基于5G+AI的遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)心電監(jiān)護(hù)技術(shù)在老年慢性疾病中的應(yīng)用研究

歐陽(yáng)微娜 王春梅 葉冰 蔣花葉 曾晨卉 唐薇 文亦戈 沈丹 漆雨晨 易卓卓 范詠梅

410011 長(zhǎng)沙，湖南省人民醫(yī)院(湖南師范大學(xué)附屬第一醫(yī)院)功能科

近年來(lái)，我國(guó)人口老齡化程度正在逐步加深。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的最新數(shù)據(jù)顯示，2021年年末全國(guó)65周歲及以上老年人口2.0億人，占比14.2%，遠(yuǎn)超聯(lián)合國(guó)對(duì)老齡化社會(huì)的定義。高齡人群具有慢性病患病率及致死率高的特點(diǎn)，尤其是心血管相關(guān)疾病的死亡率居高不下。據(jù)《中國(guó)心血管健康與疾病報(bào)告2021》顯示，我國(guó)心血管病患病率及死亡率仍處于上升階段，心血管病患病人數(shù)約3.3億人，心血管病死亡率居首位，高于腫瘤和其他疾病[1]。其中，急性冠狀動(dòng)脈綜合征和嚴(yán)重的心律失常尤其需要關(guān)注，常發(fā)生突然，且難以預(yù)測(cè)。若能及時(shí)捕捉到心臟事件并實(shí)時(shí)預(yù)警，能為臨床醫(yī)師和患者進(jìn)一步診治提供有效的依據(jù)，可顯著降低心血管病死亡率。我院是國(guó)家老年病區(qū)域醫(yī)療中心，本研究旨在通過(guò)收集2019—2020年我院老年患者的遠(yuǎn)程心電預(yù)警的事件內(nèi)容及相關(guān)因素，分析遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)技術(shù)在老年慢性疾病患者中的應(yīng)用價(jià)值。

1 對(duì)象和方法

1.1 研究對(duì)象

本研究為描述性研究。選取2019年1月至2020年12月湖南省人民醫(yī)院門(mén)診和住院的年齡≥65歲，慢性疾病的確診時(shí)間>6個(gè)月，臨床資料完整，并在就診期間佩戴了遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的患者共6 662例，其中男性3 631例，女性3 031例，總體年齡65～103歲，平均(78.0±8.4)歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)年齡<65歲；(2)臨床資料不完整。本研究經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審批通過(guò)(倫理批號(hào)：2021-55號(hào))，所有患者均簽署知情同意書(shū)。

1.2 研究方法

入選患者均在就診和治療期間佩戴心臟實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)預(yù)警機(jī)(山東優(yōu)加利信息科技有限公司)。采用Mason-Likar導(dǎo)聯(lián)體系模擬12導(dǎo)聯(lián)心電圖，將RA、LA、RL、LL四個(gè)電極分別置于右鎖骨下窩中1/3、左鎖骨下窩中1/3、左腋前線(xiàn)肋緣、右腋前線(xiàn)肋緣，胸導(dǎo)V1導(dǎo)聯(lián)置于胸骨右緣第四肋，V5導(dǎo)聯(lián)置于左鎖骨中線(xiàn)第五肋。佩戴24 h，采用自動(dòng)危險(xiǎn)警報(bào)、自動(dòng)發(fā)送、手動(dòng)發(fā)送、專(zhuān)家關(guān)注等不同的預(yù)警方式實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)患者心電信息的動(dòng)態(tài)變化來(lái)完成實(shí)時(shí)預(yù)警。一旦人工智能(artificial intelligence，AI)分析捕捉到心電圖危急值及心電設(shè)備采集傳輸異常信號(hào)(AI平均應(yīng)答時(shí)間為1 s)，即通過(guò)5G通信技術(shù)傳輸至遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心，中心的心電圖醫(yī)師再人工審核，根據(jù)《心電圖標(biāo)準(zhǔn)化和解析的建議與臨床應(yīng)用國(guó)際指南2009》[2]診斷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行預(yù)警，通過(guò)電話(huà)、短信等方式向患者的臨床醫(yī)師(或護(hù)士)或患者本人(或家屬)報(bào)告事件類(lèi)型，并及時(shí)做好登記，之后由臨床醫(yī)師進(jìn)行病情評(píng)估及處理。觀察預(yù)警事件的數(shù)目及類(lèi)型，并根據(jù)監(jiān)測(cè)期間有無(wú)危急值預(yù)警分為兩組，無(wú)危急值預(yù)警組(5 835例)和有危急值預(yù)警組(827例)，并觀察危急值心電事件與高血壓、糖尿病、陣發(fā)性或持續(xù)性心房顫動(dòng)、心房撲動(dòng)、慢性心功能不全、慢性阻塞性肺疾病和腦卒中等臨床因素的相關(guān)性。

1.3 預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)

危急值預(yù)警參考《心電圖危急值2017中國(guó)專(zhuān)家共識(shí)》[3]的標(biāo)準(zhǔn)做了細(xì)化分類(lèi)，預(yù)警內(nèi)容見(jiàn)表1。由專(zhuān)業(yè)的心電圖醫(yī)師對(duì)AI篩查上傳的預(yù)警心電事件進(jìn)行診斷審核，將符合危急值標(biāo)準(zhǔn)的心電事件報(bào)告給患者的臨床醫(yī)師或患者本人(或家屬)。將心電信號(hào)脫落、電極干擾大、長(zhǎng)時(shí)間不傳輸數(shù)據(jù)、采集數(shù)據(jù)不符合標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備故障、手動(dòng)預(yù)警等心電信號(hào)采集傳輸異常情況告知相應(yīng)的臨床科室、患者本人或家屬，并給出及時(shí)的解決方案。如果未能解決則視情況再次告知回訪(fǎng)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

表1 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警服務(wù)內(nèi)容

2 結(jié)果

2.1 預(yù)警事件的數(shù)目及類(lèi)型

2019—2020年共監(jiān)測(cè)老年患者6 662例，共預(yù)警2 024例(30.4%)，撥出電話(huà)2 223個(gè)，預(yù)警2 291次事件。其中，危急值心電事件共預(yù)警827例，撥出電話(huà)1 028個(gè)，預(yù)警事件1 044次，預(yù)警不準(zhǔn)確4次，危急值預(yù)警準(zhǔn)確率99.6%。其中男性496例(60.0%)，平均(77.2 ±7.8)歲； 女性331例(40.0%)，平均(77.2±7.1)歲。心電信號(hào)采集、傳輸預(yù)警告知共1 247次，其中電極脫落預(yù)警616次(占心電信號(hào)采集、傳輸預(yù)警的49.4%)，實(shí)時(shí)處置成功351次(占57.0%，大部分因護(hù)士摘機(jī)流程不規(guī)范)，預(yù)警事件及類(lèi)型見(jiàn)表2。最終死亡2例(0.2%)，均為惡性心律失常事件。危急值預(yù)警中不準(zhǔn)確的4次為起搏心電圖誤認(rèn)為寬QRS心動(dòng)過(guò)速1次，心電波形的干擾無(wú)法正確辨識(shí)ST段疑似ST-T改變2次和陣發(fā)性房性心動(dòng)過(guò)速1次。

表2 2019—2020年遠(yuǎn)程心電監(jiān)測(cè)預(yù)警事件分布a

2.2 危急值心電事件的臨床影響因素

根據(jù)監(jiān)測(cè)期間有無(wú)危急值預(yù)警分為兩組，無(wú)危急值預(yù)警組(5 83例)和有危急值預(yù)警組(827例)，并觀察危急值心電事件的臨床影響因素。單因素分析顯示，冠心病、糖尿病、慢性阻塞性肺疾病與危急值心電事件的發(fā)生無(wú)明顯相關(guān)性(均為P>0.05)，見(jiàn)表3。

表3 各臨床因素與危急值心電事件的單因素分析

納入年齡、性別、高血壓等構(gòu)建多因素logistic回歸方程，結(jié)果顯示陣發(fā)性或持續(xù)性心房顫動(dòng)、心房撲動(dòng)將增加危急值心電事件的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)(OR=2.236，95%CI：1.892～2.643，P<0.001)，慢性心功能不全也增加危急值心電事件的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)(OR=1.871，95%CI：1.591～2.202，P<0.001)。

3 討論

本研究針對(duì)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)在老年患者中的應(yīng)用，為臨床醫(yī)生篩查老年患者中心臟相關(guān)疾病提供了準(zhǔn)確的依據(jù)，并且縮短患者的就診及救治時(shí)間。在病患預(yù)警時(shí)， 醫(yī)護(hù)人員能給老年患者提供及時(shí)有效的診療方案和應(yīng)急措施，有效預(yù)防心臟病患者猝死的發(fā)生[4]。本研究數(shù)據(jù)顯示，2019—2020年度本院危急值預(yù)警總數(shù)為 1 044次，預(yù)警準(zhǔn)確率99.6%。遠(yuǎn)程心電監(jiān)測(cè)心電數(shù)據(jù)其傳輸不受時(shí)間、地點(diǎn)限制，數(shù)據(jù)傳輸速度快，保真度高在我院應(yīng)用廣泛，并且基于AI分析算法，可以快速準(zhǔn)確識(shí)別異常心電信號(hào)，AI平均應(yīng)答時(shí)間為1 s，基本上是實(shí)時(shí)預(yù)警。AI技術(shù)的參與加人工審核，可以提升遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的敏感性與時(shí)效性從而改善醫(yī)療服務(wù)，為患者及醫(yī)護(hù)人員提供便捷，降低醫(yī)療成本，改善臨床預(yù)后。危急值中預(yù)警不準(zhǔn)確的4次均為心電波形的采樣不足及干擾引起，所以準(zhǔn)確判斷心電圖，需結(jié)合心電圖波形、病史、癥狀、體征進(jìn)行綜合分析，必要時(shí)檢測(cè)心電系統(tǒng)。

危急值預(yù)警類(lèi)型排名前3的為ST-T改變、短陣及陣發(fā)性室性心動(dòng)過(guò)速、長(zhǎng)RR間期，最終死亡2例(均為惡性心律失常事件)。心律失常和心肌缺血是臨床最常見(jiàn)的心血管疾病發(fā)病類(lèi)型，ST 段抬高型心肌梗死、室性心動(dòng)過(guò)速/心室撲動(dòng)/心室顫動(dòng)和心臟驟停是引起心原性猝死的主要原因，已成為我國(guó)老年人群的主要?dú)⑹諿5]，具有發(fā)生突然，難以預(yù)測(cè)的特點(diǎn)。若能及時(shí)捕捉到有效的心臟事件并實(shí)時(shí)預(yù)警，能為臨床醫(yī)師及患者進(jìn)一步診斷、治療，提供有效的依據(jù)，可以顯著降低心血管疾病的死亡率。

心電信號(hào)采集、傳輸方面預(yù)警1 247次，其中排名前3的是電極脫落預(yù)警616次(實(shí)時(shí)處置成功351次)、長(zhǎng)時(shí)間不傳數(shù)據(jù)、戴機(jī)心電片段發(fā)送不成功。電極脫落預(yù)警，大部分由于老年患者行動(dòng)不便，床旁護(hù)士摘機(jī)流程不規(guī)范(先取電極片再退出監(jiān)護(hù)造成)，患者不配合強(qiáng)行取下電極或出汗脫落導(dǎo)致，均實(shí)時(shí)預(yù)警，部分成功處理，這與傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)心電圖相比，對(duì)患者監(jiān)測(cè)的依從性和可獲得更多有效監(jiān)測(cè)時(shí)長(zhǎng)的數(shù)據(jù)提供了保障。長(zhǎng)時(shí)間不傳數(shù)據(jù)、戴機(jī)時(shí)心電片段發(fā)送不成功等5G信號(hào)中斷原因造成的數(shù)據(jù)傳輸故障也都進(jìn)行了實(shí)時(shí)告知，對(duì)患者心電監(jiān)測(cè)安全性、信息收集的準(zhǔn)確性及有效性也提供了保障。但是該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，亟須對(duì)相關(guān)專(zhuān)業(yè)醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行規(guī)范化的操作培訓(xùn)，加強(qiáng)對(duì)受檢患者的宣教，克服5G信號(hào)不穩(wěn)定等諸多因素的弊端后才能得到更精準(zhǔn)的心臟事件預(yù)警效果。

本研究多因素分析顯示，陣發(fā)性或持續(xù)性心房顫動(dòng)、心房撲動(dòng)及慢性心功能不全將增加危急值心電事件發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。房顫房撲時(shí)心房收縮的頻率高達(dá)300～600次/min，容易引起快而不規(guī)則心室率的發(fā)生、心室供血功能的顯著下降，進(jìn)而造成人體腦部及其他器官得不到足夠的血液供應(yīng)。慢性心功能不全與神經(jīng)內(nèi)分泌體液系統(tǒng)激活、心臟電重構(gòu)和結(jié)構(gòu)重構(gòu)、電解質(zhì)失衡及離子通道、其他原因如治療過(guò)程中藥物增加心律失常的發(fā)生等有關(guān)[6]。

遠(yuǎn)程心電監(jiān)測(cè)對(duì)心電圖危急值出現(xiàn)預(yù)判的準(zhǔn)確性，為臨床醫(yī)生提供一定的參考，發(fā)現(xiàn)其臨床因素的相關(guān)性，并且增加了醫(yī)技科室與臨床科室之間的聯(lián)動(dòng)性。因此，隨著遠(yuǎn)程心電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，相信會(huì)有更多患者從中獲益。

利益沖突：無(wú)