手機(jī)放胸口2分鐘就能發(fā)現(xiàn)致命心臟病？準(zhǔn)確率89%
心力衰竭（心衰）是各種心臟疾病的嚴(yán)重表現(xiàn)或晚期階段，一旦被診斷心衰，可能需要反復(fù)住院治療，5 年內(nèi)死亡的風(fēng)險(xiǎn)高達(dá) 51.8%。
及時(shí)發(fā)現(xiàn)心衰可降低死亡率，但心衰癥狀常與其他疾病重合（如呼吸困難、疲勞和下肢水腫），診斷目前依賴(lài)于血液測(cè)試、心臟超聲等檢查和醫(yī)生的判斷，常常不能及時(shí)得出。
《美國(guó)心臟病學(xué)會(huì)雜志》（JACC）的一項(xiàng)研究展示了一種可簡(jiǎn)便識(shí)別心衰的新方法：將智能手機(jī)平放在胸前 2 分鐘。
版權(quán)圖庫(kù)圖片，轉(zhuǎn)載使用可能引發(fā)版權(quán)糾紛
每人手邊都有的運(yùn)動(dòng)傳感器
智能手機(jī)
每一次心跳中，心臟膨大又縮小，同時(shí)伴隨著扭轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)，這些運(yùn)動(dòng)可通過(guò)胸部傳導(dǎo)到皮膚表面。出現(xiàn)心衰，也就是心臟泵血功能降低時(shí)，心臟對(duì)胸壁的撞擊減弱，這時(shí)醫(yī)生可能用手觸摸到心尖搏動(dòng)減弱。
僅憑手感的判斷需要經(jīng)驗(yàn)且粗略，其實(shí)，我們每個(gè)人手邊都有能精細(xì)感應(yīng)運(yùn)動(dòng)的工具：智能手機(jī)。
現(xiàn)在的智能手機(jī)幾乎都裝有微機(jī)電傳感器（microelectromechanical sensors, MEMS），其中包含測(cè)量線(xiàn)性加速的加速計(jì)和測(cè)量角速度的陀螺儀，可以探測(cè)多方向的直線(xiàn)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
因此，把手機(jī)放在胸口，傳感器就能將心臟傳至胸壁的細(xì)微運(yùn)動(dòng)信號(hào)收集起來(lái)，這些數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)分析，可以提供很多有意義的信息。曾有研究利用加速計(jì)和陀螺儀測(cè)得的數(shù)據(jù)，識(shí)別心房顫動(dòng)、主動(dòng)脈瓣狹窄和冠狀動(dòng)脈疾病。
心臟的運(yùn)動(dòng)，以及MEMS（加速計(jì)測(cè)量線(xiàn)性加速度，陀螺儀測(cè)量角速度） | 參考文獻(xiàn)[2]
手機(jī)放胸前 2 分鐘
心衰識(shí)別準(zhǔn)確率 89%
本研究將手機(jī)傳感器用于識(shí)別心衰，在芬蘭和美國(guó)的三家醫(yī)院收集并分析了 1003 人的數(shù)據(jù)，其中包括 217 名確診心衰且有癥狀的患者，以及 786 名對(duì)照者。
檢測(cè)時(shí)，參與者仰臥在床上，赤裸上身或穿一件薄衣服，將手機(jī)平放在胸骨位置 2 分鐘，期間可以正常呼吸。
研究者在手機(jī)中安裝的軟件，記錄下手機(jī)檢測(cè)到的胸壁運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)與心臟聽(tīng)診中的三個(gè)心音時(shí)期一致，包含的信息有信號(hào)的振幅、面積和時(shí)間間隔。之后，這些信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)被上傳到研究中心并接受分析。算法選擇最相近的 10 次心跳的信號(hào)，濾除雜波后重點(diǎn)研究收縮舒張運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的變化。研究先使用半數(shù)患者和相應(yīng)數(shù)量對(duì)照者的數(shù)據(jù)，建立心衰的識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)，然后在剩余參與者中測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確程度。
手機(jī)測(cè)得的胸壁運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，與三個(gè)心音時(shí)期基本一致 | 參考文獻(xiàn)[2]
結(jié)果顯示，心衰識(shí)別的準(zhǔn)確率為 89%，靈敏度為 85%，特異度為 90%。在不同人群中，識(shí)別的準(zhǔn)確性差別不大，包括不同年齡、性別、體重指數(shù)、心衰分級(jí)，以及合并和不合并心房顫動(dòng)的人群。
利用心臟運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)識(shí)別心衰的受試者工作特征曲線(xiàn) | 參考文獻(xiàn)[2]
居家維護(hù)身體健康
或?qū)⒊蔀榭赡?/strong>
這項(xiàng)研究顯示，用內(nèi)置于智能手機(jī)的運(yùn)動(dòng)傳感器進(jìn)行心臟功能的簡(jiǎn)單評(píng)估是可行的，并且有可能實(shí)現(xiàn)心衰患者的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。
雖然手機(jī)中的 MEMS 技術(shù)并非專(zhuān)為描記心臟運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)，仍可在 99% 以上的參與者中獲取可靠的信號(hào)，并得到 89% 的準(zhǔn)確率。也就是，我們現(xiàn)在使用的智能手機(jī)自帶精確傳感器，識(shí)別不需要額外購(gòu)買(mǎi)任何硬件，僅需獲得軟件來(lái)收集信息和得到判斷。另外，本研究采用的方法簡(jiǎn)單快捷，可識(shí)別的人群廣。
本研究也存在一些不足。芬蘭醫(yī)院入選的對(duì)照者未接受心臟超聲檢查，因此不能排除沒(méi)有癥狀體征的心衰患者。另外，心衰組與對(duì)照組的人口學(xué)特征存在差異，心衰患者平均年齡較大（64 歲 vs. 61 歲），男性較多（64.9% vs. 41.4%），合并其他疾病較多。這可能使識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)的建立出現(xiàn)偏差。因此，還需要進(jìn)一步研究驗(yàn)證此結(jié)果。
除了用手機(jī)檢測(cè)心臟運(yùn)動(dòng)，還有研究人員在探索遠(yuǎn)程判斷心衰的其他方法。有研究顯示，利用人工智能對(duì)智能手表記錄的心電圖進(jìn)行分析，可幫助判斷心衰，甚至預(yù)測(cè)未來(lái) 10 年內(nèi)患心衰或心律失常的風(fēng)險(xiǎn)。
目前，使用智能設(shè)備遠(yuǎn)程判斷疾病的技術(shù)仍處于早期階段，還不能用于診斷疾病。但隨著傳感技術(shù)和算法的不斷改進(jìn)，其有望徹底改變醫(yī)療保健，使遠(yuǎn)程預(yù)防、診斷和治療疾病成為可能，縮小醫(yī)療資源的差距，幫助所有使用者遠(yuǎn)離疾病威脅。
參考文獻(xiàn)
[1]Zachi I. Attia, David M. Harmon, Jennifer Dugan, Lukas Manka, Francisco Lopez-Jimenez, Amir Lerman, Konstantinos C. Siontis, Peter A. Noseworthy, Xiaoxi Yao, Eric W. Klavetter, John D. Halamka, Samuel J. Asirvatham, Rita Khan, Rickey E. Carter, Bradley C. Leibovich, Paul A. Friedman. Prospective evaluation of smartwatch-enabled detection of left ventricular dysfunction. Nature Medicine, 2022; DOI: 10.1038/s41591-022-02053-1
[2]Haddad F, Saraste A, Santalahti KM, P?nk??l? M, Kaisti M, Kandolin R, Simonen P, Nammas W, Jafarian Dehkordi K, Koivisto T, Knuuti J, Mahaffey KW, Blomster JI. Smartphone-Based Recognition of Heart Failure by Means of Microelectromechanical Sensors. JACC Heart Fail. 2024 Mar 22:S2213-1779(24)00165-3.
[3]中華醫(yī)學(xué)會(huì)心血管病學(xué)分會(huì),中國(guó)醫(yī)師協(xié)會(huì)心血管內(nèi)科醫(yī)師分會(huì),中國(guó)醫(yī)師協(xié)會(huì)心力衰竭專(zhuān)業(yè)委員會(huì),等. 中國(guó)心力衰竭診斷和治療指南2024. 中華心血管病雜志. 2024;52(03):235-275.
[4]Taylor CJ, Ordó?ez-Mena JM, Roalfe AK, Lay-Flurrie S, Jones NR, Marshall T, Hobbs FDR. Trends in survival after a diagnosis of heart failure in the United Kingdom 2000-2017: population based cohort study. BMJ. 2019;364:l223.
[5] https://cardiosignal.com/
策劃制作
來(lái)源丨果殼 （ID：Guokr42）
作者丨代天醫(yī) 前北京安貞醫(yī)院心內(nèi)科主治醫(yī)師
責(zé)編丨鐘艷平
審校丨徐來(lái) 林林
本文封面圖片及文內(nèi)圖片來(lái)自版權(quán)圖庫(kù)
轉(zhuǎn)載使用可能引發(fā)版權(quán)糾紛
【免責(zé)聲明】本文轉(zhuǎn)載自網(wǎng)絡(luò)，與科技網(wǎng)無(wú)關(guān)。科技網(wǎng)站對(duì)文中陳述、觀點(diǎn)判斷保持中立，不對(duì)所包含內(nèi)容的準(zhǔn)確性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保證。請(qǐng)讀者僅作參考，并請(qǐng)自行承擔(dān)全部責(zé)任。