAliveCor Kardia App的智能手機(jī)上。然而其局限性在于該設(shè)備僅僅能記錄數(shù)據(jù)，不能進(jìn)行診斷，需發(fā)送給醫(yī)生或醫(yī)學(xué)專業(yè)人士作進(jìn)一步判斷[20]。

隨著算法和抗干擾技術(shù)的不斷發(fā)展，各大公司研制出了采用單導(dǎo)聯(lián)心電圖和高精度PPG雙重傳感的可穿戴設(shè)備，例如Cardiac Sense正在研制的智能手表、三星公司的simband手表[21]以及中國華米公司研制的AMAZFIT手表。雖然目前還沒有針對(duì)于這三種可穿戴設(shè)備的大型臨床試驗(yàn)研究，但其臨床實(shí)用價(jià)值仍值得期待。

2.3多導(dǎo)聯(lián)心電圖技術(shù)? 多導(dǎo)聯(lián)心電圖技術(shù)類似于醫(yī)院中使用的常規(guī)心電圖的記錄方法，能更為精確地反映心電活動(dòng)的真實(shí)狀態(tài)。目前市面上使用多導(dǎo)聯(lián)心電圖的可穿戴設(shè)備有iRhythm公司生產(chǎn)的Zio心電貼、ECG shirt、Nuvant移動(dòng)式心臟遙測技術(shù)以及CardioLeaf設(shè)備等[22]。

Zio心電貼是一種貼在左胸區(qū)的貼片載體，具有易于使用、無引線、對(duì)日常活動(dòng)的干擾最小等優(yōu)點(diǎn)，是一種三通道心電圖記錄器，可存儲(chǔ)長達(dá)14 d的心臟節(jié)律[22， 23]。該貼片的特點(diǎn)在于當(dāng)患者感覺心前區(qū)不適時(shí)，可對(duì)該段心電圖進(jìn)行重點(diǎn)標(biāo)記。并將儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)分析匯總發(fā)給患者的家庭醫(yī)生進(jìn)行處理[24]。雖然Zio心電貼需要通過處方獲得，但其有更為明確的、有醫(yī)生指導(dǎo)的診斷監(jiān)測程序，因而受到更多患者的青睞。

Nuubo公司生產(chǎn)的ECG shirt[25]也是使用三導(dǎo)聯(lián)心電圖技術(shù)，通過服裝中的紡織電極捕獲心電圖信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)和連續(xù)記錄，通過藍(lán)牙將信息發(fā)送到計(jì)算機(jī)，用于分析檢測心律失常。該設(shè)備的電池可持續(xù)使用36 h。同時(shí)，該設(shè)備考慮了患者的舒適問題，可以隨時(shí)清洗。除此之外還有Whealthy公司生產(chǎn)的ECG shirt[26]和smart wear戶外襯衫[27]等。

3可穿戴設(shè)備在醫(yī)療中的應(yīng)用

人體的機(jī)能和狀態(tài)始終處在一種動(dòng)態(tài)變化的過程之中，可穿戴醫(yī)療設(shè)備利用腕帶、眼鏡和電子襯衫等將傳感器佩戴在人體上，從而監(jiān)測心率、血壓、體育活動(dòng)、呼吸頻率和睡眠模式等一系列動(dòng)態(tài)的人體健康指標(biāo)，真正實(shí)現(xiàn)人體生命狀態(tài)數(shù)據(jù)化，方便用戶針對(duì)自己的健康狀況對(duì)生活行為及時(shí)作出調(diào)整，也有利于醫(yī)療機(jī)構(gòu)作出相應(yīng)的診療措施。目前的可穿戴設(shè)備聯(lián)合了芯片技術(shù)、通信技術(shù)以及智能交互技術(shù)，功能更加強(qiáng)大，具有便攜、負(fù)荷低、長時(shí)間監(jiān)測以及實(shí)時(shí)無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)。因而其在醫(yī)療中的應(yīng)用得到了更多的關(guān)注，特別是可穿戴醫(yī)療設(shè)備在安全監(jiān)測和疾病早期發(fā)現(xiàn)等方面的作用日益凸顯。

4可穿戴設(shè)備在房顫診斷及監(jiān)測中的應(yīng)用

4.1可穿戴設(shè)備對(duì)于早期診斷房顫的意義? 在過去的十年中，可用于監(jiān)測無癥狀性或陣發(fā)性房顫的技術(shù)飛速發(fā)展，可穿戴設(shè)備在該方面的應(yīng)用逐漸為人們所重視。早期的或更敏感的房顫診斷有利于及早進(jìn)行抗凝藥物干預(yù)，可改善患者的臨床治療結(jié)果[28]。同時(shí)多種房顫危險(xiǎn)因素如高血壓、糖尿病和睡眠呼吸暫停綜合征等疾病也需要治療，早期診斷房顫有助于引起患者對(duì)這些疾病的重視并及時(shí)診治[29]。Steinhubl SR[30]等的大型隨機(jī)臨床試驗(yàn)和前瞻性隊(duì)列研究中，共納入了2655例未診斷房顫或房撲的受試者，該實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在房顫高風(fēng)險(xiǎn)人群中，使用家庭可穿戴ECG傳感器貼片與未進(jìn)行監(jiān)測的人群相比，更有利于早期診斷新發(fā)房顫（3.9% vs 3.0%，絕對(duì)值差異3.0%，95%CI：1.8%～4.1%）。然而該實(shí)驗(yàn)也暴露了可穿戴設(shè)備的潛在問題，即32例患者因佩戴心電圖貼片導(dǎo)致皮膚刺激癥狀而終止實(shí)驗(yàn)，提示可攜帶設(shè)備在不斷改進(jìn)的過程中，其使用方式的優(yōu)化也應(yīng)值得關(guān)注。Halcox J[31]等研究與之相似，納入1001例受試者，該研究結(jié)果顯示，在年齡大于65歲的高卒中風(fēng)險(xiǎn)的患者中，可攜帶設(shè)備監(jiān)測到偶然的房顫發(fā)生率顯著高于常規(guī)護(hù)理組（19例vs5例，95% CI=1.4～10.4;P=0.007）。以上實(shí)驗(yàn)均證實(shí)了可攜帶設(shè)備在房顫早期診斷中的優(yōu)越性，目前國際上仍在開展大量的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證[32-34]。但上述實(shí)驗(yàn)也說明，雖然未充分評(píng)估醫(yī)療資源利用率，但使用可穿戴設(shè)備組患者在房顫相關(guān)干預(yù)、尋求醫(yī)療幫助、住院率等醫(yī)療資源的利用均有顯著增長，因此如何平衡篩查房顫的成本和效益仍是一個(gè)復(fù)雜的問題。

4.2可攜帶設(shè)備對(duì)于診斷房顫后有效預(yù)防腦卒中的指導(dǎo)意義? 在Steinhubl SR[30]等的研究中，對(duì)于早期診斷出房顫的患者均進(jìn)行了抗凝治療，然而該實(shí)驗(yàn)并未就早期房顫患者采取抗凝治療是否有意義作出闡述。Svennberg E等[35]的研究結(jié)果表明，手持式心電圖記錄儀的應(yīng)用使新發(fā)房顫的檢出率提高了4倍。同時(shí)，與僅僅研究房顫診斷相關(guān)實(shí)驗(yàn)不同的是，該實(shí)驗(yàn)在房顫診斷后立即對(duì)患者進(jìn)行OAC治療，最終將實(shí)驗(yàn)組的卒中率及相關(guān)指標(biāo)與觀察組進(jìn)行比較，以判斷可攜帶設(shè)備篩查新發(fā)房顫后立即進(jìn)行OAC治療是否能更有效地預(yù)防卒中。這是第一個(gè)使用可攜帶間歇性動(dòng)態(tài)心電圖記錄的多中心前瞻性、系統(tǒng)性房顫篩查研究，該實(shí)驗(yàn)為可攜帶設(shè)備診斷房顫的可行性提供了證據(jù)，且提示其可能存在更高的敏感度。由于隨訪時(shí)間為5年，該項(xiàng)研究結(jié)果目前還未可知，需要繼續(xù)跟進(jìn)。

4.3可攜帶設(shè)備對(duì)房顫診斷與監(jiān)測在未來的發(fā)展前景? 隨著近年來AppleWatch、simbandsmartphone、ECG-shirt等電子產(chǎn)品也在進(jìn)入醫(yī)療保健市場，與上述貼片不同，其使用方式更為便捷。其中蘋果公司開展了相關(guān)研究，納入40萬用戶參與研究Apple Watch能否識(shí)別心房顫動(dòng)，其結(jié)果仍未公布，但由于該實(shí)驗(yàn)為觀察性研究，不排除參與人群存在偏倚的可能[36]。盡管如此，可攜帶設(shè)備在診斷無癥狀或陣發(fā)性房顫方面的前景仍值得期待。2018年Balsam P等[25]發(fā)起的ECG-shirt研究是一項(xiàng)多中心前瞻性觀察研究，其目的為探究ECG-shirt在不同目標(biāo)人群中監(jiān)測ECG、心率、心律失常等情況。該實(shí)驗(yàn)對(duì)患者在行肺靜脈隔離術(shù)后1個(gè)月、6個(gè)月及12個(gè)月分別穿戴ECG-shirt 1個(gè)月進(jìn)行監(jiān)測，其第一試驗(yàn)終點(diǎn)為穿戴ECG-shirt期間內(nèi)的房顫負(fù)荷，雖然同Apple Watch研究一樣，目前結(jié)果仍尚未公布，但其為可攜帶設(shè)備監(jiān)測肺靜脈隔離術(shù)后房顫復(fù)發(fā)也提供了可能。然而目前ECG-shirt電量維持時(shí)間僅36 h，因此真正大規(guī)模投入臨床使用還需要更多研究和技術(shù)支持來進(jìn)行優(yōu)化。

5總結(jié)與展望

房顫是我國最常見的心律失常疾病，如何早期診斷、及時(shí)治療是研究人員關(guān)注的重點(diǎn)。而可穿戴設(shè)備是近年來科技發(fā)展的新興時(shí)代產(chǎn)物，改變了以往疾病監(jiān)控方式和治療理念，被廣泛用于異常計(jì)步檢測及運(yùn)動(dòng)行為分析、睡眠障礙檢測及質(zhì)量評(píng)估等領(lǐng)域，其在房顫篩查中的應(yīng)用也逐漸進(jìn)入研究人員的視野。盡管已有試驗(yàn)證明可穿戴設(shè)備在診斷新發(fā)房顫的可行性，但可穿戴設(shè)備仍存在效益比不明確、技術(shù)不夠成熟、使用方式待優(yōu)化等問題，需要進(jìn)一步的研究、探索進(jìn)行解決。盡管如此，可穿戴設(shè)備在房顫患者中的應(yīng)用仍具有巨大的發(fā)展空間。

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收稿日期：2019-6-10;修回日期：2019-6-20

編輯/錢洪飛