任鑫,張佳宇,張美霞
1.陜西中醫(yī)藥大學(xué) 護(hù)理學(xué)院,陜西 咸陽 712046;2.空軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院(西京醫(yī)院) 護(hù)理處,陜西 西安 710032
冠狀動脈粥樣硬化性心臟病簡稱冠心病,是由冠狀動脈粥樣性化病變引起的血管狹窄或堵塞,進(jìn)而造成心肌缺血、缺氧或壞死[1]。根據(jù)統(tǒng)計(jì),目前全國約有3.3 億的心血管病患者,其中冠心病患者約有1100 萬人,是心血管病發(fā)病率高的第二大原因[2]。隨著人口老齡化和城市化的加快,冠心病患者發(fā)病率和死亡率逐年上升,且患者常常反復(fù)發(fā)病、反復(fù)入院,不但給人們的生活和健康帶來極大的危害,而且給個(gè)人、衛(wèi)生系統(tǒng)和國家?guī)砹顺林氐呢?cái)政負(fù)擔(dān)。2019 年中國心血管疾病的住院總費(fèi)用超過1770 億元,心肌梗死的住院總費(fèi)用年增長速度為25.99%[2]。如何及時(shí)捕捉到冠心病患者的心電圖異常并及時(shí)就診,降低心臟病事件的風(fēng)險(xiǎn)已成為研究的熱點(diǎn)。目前,臨床上心電圖和24 h 動態(tài)心電圖實(shí)時(shí)性差、漏檢率高,且出院后患者依從性低。遠(yuǎn)程心電監(jiān)測作為遠(yuǎn)程醫(yī)療的一種模式,在院內(nèi)外對冠心病早期評估、診斷和治療方面起到了很大的作用。本文就遠(yuǎn)程心電監(jiān)測在冠心病中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述,以期為醫(yī)護(hù)人員開展遠(yuǎn)程心電監(jiān)測提供參考。
遠(yuǎn)程心電監(jiān)測通過現(xiàn)代通信、計(jì)算機(jī)、電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)患者心電數(shù)據(jù)的采集,由遠(yuǎn)程服務(wù)器傳輸?shù)叫碾娫\斷中心,使醫(yī)護(hù)人員對患者及時(shí)制定更精準(zhǔn)的個(gè)性化指導(dǎo),從而有效降低心血管事件的風(fēng)險(xiǎn)[3]。目前,遠(yuǎn)程心電監(jiān)測技術(shù)已經(jīng)成為慢病患者管理的首選方法[4]。
20 世紀(jì)初期,荷蘭教授威廉· 愛因托芬(Willem Einthoven)被譽(yù)為“心電圖之父”。1903 年,他首次將心電圖通過1500 m 的電纜線傳輸出去,并成功創(chuàng)造了人體表面心電圖的記錄,從而發(fā)明了心電波形[5]。20 世紀(jì)40 年代,霍爾特(Holter)教授以其生物信息遙感技術(shù)的研究為基礎(chǔ),開發(fā)了心電圖遙測裝置和Holter 系統(tǒng),大大提高了心電圖的臨床應(yīng)用價(jià)值[6]。20 世紀(jì)70 年代,國外首次嘗試在院外使用電話傳輸心電圖系統(tǒng)。20 世紀(jì)90 年代,心電圖系統(tǒng)被引入國內(nèi)。隨著科技的不斷進(jìn)步,無線傳輸技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。根據(jù)傳輸距離遠(yuǎn)近不同,無線通信技術(shù)可以分為長距離、短距離兩種。在心電監(jiān)測系統(tǒng)中,3G、4G 以及最新的5G 技術(shù)是長距離無線傳輸;藍(lán)牙技術(shù)、ZigBee(又稱“紫蜂”)以及Wi-Fi 技術(shù)是短距離無線通信技術(shù)[7]。
21 世紀(jì)初期,植入式心電監(jiān)測設(shè)備逐漸引起我國學(xué)者的注意。2012 年董睿敏等[8]順利完成我國首例植入式心電監(jiān)測設(shè)備——第三代植入式Holter 在臨床上的應(yīng)用。2018 年國內(nèi)研發(fā)了佩戴電極材料,從傳統(tǒng)凝膠型更換為干性電極以及織物性電極[9];有研究將傳統(tǒng)的Ag/AgCI 電極與可穿戴服裝結(jié)合在一起,且智柔貼片式心電儀采用高性能的柔性電子材料和單導(dǎo)聯(lián)設(shè)計(jì),使用時(shí)完全與人體貼合,均有效避免了長時(shí)間佩戴導(dǎo)致的皮膚過敏[10]。然而,由于植入式心電設(shè)備的有創(chuàng)操作,大大限制了該類技術(shù)在臨床上的應(yīng)用。
隨著智能化技術(shù)的不斷發(fā)展,遠(yuǎn)程心電監(jiān)測技術(shù)逐漸發(fā)展為智能快速一體化的閉合體系——集長程采集、實(shí)時(shí)監(jiān)測、自動預(yù)警和主動干預(yù)為一體[11]。常見的記錄方式有單導(dǎo)聯(lián)、3 導(dǎo)聯(lián)及12 導(dǎo)聯(lián),其中單導(dǎo)聯(lián)更多采用可穿戴式醫(yī)療設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,如蘋果、華為和小米等公司研發(fā)的心電手環(huán)和心電手表,助聽器式的心電監(jiān)測[12]、名片式的單導(dǎo)聯(lián)記錄儀以及與汽車方向盤結(jié)合的心電記錄儀等。Barde 等[13]最新一項(xiàng)研究是在智能設(shè)備中嵌入前置攝像頭,基于面部攝像機(jī)測量心率,實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程和非接觸式的監(jiān)測,而由于監(jiān)測時(shí)受膚色等因素的影響,因此在采集心電信息上存在穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性欠佳的缺點(diǎn)。
近些年來,基于互聯(lián)網(wǎng)+遠(yuǎn)程心電云平臺大數(shù)據(jù)中心的研發(fā),通過建立區(qū)域心電遠(yuǎn)程會診中心,實(shí)現(xiàn)了不同級別醫(yī)院的遠(yuǎn)程會診、數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)和報(bào)告信息調(diào)度[14]。2021 年江西省人民醫(yī)院基于云技術(shù)、人工智能(Artificial Intelligence,AI)以及5G 技術(shù)搭建遠(yuǎn)程心電監(jiān)測預(yù)警平臺[15],使患者不出社區(qū)便可享受大型醫(yī)院遠(yuǎn)程監(jiān)測及診斷服務(wù),同時(shí)通過該平臺篩查出高?;颊?,提高了區(qū)域心臟病的救治水平。另外,AI 的應(yīng)用主要通過機(jī)器學(xué)習(xí)來實(shí)現(xiàn)。深度學(xué)習(xí)是機(jī)器學(xué)習(xí)的一個(gè)方向,其通過模仿人腦的神經(jīng)元和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),構(gòu)建多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系,其中卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是深度學(xué)習(xí)算法的重要分支。陳超等[16]憑借卷積層使用偏置參數(shù)和權(quán)重參數(shù)少,且具有平移不變性的特點(diǎn),將其應(yīng)用于識別心電信號,并結(jié)合上萬個(gè)心電數(shù)據(jù)片段訓(xùn)練的AI 技術(shù),構(gòu)建了遠(yuǎn)程心電監(jiān)測預(yù)警平臺。該平臺在AI 技術(shù)的輔助決策下,使患者心電數(shù)據(jù)判讀模式由醫(yī)護(hù)專家或臨床醫(yī)生判讀轉(zhuǎn)換為AI 輔助專家決策,提升了監(jiān)測敏感性與時(shí)效性,減少誤診和漏診,同時(shí)緩解了醫(yī)務(wù)者人力資源的緊張。從某種意義上來說,該平臺彌補(bǔ)了傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)模型的不足,為疾病的預(yù)測提供了一種行之有效的方法[17]。
目前臨床多采用傳統(tǒng)心電圖與24 h 動態(tài)心電圖(Holter)提供心電監(jiān)測。傳統(tǒng)心電圖具有成本低、操作簡單、可反復(fù)監(jiān)測、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn),但記錄時(shí)間較短。許多患者發(fā)病前的數(shù)天就已出現(xiàn)相應(yīng)的臨床癥狀,心律失常具有持續(xù)性、非規(guī)律性、突發(fā)突止的特點(diǎn),但當(dāng)患者到達(dá)醫(yī)院就診時(shí)癥狀常常已經(jīng)明顯緩解甚至消失,所以很難對患者作出及時(shí)準(zhǔn)確的診斷。同樣,Holter 雖可明顯改善心律失常的發(fā)生率,但是無法在第一時(shí)間監(jiān)測到院外的心臟事件。因此,僅通過醫(yī)院內(nèi)的傳統(tǒng)心電圖和Holter 還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足院外高?;颊叩谋O(jiān)測需求。遠(yuǎn)程心電監(jiān)測在臨床上的推廣應(yīng)用解決了這一難題。遠(yuǎn)程心電監(jiān)測不受時(shí)間、地點(diǎn)限制,能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地記錄、傳輸、存儲及跟蹤院外患者在非隨訪時(shí)間段的大量空白數(shù)據(jù),將院前突發(fā)的緊急事件數(shù)據(jù)及時(shí)采集與記錄,明顯縮短院前急救時(shí)間。此外,遠(yuǎn)程心電監(jiān)測貫穿于心臟康復(fù)的始終,其中在運(yùn)動康復(fù)時(shí)能夠?qū)颊哌\(yùn)動信息進(jìn)行識別,根據(jù)采集的心電數(shù)據(jù)分析,達(dá)到針對性地建議、警示及緊急救助的目的[18]。由此可見,遠(yuǎn)程心電監(jiān)測在冠心病患者的監(jiān)測中具有重要作用,能夠?yàn)榛颊咛峁┘皶r(shí)、有效、準(zhǔn)確、便攜的監(jiān)測服務(wù),從而降低患者的致死率和致殘率,改善患者的預(yù)后。
遠(yuǎn)程心電監(jiān)測已廣泛應(yīng)用于心血管疾病領(lǐng)域,在冠心病患者中主要應(yīng)用于院前診斷、院外監(jiān)測和隨訪、長期院外康復(fù)等[19]。
2.2.1 院前診斷
心肌梗死具有發(fā)病急、病情危重的特點(diǎn),預(yù)后比較差[20]。院前急救包括院前初步檢查和心肺復(fù)蘇等,提高院前急救效率是急救工作取得成功的重要保障。急性心肌梗死可根據(jù)心電圖變化將其劃分為ST 段抬高型心肌梗死(ST-Elevated Myocardial Infarction,STEMI)及非ST 段抬高型心肌梗死(Non ST-Elevated Myocardial Infarction,NSTEMI)。早期、快速、完全地開通梗死相關(guān)動脈可以提高STEMI 患者的預(yù)后。根據(jù)《急性ST 段抬高型心肌梗死診斷和治療指南(2019) 》[21],進(jìn)門至溶栓時(shí)間應(yīng)在30 min 之內(nèi),再灌注時(shí)間應(yīng)在確診STEMI后90 min 之內(nèi)?;颊哐舆t是STEMI 仍未解決的問題。諸多學(xué)者發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)程心電監(jiān)測在院前120 急救工作中發(fā)揮著積極作用,如羅望勝等[22]利用藍(lán)牙技術(shù)和12 導(dǎo)聯(lián)心電圖遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)為基礎(chǔ),探討了院前傳輸12 導(dǎo)聯(lián)心電圖在STEMI 患者的再灌注救治中的作用。結(jié)果顯示,門-球中位時(shí)間縮短了56 min,手術(shù)臺占比減少了35%,住院時(shí)間平均減少了2 d,STEMI 的死亡率有所降低;Nam 等[23]采用薈萃分析再次證明了STEMI 患者院前使用12 導(dǎo)聯(lián)心電圖遠(yuǎn)程的益處;李艷紅等[24]比較了遠(yuǎn)程心電監(jiān)測與常規(guī)監(jiān)測手段在STEMI 患者院前急救效果方面的差異,試驗(yàn)結(jié)果與羅望勝等[22]研究一致。此外該研究還發(fā)現(xiàn),患者很愿意使用遠(yuǎn)程心電監(jiān)測,同時(shí),急救后患者的食欲、精神、睡眠及日常評分均高于常規(guī)組,且并發(fā)癥的發(fā)生率降低,遠(yuǎn)程心電監(jiān)測促進(jìn)了病情快速穩(wěn)定,為患者的預(yù)后提供了保障,值得臨床推廣使用。
2.2.2 院外監(jiān)測和隨訪
冠心病可以引起心律失常,當(dāng)冠心病心肌缺血累及心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)就會引起各種心律失常。李惠榮等[25]招募了1024 例受試者,結(jié)果發(fā)現(xiàn),遠(yuǎn)程動態(tài)心電監(jiān)測對惡性心律失常等危急值能夠及時(shí)預(yù)警,避免了惡性心血管事件的發(fā)生,提高了臨床診斷的準(zhǔn)確率,增加了患者的就醫(yī)安全感。為進(jìn)一步探究遠(yuǎn)程心電監(jiān)測在院外隨訪管理中的效果,李錦爽等[26]利用便攜式遠(yuǎn)程心電監(jiān)測(掌上心電SnapECG),探究了在院外隨訪的室性心律失常患者,結(jié)果發(fā)現(xiàn),該技術(shù)能夠有效地提高心律不齊的檢出率。以上結(jié)果說明,遠(yuǎn)程心電監(jiān)測在院外隨訪惡性心律失常中具有一定的應(yīng)用價(jià)值。
房顫是最常見的心律失常。定期隨訪對于首次接受射頻消融術(shù)后的房顫患者十分重要。在臨床上,導(dǎo)管消融是一種非常有效的方法,而導(dǎo)管消融術(shù)后3 個(gè)月常出現(xiàn)房顫復(fù)發(fā)。多項(xiàng)研究表明,遠(yuǎn)程心電監(jiān)測可用于院外隨訪患者,提高藥物治療的依從性,例如,Steinhubl 等[27]對2659 例患者進(jìn)行了臨床試驗(yàn),研究結(jié)果顯示,可穿戴式遠(yuǎn)程心電監(jiān)測能夠明顯提高房顫的診斷陽性率,且患者有更好的藥物依從性。Badertsche 等[28]采用便攜式智能手表對房顫監(jiān)測,研究顯示敏感度為99%,特異性為83%,表明采用便攜式智能手表在院外對房顫監(jiān)測具有良好的臨床應(yīng)用價(jià)值。此外,龐巖等[29]對AI 遠(yuǎn)程心電監(jiān)測和云端大數(shù)據(jù)平臺在冠心病患者隨訪中的應(yīng)用進(jìn)行了研究,結(jié)果表明區(qū)域心電信息平臺可以顯著地降低心血管疾病和藥物不良反應(yīng)的發(fā)生,同時(shí)患者的生活質(zhì)量也得到了提高。由此可見,遠(yuǎn)程心電監(jiān)測對冠心病診斷、藥物治療和隨訪管理均發(fā)揮了重要作用。但是由于該技術(shù)設(shè)備水平參差不齊,導(dǎo)致監(jiān)測的數(shù)據(jù)處理方式、傳出格式、診斷術(shù)語及心電預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)不一致。因此,臨床應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)時(shí),需考慮其局限性和測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
2.2.3 長期院外康復(fù)
介入技術(shù)的快速發(fā)展使冠心病在早期開通梗死血管、降低早期病死率、挽救瀕死心肌及改善左室功能等方面獲益。心臟康復(fù)是貫穿整個(gè)冠心病過程的重要步驟。運(yùn)動康復(fù)可使冠心病全因病死率下降15%~28%,心源性病死率下降26%~31%,猝死降低37%[30]。因此,利用遠(yuǎn)程心電監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行運(yùn)動康復(fù)訓(xùn)練具有一定的可行性。劉昕[31]采用AD8232 芯片結(jié)合心電監(jiān)測去噪,并與手機(jī)APP、PC 端監(jiān)測平臺相結(jié)合設(shè)計(jì)了一款智能遠(yuǎn)程心電監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。在監(jiān)測時(shí),采用標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ導(dǎo)聯(lián)的導(dǎo)聯(lián)方式,將電極安裝好后并使用導(dǎo)聯(lián)線連接到監(jiān)測終端,給監(jiān)測終端供電并且初始化。在監(jiān)測中心即可查看患者的心率、當(dāng)前運(yùn)動狀態(tài)、心電信號圖,而當(dāng)點(diǎn)擊“位置”按鈕時(shí),會對患者位置進(jìn)行定位,然后醫(yī)生根據(jù)心電波形了解患者運(yùn)動心率,制定個(gè)體化的運(yùn)動處方。徐磊[32]通過實(shí)時(shí)監(jiān)測人體心電圖,利用數(shù)字加速傳感器采集患者運(yùn)動信息,并根據(jù)運(yùn)動識別算法分析心率,為醫(yī)生提供準(zhǔn)確可靠的信息。然而,通過查閱大量文獻(xiàn)后發(fā)現(xiàn),與運(yùn)動狀態(tài)信息相結(jié)合的心電監(jiān)測系統(tǒng)還沒有得到長足的發(fā)展,需要進(jìn)一步研究。
在心臟康復(fù)中,監(jiān)測數(shù)據(jù)包括靜息心率、心率恢復(fù)、心律失常、ST-T 改變及心律-收縮壓雙乘積[33]。目前,多個(gè)指南指出運(yùn)動處方的制定是運(yùn)動康復(fù)關(guān)鍵,患者運(yùn)動前也需要進(jìn)行心電監(jiān)測[34-35]。此外,在院外長期康復(fù)期間,部分患者已恢復(fù)到可重復(fù)工作或恢復(fù)日?;顒樱虼?,運(yùn)動的指導(dǎo)應(yīng)因人而異。
2.2.4 其他應(yīng)用
(1)篩查無癥狀性心肌缺血
無癥狀性心肌缺血是急性心肌梗死的預(yù)后預(yù)測指標(biāo)[36],由于缺乏典型的、特異的臨床癥狀,極易被忽視。而遠(yuǎn)程心電監(jiān)測可及早發(fā)現(xiàn)無癥狀心肌缺血的優(yōu)勢不可忽略。於德滋等[36]對39 例冠心病進(jìn)行隨機(jī)對照試驗(yàn)以比較遠(yuǎn)程監(jiān)測和常規(guī)監(jiān)測手段在無癥狀性心肌缺血篩查效果方面的差異。結(jié)果顯示,遠(yuǎn)程心電監(jiān)測組的無癥狀性心肌缺血檢出率和各病變支數(shù)及狹窄程度的檢出率明顯高于常規(guī)診療組,與劉暉等[37]研究結(jié)果相似。張玉等[38]對無癥狀性心肌缺血患者進(jìn)行監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)程心電敏感度為90.6%,且能對每次心肌缺血的發(fā)作進(jìn)行及時(shí)有效報(bào)警,但也會因操作不當(dāng)?shù)仍虺霈F(xiàn)誤報(bào)、信號不穩(wěn)定、數(shù)據(jù)不完整等問題。
(2)監(jiān)測冠心病引起的暈厥
心源性暈厥是心律失常最嚴(yán)重的并發(fā)癥,多為驟然發(fā)病。2018 年歐洲心臟病學(xué)會頒布了《暈厥診斷與管理指南》[39],并指出遠(yuǎn)程心電監(jiān)測是目前用于監(jiān)測短暫心律失常和心源性暈厥的良好手段。張宏超[40]對北京地區(qū)4 個(gè)中心醫(yī)院的暈厥患者,在國內(nèi)開展將植入式心臟監(jiān)測儀用于不明原因暈厥診斷的多中心前瞻性隊(duì)列研究,結(jié)果顯示植入式心電監(jiān)測儀可顯著提高暈厥的診斷率和干預(yù)率,減少暈厥復(fù)發(fā)。植入式心電監(jiān)測雖然對暈厥患者的診斷應(yīng)用價(jià)值高,但在國內(nèi)仍為高值器械,且為有創(chuàng)檢查操作,患者的接受意愿較低。
(3)預(yù)警冠心病引起的心源性猝死
冠心病合并各種心律失常均會導(dǎo)致冠狀動脈血流下降,從而引起心源性猝死。2017 年美國心臟病學(xué)會在指南中指出,對于沒有達(dá)到植入式心律轉(zhuǎn)復(fù)除顫儀(Implantable Cardioverter-Defibrillator,ICD)的高風(fēng)險(xiǎn)心源性猝死患者,或有ICD 適應(yīng)證但有ICD 禁忌證的患者,建議采用可穿戴的遠(yuǎn)程心電監(jiān)測系統(tǒng),以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處置病證[41]。對此國內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了相關(guān)研究:白蓉等[42]對確診為高危心律失?;颊撸鶕?jù)是否發(fā)生心源性猝死進(jìn)行分組并采用各種心電圖監(jiān)測,結(jié)果顯示遠(yuǎn)程心電圖監(jiān)測圖形的可靠性及圖形質(zhì)量效果最好,且可預(yù)警心源性猝死的發(fā)生,與Carretta 等[43]研究結(jié)果一致。因此,遠(yuǎn)程心電監(jiān)測具有臨床應(yīng)用的可靠性與準(zhǔn)確性,且在自適應(yīng)分析診斷、預(yù)警、實(shí)時(shí)監(jiān)測等方面具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢,可作為預(yù)測冠心病患者病情進(jìn)展的工具。
遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)為患者提供了便捷高效的診療服務(wù)模式,提高了醫(yī)療資源的共享率。目前,遠(yuǎn)程心電監(jiān)測已在各大醫(yī)院中得到了廣泛的應(yīng)用,為冠心病患者尤其是偏遠(yuǎn)地區(qū)患者的院前診斷、院外監(jiān)測和隨訪、長期院外康復(fù)等提供了極大的方便。鑒于我國5G 網(wǎng)絡(luò)尚未完全覆蓋,大多地區(qū)仍是采用3G/4G 等模式,設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)方面的問題沒有得到很好的解決。此外,一項(xiàng)新技術(shù)能否在臨床進(jìn)一步推廣,需要與臨床思路進(jìn)行整合,但是大部分設(shè)備仍然存在不可避免的漏診或誤診的問題[44];儀器設(shè)備價(jià)格昂貴,需要醫(yī)療單位自行采購,可能制約該技術(shù)的廣泛應(yīng)用。因此,為全面提升遠(yuǎn)程心電監(jiān)測在冠心病中的應(yīng)用價(jià)值,下一步將積極尋求國家政府主管部門的支持,制定有關(guān)政策,并協(xié)同醫(yī)院有關(guān)部門向基層醫(yī)院、社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)等醫(yī)療機(jī)構(gòu)推廣、部署遠(yuǎn)程心電網(wǎng)點(diǎn);同時(shí)心內(nèi)科醫(yī)生需與多學(xué)科合作共同開發(fā)出更多實(shí)用的心電監(jiān)測系統(tǒng),促進(jìn)遠(yuǎn)程醫(yī)療產(chǎn)業(yè)在心血管領(lǐng)域的發(fā)展;此外,還需加強(qiáng)流程管理和醫(yī)療質(zhì)量管控,避免醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)。