腕戴式 ECG 传感器:可穿戴技术如何改变心脏护理游戏规则

发布时间:2022-5-18 11:40    发布者:eechina
关键词: ECG , 传感器 , 可穿戴 , 心脏护理
来源:艾睿电子

近年来,可穿戴健康技术有了长足的发展,特别是在心律失常和其他心脏相关疾病患者的诊断、治疗和监护方面。本文将讨论天线和电池技术的进步如何为家庭和住院患者使用的可穿戴式心脏监护解决方案开辟新的领域。

超越跑步机

在起步阶段,用于健康目的的可穿戴电子产品通常仅限于针对健身界的设备。对于希望跟踪自己的心率以测量锻炼强度和效果的人来说,Fitbit、Garmin 甚至 Apple 的可穿戴设备都是很好的选择。这些设备使个人能够在手腕上获取关于他们锻炼和运动表现的数据,但这些数据的好处基本上仅限于此。然而,如今,传感器和电源技术的进步为可穿戴设备在医疗行业的影响打开了新的大门,特别是在检测、监护和预防心脏相关健康问题方面。本文探讨了可穿戴技术用于心脏健康的一些部署方式,以及如何使之成为可能的技术进步。

早在 2019 年初,Apple 首席执行官 Tim Cook 在接受 CNBC 采访时说:“我相信,如果你放眼未来,回首过去,你会问这样一个问题,‘Apple 对人类最大的贡献是什么?’答案一定是关于健康的。”这是这家计算机和手机技术巨头的大胆声明。但在这个时候,Cook 看到了 Apple Watch 的前景,这是一款处于相对初级阶段的产品,该产品可通过跟踪核心生命体征进行主动健康监测,从而改变医学面貌。

在动态心电监护仪的基础上发扬光大

可穿戴设备用于心脏健康监测的概念并不新鲜。动态心电监护仪是一种已经存在多年的设备,用于在比传统 ECG 更长的时间内连续监测心律失常等心脏状况。此设备对于周期性心律失常的人非常有用,因为这种心律失常会使在办公室环境中进行测量变得非常困难。使用动态心电监护仪时,患者会佩戴一个盒子形状的装置,通常通过脖子上的挂绳或腰间的夹子连接到贴在胸部的电极上。然而,该设备虽然有效,但仍然碍手碍脚,显得很笨重。除了监护仪本身,还有电线和电极片要处理。动态心电监护仪当然是用于对心脏进行有目的的研究,而不是用于持续监测 — 这正是当今可穿戴技术的用武之地。

医学界的认可

过去,健身手表配备心率传感器,可以检测心脏的跳动,但仅此而已。这些传感器使用闪烁的 LED,穿透皮肤,检测血流。然后通过智能算法获取这些信息,并用来测量心率,这在一般情况下是有用的,但在医学测量方面不是特别准确。然而,今天,新的传感器技术已经为许多设备带来了 ECG 功能,包括 Apple、Fitbit 和三星的产品。这些设备配备更加精确的 ECG 传感器。事实上,Fitbit 声称他们的心电图应用软件算法可以在 98.7% 的时间内正确识别房颤(AFib,一种不规则和快速心率的疾病)患者。但是 Fitbit 的说法在医学界站得住脚吗?

根据发表在《心血管医学趋势》上的一项研究,这些说法出乎意料地站得住脚,Apple Watch 算法产生的结果具有 95.5% 的灵敏度。事实上,就连美国食品和药物管理局也加入了进来,给予 Apple Watch 第二类 FDA 批准,用于非处方心电图检测。那么 Apple Watch 和其他可穿戴设备是如何达到这些精确度的呢?

说到 Apple Watch,回顾一下动态心电监护仪是很有帮助的。该设备使用几个附着在用户胸部的电极,并通过电线连接到监护仪。这些导线可以测量心脏跳动时的电脉冲,然后记录这些信息。然而,结果必须由医学专业人员进行分析,以发现潜在的问题。Apple Watch 所做的是通过手表背面和数字表冠之间的电路创建一个单导联心电图。这些信息然后通过复杂的算法进行处理,该算法可以检测异常情况,并在发现异常情况时向用户提供通知。

持续健康监测以预防疾病

那么,为什么这一切都很重要?根据“心血管医学趋势”的同一项研究,AFib 是导致心脏相关疾病的最重要因素之一。大约 3% 的成年人患有 AFib,它不仅与发病率和死亡率增加有关,而且与中风风险增加五倍有关。

在阿拉巴马大学伯明翰分校 (UAB) 医学网站上发表的一篇文章中,UAB 心血管研究所的电生理学家 Tom McElderry 博士对这项颇有前景的技术有这样的评价:

“可穿戴设备对心律不齐发作不频繁的人特别有帮助。一直以来,我们的选择是让患者佩戴处方设备,在 24 小时、两周或 30 天的时间跨度内捕捉发作情况。Apple Watch 或 KardiaMobile 监护仪的优势在于患者拥有这些设备,因此他们可以在任意时长内进行监测,以检测心律失常。”

事实上,可穿戴技术对未来心脏护理的前景是巨大的。通过将医疗级技术交到大众手中,不仅可以在医疗问题发生之前检测到这些问题,还可以前所未有的规模收集和分析大量与健康相关的数据,这是一个巨大的机会。物联网在健康相关问题方面的前景非常光明。有了这些数据,再加上现代人工智能和大数据处理能力,医生可以用全新的方式探索心脏功能数据。随着满足医疗需求的互联解决方案不断提高以满足医疗技术行业的需求,互联医疗解决方案的未来看起来比以往任何时候都更加光明。
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