Badanie pokazuje zdolność inteligentnych zegarków EKG do dokładnego wykrywania niewydolności serca

Badanie pokazuje zdolność inteligentnych zegarków EKG do dokładnego wykrywania niewydolności serca

Badanie opublikowane w Nature Medicine donosi, że smartwatch EKG jest w stanie dokładnie wykryć niewydolność serca w warunkach nieklinicznych. Badacze z Mayo Clinic zastosowali sztuczną inteligencję (AI) do zapisów EKG na Apple Watch, aby zidentyfikować pacjentów ze słabymi pompami serca. Uczestnicy badania zdalnie rejestrowali EKG na swoich smartwatchach, kiedy tylko chcieli i gdziekolwiek się znajdowali. W regularnych odstępach czasu automatycznie i bezpiecznie przesyłali EKG do swojej elektronicznej dokumentacji medycznej za pośrednictwem aplikacji na smartfony opracowanej przez Centrum Cyfrowego Zdrowia Mayo Clinic.

Obecnie diagnozujemy dysfunkcję komór – słabą pompę serca – za pomocą echokardiogramu, tomografii komputerowej lub rezonansu magnetycznego, ale są one drogie, czasochłonne, a czasem niedostępne. Możliwość zdalnego zdiagnozowania słabej pompy serca na podstawie EKG zarejestrowanego przez osobę korzystającą z urządzenia konsumenckiego, takiego jak smartwatch, pozwala na szybką identyfikację tej potencjalnie zagrażającej życiu choroby na dużą skalę.

Paul Friedman, MD, przewodniczący oddziału medycyny sercowo-naczyniowej w Mayo Clinic w Rochester

Dr Friedman jest głównym autorem badania.

Osoby ze słabą pompą serca mogą nie mieć żadnych objawów, ale ta powszechna postać choroby serca dotyka około 2% populacji i 9% osób powyżej 60. roku życia. Jeśli serce nie jest w stanie pompować wystarczającej ilości krwi bogatej w tlen, mogą rozwinąć się objawy, w tym niewydolność serca, duszność, szybkie bicie serca i obrzęk nóg. Wczesna diagnoza jest ważna, ponieważ po wykryciu istnieje wiele możliwości leczenia poprawiających jakość życia i zmniejszających ryzyko niewydolności serca i śmierci.

Naukowcy z Mayo zinterpretowali jednoodprowadzeniowe EKG Apple Watch, modyfikując poprzedni algorytm zaprojektowany dla 12-odprowadzeniowych EKG, który, jak wykazano, wykrywa słabe pompowanie serca. Licencję na 12-odprowadzeniowy algorytm niskiej frakcji wyrzutowej komór uzyskała firma Anumana Inc., firma zajmująca się technologiami medycznymi opartymi na sztucznej inteligencji, opracowana wspólnie przez Inference i Mayo Clinic.

Chociaż dane są wczesne, zmodyfikowany algorytm sztucznej inteligencji wykorzystujący dane EKG z jednego odprowadzenia miał pole pod krzywą wynoszące 0,88, aby wykryć słabą pompę serca. Dla porównania, ta miara dokładności jest równie dobra lub nieco lepsza niż medyczny test diagnostyczny na bieżni.

„Te dane są zachęcające, ponieważ pokazują, że narzędzia cyfrowe umożliwiają wygodne, niedrogie i skalowalne badania przesiewowe pod kątem ważnych chorób. Technologia pozwala nam zdalnie zbierać przydatne informacje o sercu pacjenta w przystępny sposób, który może zaspokoić potrzeby lokalnych mieszkańców” – mówi dr Zachi Attia, główny naukowiec zajmujący się sztuczną inteligencją na oddziale medycyny sercowo-naczyniowej Mayo Clinic. Doktor Attia jest pierwszym autorem badania.

„Budowanie możliwości pozyskiwania danych z przenośnych urządzeń elektronicznych i zapewniania możliwości analitycznych w celu zdalnego zapobiegania chorobom lub poprawy zdrowia, jak pokazano w tym badaniu, może zrewolucjonizować opiekę zdrowotną. Tego typu rozwiązania nie tylko umożliwiają przewidywanie problemów i zapobieganie im, ale ostatecznie pomogą zmniejszyć dysproporcje w stanie zdrowia oraz zmniejszyć obciążenie systemów opieki zdrowotnej i lekarzy” – mówi dr Bradley Leibovich, dyrektor medyczny Mayo Clinic Center for Digital Health and współautor badania.

Wszyscy 2454 uczestnicy badania byli pacjentami Mayo Clinic ze Stanów Zjednoczonych i 11 krajów. Pobrali aplikację opracowaną przez Mayo Clinic Center for Digital Health, aby bezpiecznie przesyłać zapisy EKG z Apple Watch do elektronicznej dokumentacji medycznej. W okresie od sierpnia 2021 r. do lutego 2022 r. uczestnicy zarejestrowali w swoich elektronicznych dokumentacjach zdrowotnych ponad 125 000 poprzednich i nowych zapisów EKG z Apple Watch. Lekarze mieli dostęp do wszystkich danych EKG na panelu AI zintegrowanym z elektroniczną dokumentacją medyczną, w tym do zarejestrowanej daty i godziny.

Około 420 uczestników miało wykonane echokardiogram – standardowy test wykorzystujący fale dźwiękowe do tworzenia obrazów serca – w ciągu 30 dni od zarejestrowania EKG Apple Watch w aplikacji. Spośród nich 16 pacjentów miało niską frakcję wyrzutową potwierdzoną badaniem echokardiograficznym, co umożliwiło porównanie dokładności.

Badanie to zostało sfinansowane przez Mayo Clinic bez wsparcia technicznego i finansowego firmy Apple. Doktor Attia i Friedman oraz inni są współtwórcami algorytmu Low Ejection Fraction, na który udzielono licencji firmie Anumana, i mogliby odnieść korzyści z jego komercjalizacji.

Źródło:

Klinika Mayo

Odniesienie:

Attia, ZI i in. (2022) Prospektywna ocena wykrywania dysfunkcji lewej komory za pomocą smartwatcha. Naturopatia. doi.org/10.1038/s41591-022-02053-1.

.